Disposición de una proa de una embarcación del tipo de desplazamiento.

Una embarcación del tipo de desplazamiento con una proa que consiste en la parte de la embarcación delantede la marca de mitad del barco (2) de la embarcación,

y en la cual embarcación tiene una forma del casco simétricatransversalmente alrededor de su línea central (CL) y una forma de proa convencional por debajo de su línea deflotación de diseño (Tdwl), en la que el fondo del casco es plano o tiene una astilla muerta a lo largo de una línea debase (BL) del casco, en donde cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) de la proa están diseñadas de modo transversalmentesimétrico alrededor de la línea central (CL), en donde la disposición de la proa proporciona aceleración ydeceleración reducidas del movimiento del barco hacia arriba y hacia abajo debido al movimiento de las olas,caracterizada porque

las cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) que comienzan respectivamente desde unos primeros puntos inferiores (D1, D2,D3, D4, D5) situados en la línea de base (BL) discurren en plano desde la línea de base (BL), o la astilla muerta,aumentando en anchura hacia fuera desde la línea de base (BL), las cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) convergenrespectivamente en una sentina (G1, G2, G3, G4, G5) con un radio de sentina dado, desde la cual sentina y hastasegundos puntos (E1, E2, E3, E4, E5) las cuadernas se inclinan hacia fuera, y en los cuales segundos puntos (E1,E2, E3, E4, E5) la forma de cuaderna hacia fuera acaba, y continúa hacia arriba como una forma de cuaderna curva,ya sea de vuelta hacia la línea central (CL) en puntos F1, F2, F3, o todavía más hacia arriba con una forma curvamuy suave hacia la línea central (CL) hasta puntos (F4, F5), una línea de roda (1) que comienza desde un puntoinferior (A) situado en la línea de base (BL) asciende con una curvatura creciente en una dirección hacia delante dela embarcación hasta un punto de transición (B), situado respectivamente sobre o justo por encima de la línea deflotación de diseño (Tdwl), en donde la línea de roda (1) continúa su ascensión más allá del punto de transición (B)con una curvatura decreciente en una dirección hacia atrás de la embarcación hasta un punto superior (C) del casco.

Disposición de una proa de una embarcación del tipo de desplazamiento La presente invención se refiere a un nuevo diseño para la proa de una embarcación del tipo de desplazamiento. Más concretamente, la invención se refiere a una embarcación con una proa como se describe en el preámbulo de la reivindicación independiente 1.

Desde el comienzo de las actividades petrolíferas en el Mar del Norte todas las embarcaciones implicadas en operaciones marítimas se han caracterizado por tener sus puentes de mando y superestructuras con equipamiento situadas inmediatamente detrás de la cubierta del castillo de proa y extendiéndose justo hasta el mamparo de colisión. Una gran cubierta de carga o cubierta de trabajo se ha situado por detrás de la superestructura y del puente de mando. Esta disposición es un legado de las primeras embarcaciones de suministro de plataformas que se utilizaban en la plataforma continental británica en los años 50 y todavía en la actualidad es la solución dominante.

Cuando estas embarcaciones no están en funcionamiento o están a la capa, normalmente tendrán la proa vuelta a barlovento y hacia las olas.

El diseño de proa ha sido de proa lanzada o de línea de roda recta hasta la línea de flotación de diseño y por encima de ésta una proa lanzada, o una solución que incluye una proa de bulbo y una proa lanzada, en donde el bulbo puede ser definido como un abombamiento en el casco, principalmente por debajo de la línea de flotación, para mejorar el sistema de olas y la resistencia. Un ejemplo se indica en el documento US 3362369.

Los efectos negativos típicos de las formas de proa convencionales anteriormente mencionadas son que éstas reflejan las olas entrantes en exceso (la formación de olas da lugar a pérdidas de energía) , están fuertemente sometidas al golpeteo de las olas contra el flanco del barco, generan una gran cantidad de pulverización y están sometidas a golpes de mar en la cubierta por delante de la superestructura.

Cuando este tipo de forma de proa se encuentra con olas entrantes, el volumen sumergido (denominado en lo que sigue como “volumen de contacto”) aumenta muy rápidamente, la flotabilidad aumenta igualmente rápido y la fuerza de deceleración se hace muy grande. Estos efectos se intensifican con la altura creciente de la ola y la velocidad creciente de la embarcación en la dirección de las olas.

Las embarcaciones con su superestructura y puente de mando situados en la cubierta de intemperie inmediatamente por detrás del mamparo de colisión y que tienen una forma de casco como la descrita anteriormente son extremadamente vulnerables a daños por tiempo tormentoso.

La velocidad máxima en el mar para estas embarcaciones está determinada principalmente por la longitud de la línea de flotación, ángulos de entrada de la proa y la proporción de cuadernas inclinadas hacia fuera en la proa, y por las fuerzas de empuje disponibles de la (s) hélice (s) . La velocidad máxima típica en aguas tranquilas es de, aproximadamente, 13-16 nudos, y normalmente tendrán una pérdida de velocidad de, aproximadamente, 3 a 5 nudos con mar de proa. La pérdida de velocidad con mar de proa es resultado directo de la pérdida de energía debido a olas reflejadas, lo que da como resultado una deceleración de la embarcación.

Tanto en avance, en concreto con mar de proa, y estando a la capa, la tripulación, que tiene sus camarotes en la parte delantera, experimentará grandes aceleraciones y deceleraciones. Tales movimientos reducen la calidad de sus períodos de descanso y tienen un efecto adverso en su capacidad de trabajo. Un tiempo de descanso reducido y condiciones de trabajo difíciles aumentan el riesgo de accidentes y lesiones.

Para reducir o eliminar los inconvenientes anteriormente mencionados del estado de la técnica anterior, se proporciona, de acuerdo con la presente invención, una embarcación como se describe en la parte caracterizadora de la reivindicación 1. Modos de realización ventajosos de la invención se establecen en las reivindicaciones dependientes.

El diseño de la proa de acuerdo con la invención está indicado para cascos de desplazamiento en el intervalo de velocidades de hasta 24 nudos aproximadamente, y con el mamparo delantero de la superestructura dispuesto preferiblemente por delante del centro del buque. La nueva forma de la proa está destinada principalmente a ser utilizada en embarcaciones implicadas en operaciones marítimas, tales como embarcaciones de construcción, embarcaciones de colocación de tuberías, embarcaciones de suministro de plataformas, embarcaciones de manejo de anclas, barcos de buceo, etc.

La proa está diseñada de modo transversalmente simétrico alrededor de la línea central (CL) de la embarcación. Las cuadernas del casco aumentan de anchura desde la línea de base (BL) . El fondo es plano o tiene una astilla muerta y converge en la sentina con un radio de sentina dado. Desde la sentina hasta una altura dada, las cuadernas se inclinan ligeramente hacia fuera. Al nivel de la cubierta del castillo de proa, la forma de línea inclinada hacia fuera acaba y continúa hacia arriba como una forma de línea curva que vuelve hacia la línea central.

De acuerdo con la invención, se ha desarrollado una nueva forma de proa que reduce o elimina los efectos negativos que tienen las formas de proa conocidas habitualmente. La proa está diseñada para tener líneas de flotación más esbeltas de modo que la inmersión del volumen de contacto tiene lugar a lo largo de un periodo de tiempo considerable,

lo que significa que la embarcación corta en la ola y la ola envuelve la forma de proa y sale lateralmente. Así pues, la fuerza de flotabilidad se distribuye en el tiempo y las fuerzas de deceleración se reducen sustancialmente. Esta solución reduce la reflexión de olas, elimina el golpeteo de olas contra los flancos y el fondo de la embarcación, la pérdida de velocidad con mar de proa se reduce en aproximadamente un nudo en comparación con las formas de proa estándar, y la línea de roda tiene un perfil que está diseñado para impedir que las olas lleguen muy arriba. Se reducirán los movimientos de cabeceo y levantamiento debido a la distribución mejorada del volumen interno y a las líneas de entrada de la proa más esbeltas.

El casco en el ejemplo discurre/se extiende hasta la cubierta de intemperie. Por detrás de la cubierta de intemperie, la línea de roda se curva ventajosamente hacia delante para formar una barrera en forma de una borda de pulverización para impedir que el agua marina pulverizada alcance esta cubierta. Esto significa que se forma un volumen confinado que se extiende hasta la cubierta de intemperie. Así pues, se permite que las olas trepen lentamente hasta la cubierta de intemperie en el caso de las olas más grandes.

El nuevo diseño de la proa dará como resultado los siguientes efectos positivos:

-Menores aceleraciones y deceleraciones, lo que da lugar a una mayor velocidad promedio en el mar, reduciendo así los requerimientos de potencia y el consumo de combustible. -Una reducción o eliminación de los golpes de mar en la cubierta.

Pruebas de modelos llevadas a cabo por Marintek/SINTEF en febrero de 2005 verifican los efectos positivos del nuevo diseño de la proa.

Además de las ventajas mencionadas anteriormente, el nuevo diseño de proa da como resultado:

-Una menor probabilidad de daños por tiempo tormentoso en la proa, ya que se reduce la reflexión de olas. -La eliminación de la posibilidad de daños por tiempo tormentoso al mamparo delantero de la superestructura. -Un entorno de trabajo a bordo mejorado en relación con:

• Aceleraciones y deceleraciones, mejorando así la seguridad durante la navegación y proporcionando una 35 mayor funcionalidad, especialmente con mar de proa.

• Reducción del ruido y vibraciones debido a movimientos suaves y a la reducción del golpeteo de las olas contra el casco, aumentando así la comodidad y mejorando la seguridad con vistas a un uso eficiente de tiempo de trabajo y descanso de la tripulación.

-Protección del equipo de amarre que se sitúa habitualmente en la cubierta del castillo de proa. -Una construcción más sencilla y resistente de las placas de recubrimiento y refuerzos debido a una gran proporción de área con doble curvatura. -Una reducción de las cargas sobre las placas de recubrimiento y refuerzos debido a la eliminación de acampanamiento.

-Un suavizado de la proa completamente hasta la cubierta del puente, lo que da como resultado una reducción del peligro de formación de hielo. Todo el equipamiento de cubierta que está normalmente expuesto al viento, inclemencias meteorológicas... [Seguir leyendo]

1. Una embarcación del tipo de desplazamiento con una proa que consiste en la parte de la embarcación delante de la marca de mitad del barco (2) de la embarcación, y en la cual embarcación tiene una forma del casco simétrica transversalmente alrededor de su línea central (CL) y una forma de proa convencional por debajo de su línea de flotación de diseño (Tdwl) , en la que el fondo del casco es plano o tiene una astilla muerta a lo largo de una línea de base (BL) del casco, en donde cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) de la proa están diseñadas de modo transversalmente simétrico alrededor de la línea central (CL) , en donde la disposición de la proa proporciona aceleración y deceleración reducidas del movimiento del barco hacia arriba y hacia abajo debido al movimiento de las olas, caracterizada porque las cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) que comienzan respectivamente desde unos primeros puntos inferiores (D1, D2, D3, D4, D5) situados en la línea de base (BL) discurren en plano desde la línea de base (BL) , o la astilla muerta, aumentando en anchura hacia fuera desde la línea de base (BL) , las cuadernas (10, 20, 30, 40, 50) convergen respectivamente en una sentina (G1, G2, G3, G4, G5) con un radio de sentina dado, desde la cual sentina y hasta segundos puntos (E1, E2, E3, E4, E5) las cuadernas se inclinan hacia fuera, y en los cuales segundos puntos (E1, E2, E3, E4, E5) la forma de cuaderna hacia fuera acaba, y continúa hacia arriba como una forma de cuaderna curva, ya sea de vuelta hacia la línea central (CL) en puntos F1, F2, F3, o todavía más hacia arriba con una forma curva muy suave hacia la línea central (CL) hasta puntos (F4, F5) , una línea de roda (1) que comienza desde un punto inferior (A) situado en la línea de base (BL) asciende con una curvatura creciente en una dirección hacia delante de la embarcación hasta un punto de transición (B) , situado respectivamente sobre o justo por encima de la línea de flotación de diseño (Tdwl) , en donde la línea de roda (1) continúa su ascensión más allá del punto de transición (B) con una curvatura decreciente en una dirección hacia atrás de la embarcación hasta un punto superior (C) del casco.

2. La embarcación de acuerdo con la reivindicación 1, en la que la línea de roda (1) está rota por una o más 25 porciones rectas tras el punto de transición (B) por encima de la línea de flotación de diseño (Tdwl) .

3. La embarcación de acuerdo con la reivindicación 1, en la que una borda de pulverización (5) se extiende hacia fuera desde el punto superior (C) , estando la línea de roda (1) curvada agudamente hacia delante en dicho punto (C) y terminando en la parte superior de la borda de pulverización (5) .

4. La embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los ángulos de acampanado de la embarcación en la proa, y por encima de la línea de flotación de diseño (Tdwl) están en el intervalo d.

9. 45° con relación a la dirección de altura de la embarcación.

5. La embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que los ángulos de roda de la embarcación entre el punto de transición (B) y el punto superior (C) aumentan de 0° en el punto de transición (B) hasta 55° en el punto superior (C) con relación a la dirección de altura de la embarcación.

6. La embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el ángulo de entrada de la proa en la línea de flotación de diseño (Tdwl) y en un plano que coincide con el plano horizontal (el plano XY) está en el intervalo d.

16. 25° con relación a la línea central (CL) .

7. La embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que los siguientes cocientes para

una longitud de la línea de flotación (Lwl) están en el intervalo d.

6. 90 m: Bwl/Tdwl = 2, Lwl/Bwl = 3, Lwl/Tdwl = 5, 45 Htdwl/Bwl = 0, 5 y Lwl/Htdwl = 2.

8. La embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que los siguientes cocientes para una longitud de la línea de flotación (Lwl) están en el intervalo d.

9. 120 m: Bwl/Tdwl = 3, Lwl/Bwl = 4, 5, Lwl/Tdwl = 13, Htdwl/Bwl = 0, 8 y Lwl/Htdwl = 5, 5.

9. La embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que los siguientes cocientes para una longitud de la línea de flotación (Lwl) están en el intervalo d.

12. 150 m: Bwl/Tdwl = 3, 5, Lwl/Bwl = 5, Lwl/Tdwl = 17, Htdwl/Bwl = 0, 7 y Lwl/Htdwl = 7, 5.

10. La embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que los siguientes cocientes para una longitud de la línea de flotación (Lwl) están en el intervalo d.

15. 180 m: Bwl/Tdwl = 3, 5, 5 Lwl/Bwl = 5, 5, Lwl/Tdwl = 20, Htdwl/Bwl = 0, 55 y Lwl/Htdwl = 10, 5.

11. La embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que los siguientes cocientes para una longitud de la línea de flotación (Lwl) están en el intervalo d.

18. 210 m: Bwl/Tdwl = 4, Lwl/Bwl = 6, Lwl/Tdwl = 22, Htdwl/Bwl = 0, 45 y Lwl/Htdwl = 13, 5.

12. La embarcación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 3 a 6, en el que los siguientes cocientes para

una longitud de la línea de flotación (Lwl) están en el intervalo de 210 m y superior: Bwl/Tdwl = 5, 15 Lwl/Bwl = 10, 65 Lwl/Tdwl = 23, Htdwl/Bwl = 5 y Lwl/Htdwl = 15.