CARENA MULTICASCO PARA EMBARCACIONES.

1. Carena (1) multicasco para embarcaciones, del tipo semi-SWATH,

que comprenden, al menos, dos cascos superiores (2) unidos por pontones (30), encontrándose prolongados dichos cascos superiores (2) en arbotantes (3) salientes inferiores hacia la superficie libre (4) que abarcan los planos de flotación (5) respectivos, y que se encuentran rematados inferiormente en otros tantos torpedos (6) sumergidos longitudinales de sección elíptica vertical (60) que evolucionan a sendos cascos en U (7); pudiendo comprender los torpedos (6) apéndices de compensación de movimientos caracterizada porque cada torpedo (6) se encuentra prolongado hasta un primer plano de transición (8) situado entre el 50-58% de la eslora total, evolucionando a partir de dicho primer plano de transición (8) a casco en U (7) de fondo plano (9) proyectado lateralmente desde el plano de crujía (10) correspondiente hasta semimangas horizontales (10a), posteriormente a planos inclinados (12) con anchura progresivamente mayor hacia popa (13); encontrándose determinado un tramo ascendente (20) progresivo a partir de un segundo plano de transición (14) situado entre el 55% y el 80% de la eslora hasta el final de la misma, convergente con el espejo de popa (15).

2. Carena (1) multicasco para embarcaciones según reivindicación 1 caracterizada porque las semimangas horizontales (10a) se encuentran situadas a distancias comprendidas entre un 4%-8% de la manga total respecto al plano de crujía (10); mientras que los planos inclinados (12) adoptan ángulos comprendidos entre 30-45º respecto a la horizontal hasta la cota de astilla muerta (16).

3. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque cada arbotante (3) comprende: semiángulos de ataque de arbotante (3a), medidos en el plano de flotación (5), comprendidos entre 8 y 20 grados prolongados hasta un tercer plano de transición (63) situado entre el 0,3%-0,8% de la eslora, con formas convexas (17) en los primeros 20-30cm; y unos costados de arbotante (3b) divergentes según semiángulos de divergencia de arbotante (3c) comprendidos entre 2 y 4 grados hasta el espejo de popa (15).

4. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque cada torpedo (6) comprende semiángulos de ataque de torpedo (6a), medidos en el plano a media altura inicial (18) de cada torpedo (6), comprendidos entre 15 y 20 grados, alcanzando hasta un cuarto plano de transición (19) ubicado a una distancia medida en el plano de crujía (10) comprendida entre el 0,8% y el 1% de la eslora; configurando a partir de dicho cuarto plano de transición (19) semiángulos de divergencia de torpedo (6b) mínimos de 3 grados hasta el primer plano de transición (8); mientras que a continuación el casco en U (7) forma semiángulos de divergencia de casco (7a), medidos igualmente en el plano a media altura inicial (18) de cada torpedo (6), comprendidos entre 2 y 3 grados.

5. Carena (1) multicasco para embarcaciones según reivindicación 4 caracterizada porque en la zona de convergencia del plano a media altura inicial (18) de cada torpedo (6) con el tramo ascendente (20) progresivo, se encuentran configurados semiángulos convergentes (7b).

6. Carena (1) multicasco para embarcaciones según reivindicación 5 caracterizada porque los semiángulos convergentes (7b) alcanzan valores negativos máximos comprendidos entre -2 y -3 grados.

7. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque las intersecciones de cada arbotante (3) con el torpedo (6) y el casco superior (2) respectivo conforman codillos o acuerdos no redondeados (21).

8. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque en cada arbotante (3), el espejo de popa (15) se encuentra prolongado hacia el casco superior (2) respectivo y el pontón (30).

9. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque cada casco superior presenta semiángulos de ataque de casco superior (2a) comprendidos entre 6 y 75 grados a lo largo de su altura; mientras que los costados interiores (24) de cada casco superior (2a) se encuentran configurados con ángulo de inclinación (65) variable a lo largo de la eslora, comprendido entre 0 grados en proa y 35 grados a media eslora; mientras que para los costados exteriores (27), comprende un ángulo de inclinación máximo de 45 grados desde media eslora hasta la popa.

10. Carena (1) multicasco para embarcaciones según reivindicación 9 caracterizada porque tanto los costados interiores (24) como los exteriores (27) de cada haunch (2a) comprenden prolongaciones superiores verticales (25).

11. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque la distancia (66) entre los planos de crujía (10) de ambos cascos (2) se encuentra comprendida entre 66% y 76% de la manga total.

12. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque los propulsores (26) se encuentran situados en los tramos ascendentes (20) progresivos.

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una carena múltiple para embarcaciones, que siendo del 10 tipo semi-SWATH presenta evoluciones que mejoran el comportamiento en la mar a alta velocidad en distintas condiciones de mar

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Convencionalmente, las carenas conocidas para embarcaciones pueden ser monocasco o multicasco, y en cada tipo el casco puede adoptar principalmente formas que faciliten la navegación mediante desplazamiento o mediante planeo. La navegación mediante desplazamiento es más lenta, aunque adaptada siempre a los movimientos de la superficie del agua. En la navegación mediante planeo básicamente la carena se eleva respecto de la superficie del agua y permite una mayor velocidad al disminuir la superficie de fricción del casco, pero generando golpeteos y pantocazos continuos contra dicha superficie del agua.

Para solucionar estos problemas se desarrollaron multicascos SWATH (Small Waterplane Area Twin Hull) , que básicamente es una carena multicasco, que generalmente son dos 25 unidos por pontones, y que bajo la superficie libre se prolongan en sendos torpedos sumergidos a través de arbotantes estrechos. Esto permite reducir la superficie de flotación, y por tanto el seguimiento del casco a los movimientos de dicha superficie, reduciendo el momento de inercia y mejorando el comportamiento en la mar. Además, en los torpedos se pueden incluir apéndices de compensación de movimientos, tales como aletas activas y pasivas, o similares, que reducen aun mas los movimientos de respuesta.

Una evolución de este concepto es la carena semi-SWATH, de similares características, pero donde los torpedos evolucionan a sendos cascos en U, pasando de casco tipo SWATH en proa a configuración de catamarán en popa, buscando las ventajas respecto a 35 resistencia al avance de un catamarán y respecto a comportamiento en la mar que

proporciona un SWATH. Por otro lado, también se mejora el efecto de carga desde el punto de vista del parámetro de toneladas por centímetro de inmersión, el cual es mayor que para un SWATH de su mismo desplazamiento.

Este tipo de carenas, por tanto, permiten alcanzar altas velocidades al mismo tiempo que garantizan una sensación de confort a los pasajeros gracias a su respuesta en movimiento y aceleraciones a bordo para una excitación determinada por un estado de mar, haciéndolas muy adecuadas para el desplazamiento de personal a ubicaciones lejanas a la costa tales como parques eólicos offshore (fuera de costa) u otro tipo de plataformas de Oil&Gas que requieran transporte de personal, evitando por más tiempo la aparición de mareo u otras incomodidades derivadas por el efecto de la mar.

No obstante, las carenas semi-SWATH conocidas presentan limitaciones en la velocidad máxima alcanzable y parámetros de comportamiento en la mar, que pretende subsanar la carena de la invención.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

La carena multicasco para embarcaciones de la invención es del tipo semi-SWATH, esto es, que comprende, al menos, dos cascos unidos por pontones. Cada casco, se divide en tres partes, siendo la primera la que está unida a los pontones longitudinalmente en la obra muerta (conocida en este sector de la técnica como “haunch”) ; el torpedo longitudinal situado en la obra viva de sección elíptica vertical (con distinta excentricidad según se avanza a lo largo de la eslora) que evoluciona aguas abajo en casco en U; y finalmente, el arbotante, que une el torpedo con el hauch, el cual se encuentra en contacto con la superficie libre dando lugar al plano de flotación de la embarcación. El torpedo admite apéndices de distintos tipos (activos o pasivos) para compensar movimientos y corregir trimados producidos por la navegación y el efecto de las olas.

De acuerdo con la invención, se ha previsto que cada torpedo se encuentre prolongado hasta un primer plano de transición situado entre el 50-58% de la eslora total, evolucionando a partir de dicho primer plano de transición a casco en U de fondo plano proyectado lateralmente desde el plano de crujía correspondiente hasta semimangas horizontales, y posteriormente a planos inclinados con anchura progresivamente mayor

hacia popa.

Además, se ha previsto un tramo ascendente progresivo a partir de un segundo plano de transición situado entre el 55% y el 80% de la eslora hasta el final de la misma, convergente con el espejo de popa. Esta ascensión dependerá del tipo de elemento propulsor (hélice FPP, hélice CPP, waterjet, hélice VLJ, etc.) que se quiera situar para propulsar la embarcación. Esta ascensión hace que se seque el espejo de popa, haciendo que disminuya la resistencia, y por tanto la potencia de remolque necesaria.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1. Muestra una vista frontal de la carena de la invención La figura 2. Muestra una vista lateral o de perfil, de la carena de la invención, así como secciones transversales parciales de la misma por uno de los cascos.

La figura 3 muestra en planta, superiormente una primera vista con la sección de uno de los arbotantes de la carena por el plano de flotación, a continuación una segunda vista con la sección por un plano horizontal a la mitad de altura desde la línea de base por uno de los torpedos e inferiormente una tercera vista con otra sección por otro plano horizontal por el haunch de uno de los cascos. En la segunda y tercera vistas se incluyen detalles ampliados de la zona de proa, para disponer de apreciación de los semiángulos de ataque.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

La carena (1) multicasco para embarcaciones de la invención, es de tipo semi-SWATH, esto es, que comprenden, al menos, dos cascos superiores (2) o haunches unidos por pontones, en este caso por una pontona (30) única, encontrándose prolongados dichos cascos superiores (2) en arbotantes (3) salientes inferiores hacia la superficie libre (4) del agua que abarcan los planos de flotación (5) respectivos, y que se encuentran rematados inferiormente en otros tantos torpedos (6) sumergidos longitudinales de sección elíptica vertical (60) , con distinta excentricidad según se avanza a lo largo de la eslora, y que evolucionan a sendos cascos en U (7) ; pudiendo comprender los torpedos apéndices, no

representados, de compensación de movimientos, tales como aletas estabilizadoras u otros.

De acuerdo con la invención, cada torpedo (6) se encuentra prolongado hasta un primer plano de transición (8) (ver fig 2) situado entre el 50-58% de la eslora total, evolucionando a partir de dicho primer plano de transición (8) a casco en U (7) , teniendo cada casco en U su fondo plano (9) proyectado lateralmente desde el plano de crujía (10) correspondiente hasta semimangas horizontales (10a) (ver secciones parciales de la fig 2) , y posteriormente planos inclinados (12) , idealmente ligeramente curvos, con anchura progresivamente mayor hacia popa (13) ; encontrándose determinado un tramo ascendente (20) progresivo a partir de un segundo plano de transición (14) situado entre el 55% y el 80% de la eslora hasta el final de la misma, convergente con el espejo de popa (15) .

Las semimangas horizontales (10a) se encuentran idealmente situadas a distancias comprendidas entre 4%-8% de la manga total, mientras que los planos inclinados (12) adoptan ángulos comprendidos entre 30-45º respecto a la horizontal hasta la cota de astilla muerta (16) .

Cada arbotante (3) comprende (ver primera vista de la figura 3) : semiángulos de ataque de arbotante (3a) , medidos en el plano de flotación (5) , comprendidos entre 8 y 20 grados prolongados hasta un tercer plano de transición (63) situado entre el 0, 3%-0, 8% de la eslora, con formas convexas (17) idealmente en los primeros 20-30cm, ya que a altas velocidades (altos números de Froude) la cresta de la ola se forma algo más a popa del comienzo de la flotación, con la ventaja adicional de que evita puntos de fatiga en la soldadura. A partir del tercer plano de transición (63) se prolonga en unos costados de arbotante (3b) divergentes según semiángulos de divergencia de arbotante (3c) comprendidos entre 2 y 4 grados hasta el espejo de popa (15) .

Cada torpedo (6) (ver segunda vista de la figura 3) comprende semiángulos de ataque de torpedo (6a) , medidos en el plano a media altura inicial (18) (ver fig 2) de cada torpedo (6) , comprendidos entre 15 y 20 grados (volver a la figura 3) , alcanzando hasta un cuarto plano de transición (19) ubicado a una distancia medida en el plano de crujía (10) comprendida entre el 0, 8% y el 1% de la eslora; configurando a partir de dicho cuarto plano de transición (19) semiángulos de divergencia de torpedo (6b) mínimos de 3 grados...

1. Carena (1) multicasco para embarcaciones, del tipo semi-SWATH, que comprenden, al menos, dos cascos superiores (2) unidos por pontones (30), encontrándose prolongados dichos cascos superiores (2) en arbotantes (3) salientes inferiores hacia la superficie libre (4) que abarcan los planos de flotación (5) respectivos, y que se encuentran rematados inferiormente en otros tantos torpedos (6) sumergidos longitudinales de sección elíptica vertical (60) que evolucionan a sendos cascos en U (7); pudiendo comprender los torpedos (6) apéndices de compensación de movimientos caracterizada porque cada torpedo (6) se encuentra prolongado hasta un primer plano de transición (8) situado entre el 50-58% de la eslora total, evolucionando a partir de dicho primer plano de transición (8) a casco en U (7) de fondo plano (9) proyectado lateralmente desde el plano de crujía (10) correspondiente hasta semimangas horizontales (10a), posteriormente a planos inclinados (12) con anchura progresivamente mayor hacia popa (13); encontrándose determinado un tramo ascendente (20) progresivo a partir de un segundo plano de transición (14) situado entre el 55% y el 80% de la eslora hasta el final de la misma, convergente con el espejo de popa (15).

2. Carena (1) multicasco para embarcaciones según reivindicación 1 caracterizada porque las semimangas horizontales (10a) se encuentran situadas a distancias comprendidas entre un 4%-8% de la manga total respecto al plano de crujía (10); mientras que los planos inclinados (12) adoptan ángulos comprendidos entre 30-45º respecto a la horizontal hasta la cota de astilla muerta (16).

3. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque cada arbotante (3) comprende: semiángulos de ataque de arbotante (3a), medidos en el plano de flotación (5), comprendidos entre 8 y 20 grados prolongados hasta un tercer plano de transición (63) situado entre el 0,3%-0,8% de la eslora, con formas convexas (17) en los primeros 20-30cm; y unos costados de arbotante (3b) divergentes según semiángulos de divergencia de arbotante (3c) comprendidos entre 2 y 4 grados hasta el espejo de popa (15).

4. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque cada torpedo (6) comprende semiángulos de ataque de torpedo (6a), medidos en el plano a media altura inicial (18) de cada torpedo (6), comprendidos entre 15 y 20 grados, alcanzando hasta un cuarto plano de transición (19) ubicado a una distancia medida en el plano de crujía (10) comprendida entre el 0,8% y el 1% de la eslora; configurando a partir de dicho cuarto plano de transición (19) semiángulos de divergencia de torpedo (6b) mínimos de 3 grados hasta el primer plano de transición (8); mientras que a continuación el casco en U (7) forma semiángulos de divergencia de casco (7a), medidos igualmente en el plano a media altura inicial (18) de cada torpedo (6), comprendidos entre 2 y 3 grados.

5. Carena (1) multicasco para embarcaciones según reivindicación 4 caracterizada porque en la zona de convergencia del plano a media altura inicial (18) de cada torpedo (6) con el tramo ascendente (20) progresivo, se encuentran configurados semiángulos convergentes (7b).

6. Carena (1) multicasco para embarcaciones según reivindicación 5 caracterizada porque los semiángulos convergentes (7b) alcanzan valores negativos máximos comprendidos entre -2 y -3 grados.

7. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque las intersecciones de cada arbotante (3) con el torpedo (6) y el casco superior (2) respectivo conforman codillos o acuerdos no redondeados (21).

8. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque en cada arbotante (3), el espejo de popa (15) se encuentra prolongado hacia el casco superior (2) respectivo y el pontón (30).

9. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque cada casco superior presenta semiángulos de ataque de casco superior (2a) comprendidos entre 6 y 75 grados a lo largo de su altura; mientras que los costados interiores (24) de cada casco superior (2a) se encuentran configurados con ángulo de inclinación (65) variable a lo largo de la eslora, comprendido entre 0 grados en proa y 35 grados a media eslora; mientras que para los costados exteriores (27), comprende un ángulo de inclinación máximo de 45 grados desde media eslora hasta la popa.

10. Carena (1) multicasco para embarcaciones según reivindicación 9 caracterizada porque tanto los costados interiores (24) como los exteriores (27) de cada haunch (2a) comprenden prolongaciones superiores verticales (25).

11. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque la distancia (66) entre los planos de crujía (10) de ambos cascos (2) se encuentra comprendida entre 66% y 76% de la manga total.

12. Carena (1) multicasco para embarcaciones según cualquiera de las reivindicaciones anteriores caracterizada porque los propulsores (26) se encuentran situados en los tramos ascendentes (20) progresivos.