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jueves, 21 de febrero de 2019

Estabilizadores giroscópicos

El estabilizador giroscópico es una tecnología desarrollada a finales del siglo XIX y principios del siglo XX para estabilizar los movimientos de balance en los buques.

Trasatlántico SS Conte di Savoia durante las pruebas de mar. Fuente Wikipedia.
En la práctica el sistema se utilizó poco en los buques debido a que resultaba menos favorable su aplicación que el sistema de estabilizadores hidrodinámicos por medio de aletas estabilizadoras, que tenían ventajas en coste y peso más reducidos.
El enorme megayate Katara, cuenta con sistemas de estabilización para reducir los movimientos de balance del buque.
Sin embargo, desde la década de 1990 en adelante, surgió de nuevo el interés en este sistema aplicado a buques pequeños, tales como yates que requerían un sistema de estabilización con el buque parado, fondeado o navegando a baja velocidad, condiciones en las cuales las aletas estabilizadoras no proporcionan una buena estabilización del buque, quedando como alternativa el sistema de estabilidad por tanques pasivos y el sistema de estabilización giroscópica. 

El yate Azimut 68 Evolution puede ser equipado por sistemas de estabilización giroscópicos. Fuente: Catalogo Azimut.
Los estabilizadores giroscópicos presentan las ventajas frente a las aletas estabilizadoras de no aumentar la resistencia hidrodinámica del casco, siendo un elemento que está ubicado en el interior del buque, no estando expuesto al deterioro producido por el agua de mar ni a la acción del oleaje al golpear contra el casco, por lo que puede mantenerse en buenas condiciones sin deteriorarse durante largo tiempo.
Yate de la Firma Oyster que puede ser equipado con estabilizadores giroscópicos. Fuente: Catálogo de Oyster.
El estabilizador giroscópico es un equipo compuesto por enorme volante, puesto en rotación por un motor eléctrico y con gran masa de giro, lo cual produce un enorme momento cinético que produce una levada resistencia al cambio en el eje de giro.

El momento angular es el producto de la masa por la velocidad de giro. O lo que es lo mismo, este momento será mayor, cuanto más rápido gire el volante de inercia, cuanta más pese el disco y cuanto más alejada o de mayor diámetro sea este volante de giro. 
El sistema consiste en un volante de inercia que gira en un eje vertical, montado todo el conjunto sobre un cardán para que este eje de giro pueda permanecer en posición vertical a pesar de los cabeceos o cambios de asiento del barco. Gracias a este cardán, todo el par estabilizador generado por el momento angular del giróscopo se aprovecha en la corrección del balanceo al permanecer el eje de giro en la vertical. 
El primer buque grande en incorporar estabilizadores giroscópicos fue el USS Henderson, el cual fue construido en 1917 e incorporaba dos grandes estabilizadores giroscópicos de 25 toneladas de peso montados cerca del centro del buque y que giraban a 1.100 rpm accionados por motores eléctricos AC de 75 Hp. 
Los dos estabilizadores giroscópicos del buque transporte USS Henderson.
 Cuando un pequeño sensor del giróscopo situado en el puente detectaba el balance, un servomotor hacía girar los giróscopos alrededor de su eje vertical en una dirección tal que contrarrestara el movimiento de balance. En las pruebas se demostró que el sistema era capaz de reducir el balance a solo 3 grados navegando con fuerte oleaje.
Buque transporte USS Henderson de la USS Navy, primer buque grande en incorporar los estabilizadores giroscópicos.
Otro de los buques que equiparon este sistema fue el trasatlántico italiano SS Conte di Savoia, construido en 1932 y que equipaba tres estabilizadores giroscópicos Sperry de 108 toneladas cada uno. El Sistema fue utilizado como reclamo para atraer viajeros, ya que prometía la eliminación de los balances que originaban fuertes mareos en los pasajeros durante el cruce del atlántico.
 
En la práctica el sistema no llegó a funcionar de forma totalmente satisfactoria debido a que, aunque disminuía el balanceo al frenar el periodo de balance, también provocaba que el buque permaneciera un tiempo escorado en los límites extremos del balance. Por razones de seguridad, el sistema era desconectado en los cruces hacia el este donde los vientos y corrientes predominantes producían olas a favor de la dirección del barco, aunque todavía se empleaba en los cruces hacia el oeste.​ Por supuesto, nada de esto afectaba a la publicidad de la naviera, y los beneficios de un "cruce sin problemas" fueron muy promocionados durante la vida útil del buque.
Estabilizadores giroscópicos del Trasatlántico SS Conte di Savoia. Fuente Wikipedia.
En el sector de la náutica de recreo, y más precisamente en el sector de los yates de lujo de grandes esloras (megayates, gigayates), son muy comunes los requisitos de comodidad y confort en el diseño de estas embarcaciones. Por este motivo, grandes astilleros de construcción especializados en este selecto sector, han incluido estos sistemas de estabilización.
Estabilizador giroscópicos de la firma Seakeeper
En la actualidad, la mayoría de los estabilizadores del mercado tienen masas relativamente pequeñas con una alta velocidad de rotación (10.000 a 12.000 rpm). Sin embargo, tal velocidad de rotación provoca que aumente rápidamente de temperatura por lo que requiere refrigeración por agua. Una limitación es que exige mantener el sistema activo el tiempo suficiente, incluso con el barco en su atraque o en fondeo, para que se elimine la inercia del giróscopo.
Estabilizador giroscópico Seakeeper, especialmente diseñado para yates.
En algunos nuevos modelos el enfriamiento no se realiza con agua sino con aire. Las tomas de aire exterior mantienen los usos activos durante la fase de parada del dispositivo. Esta nueva tecnología de refrigeración ha sido posible gracias al empleo de masas más grandes combinadas con la reducción en la velocidad de rotación (alrededor de 4.500 rpm).
Estabilizador giroscópico Orbit Gyro, diseñado para yates y embarcaciones menores.
En la práctica, menos fricción da como resultado un menor estrés mecánico, lo que permite al usuario desactivar el sistema mientras la masa se detiene de forma independiente. Tengamos en cuenta que un sistema refrigerado por agua requiere aproximadamente 55 minutos para estar activo, mientras que este sistema enfriado por aire necesita solo 35 minutos. 
 

VENTAJAS:
  • A diferencia de las aletas estabilizadoras, el estabilizador giroscópico está totalmente contenido en una unidad fácil de instalar.
  • El sistema no introduce resistencias hidrodinámicas adicionales pues ningún elemento toca el agua. No se añade ningún apéndice mojado. No hay pérdidas de rendimiento en velocidad o consumo, ni posibles daños a piezas en contacto con el agua.
  • Como el dispositivo no depende del flujo del agua, el estabilizador giroscópico es efectivo incluso a poca velocidad o estando totalmente parados, que es cuando a veces es más necesitado.
  • El sistema giroscópico puede ser instalado en muchos lugares del barco. Incluso es posible instalar varias unidades para aumentar la efectividad del sistema.
  • El sistema estabilizador giroscópico no requiere mantenimientos periódicos o ajustes de ningún tipo. Todos sus componentes están contenidos en la unidad a la que solo es necesario alimentar con corriente eléctrica.  No hay riesgos ni fallos. El coste operativo es mínimo.
Mega Yate Octopus, cuenta con helipuerto y precisa de sistemas de estabilización activos.





lunes, 4 de febrero de 2019

BAC CANTABRIA (A-15)

El Buque de Aprovisionamiento en Combate (BAC) Cantabria A-15 es un buque de aprovisionamiento logístico perteneciente a la Armada Española, utilizado para el suministro de combustible, víveres, pertrechos, munición y repuestos al resto de la flota.
 
El BAC Cantabria atracado en el Vispón Ferrol) para cargar combustibles. Enero de 2019.
El BAC Cantabria A-15 se deriva de la clase Patiño/Amsterdam (ambos construidos en 1995 para España y Holanda respectivamente), que a su vez era una mejora de la clase "Poolster" y como ésta fue concebida como buque mercante, pero con requerimientos militares, como su armamento o sus sistemas. A diferencia del Patiño A-14 que se contruyó en Navantia Ferrol, el Cantabria se fabricó en Puerto Real, esta decisión parece ser que causó algunos retrasos y fallos en la fabricación.
BAC Cantabria atracado en el Vispón Ferrol), con la lancha poniendo una barrera protectora para evitar la contaminación en caso de derrames accidentales. Enero de 2019.

El buque de aprovisionamiento en combate Cantabria fue construido por Navantia en su astillero de Puerto Real (Cádiz) en el año 2010, cuenta con 174 m de eslora, 23 m de manga y 8m de calado. Con su desplazamiento de 19.500 t fue el buque más grande de la armada española hasta la construcción del BPE Juan Carlos I.

BAC Cantabria durante su construcción en el enorme dique de Navantia en Puerto Real (Cádiz).

La principal novedad que introdujo el BAC Cantabria respecto al anterior Patiño A-14, es el disponer de doble casco en zona de almacenamiento de combustible, cumpliendo la legislación vigente sobre prevención de la contaminación marina, aunque dicha normativa es obligatoria para los buques civiles pero no para los militares. Dispone de capacidad para abastecer hasta tres buques a la vez, 2 a ambos costados y un tercero por popa.


El BAC Cantabria tiene capacidad para transportar tres helicópteros medios (AB-212) o dos pesados (Sikorsky SH-3/NH-90) para realizar aprovisionamientos verticales y otras operaciones. El buque cuenta con una instalación hospitalaria completa con una capacidad de diez camas, un quirófano totalmente equipado con instalación para la realización de telemedicina por videoconferencia, una sala de rayos X, consulta de dentista, laboratorio de esterilización, consulta médica y central de gases.

El siguiente documental trata sobre el BAC Cantabria;




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