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Los estabilizadores de barcos (o estabilizadores ) son aletas o rotores montados debajo de la línea de flotación y que emergen lateralmente del casco para reducir el balanceo de un barco debido al viento o las olas. Las aletas activas están controladas por un sistema de control giroscópico . Cuando el giroscopio detecta el balanceo del barco, cambia el ángulo de ataque de las aletas para ejercer fuerza para contrarrestar el balanceo. Las aletas fijas y las quillas de sentina no se mueven; reducen el balanceo por la resistencia hidrodinámica ejercida cuando el barco rueda. Los estabilizadores se utilizan principalmente en barcos de alta mar.
Función [ editar ]
Las aletas funcionan produciendo sustentación o carga aerodinámica cuando el barco está en movimiento. La sustentación producida por las aletas debe actuar contra el momento de balanceo del barco. Para lograr esto, se utilizan dos alas, cada una instalada bajo el agua a cada lado del barco. Los estabilizadores pueden ser:
- Retráctil: todos los cruceros y transbordadores medianos y grandes [ cita requerida ] tienen la capacidad de retraer las aletas en un espacio dentro del casco para evitar un consumo adicional de combustible y reducir el espacio libre del casco requerido cuando las aletas no son necesarias
- No retráctil: se utiliza en embarcaciones pequeñas como yates.
El movimiento del estabilizador es similar al de los alerones de los aviones . Algunos tipos de aletas, especialmente las instaladas en barcos más grandes, están provistas de aletas que aumentan la sustentación de las aletas en aproximadamente un 15%. El control del estabilizador debe considerar numerosas variables que cambian rápidamente: viento, olas, movimiento del barco, calado, etc. Los estabilizadores de aleta son mucho más eficientes a velocidades más altas y pierden efectividad cuando el barco está por debajo de la velocidad mínima. [1] Las soluciones de estabilización ancladas o a baja velocidad incluyen aletas controladas activamente (como el sistema de estabilización en reposo desarrollado por Rolls Royce [2] que oscilan para contrarrestar el movimiento de las olas) y cilindros rotativos que emplean el efecto Magnus. Los dos últimos sistemas son retráctiles, lo que permite un perfil de embarcación más delgado al atracar y reduce la resistencia durante la navegación.
Historia [ editar ]
Una de las primeras tecnologías de estabilización es el giroscopio anti-balanceo o estabilización giroscópica. El transporte de la Primera Guerra Mundial USS Henderson , completado en 1917, fue el primer barco grande con estabilizadores giroscópicos. Tenía dos volantes de inercia de 25 toneladas y 9 pies de diámetro montados cerca del centro del barco, girados a 1100 RPM por motores de CA de 75 HP. Las cajas de los giroscopios estaban montadas sobre cojinetes verticales. Cuando un pequeño giroscopio sensor en el puente detectaba un balanceo, un servomotor hacía girar los giroscopios alrededor de un eje vertical en una dirección para que su precesión contrarrestara el balanceo. En las pruebas, este sistema pudo reducir el balanceo a 3 grados en los mares más agitados. Uno de los barcos más famosos que utilizó por primera vez un giroscopio anti-balanceo fue el transatlántico italiano.SS Conte di Savoia , que navegó por primera vez en noviembre de 1932. Tenía tres volantes que tenían 13 pies de diámetro y pesaban 108 toneladas. [3] La estabilización del giroscopio fue reemplazada por la estabilización de las aletas debido a su menor peso y volumen, pero ha experimentado un renovado interés desde la década de 1990 (Seakeeper, etc.). [ cita requerida ]
La quilla de sentina pasiva es una innovación estabilizadora de principios del siglo XX, no tan eficaz para reducir el balanceo, pero más fácil de instalar y no requiere espacio dentro del casco . [ cita requerida ]
La primera mención de los estabilizadores automáticos de aletas para barcos fue en 1932 por un ingeniero que trabajaba para General Electric . [4]
El primer uso de estabilizadores de aleta en un barco fue por un crucero japonés en 1933. [5]
En 1934, un transatlántico holandés introdujo uno de los sistemas estabilizadores de barcos más inusuales del mundo, en el que se montaron dos tubos grandes a cada lado del casco del barco con la parte inferior de los tubos abierta al mar. A la parte superior de los tubos se le había bombeado aire comprimido o vapor. A medida que el barco rodaba, el lado hacia el que rodaba se llenaba de agua y luego se inyectaba aire comprimido o vapor para empujar el agua hacia abajo, contrarrestando el balanceo. [6]
En 2018, la compañía de tecnología espacial y de cohetes Blue Origin compró el Stena Freighter , un buque de carga de carga rodante, para usarlo como plataforma de aterrizaje para sus etapas de refuerzo de vehículos de lanzamiento de New Glenn . A finales de 2018, el barco se está reacondicionando para prepararse para su función de aterrizaje de cohetes. [7] Los propulsores de cohetes se recuperarán más abajo del sitio de lanzamiento en el Océano Atlántico mientras el barco estabilizado hidrodinámicamente está en marcha.[actualizar]. La tecnología de estabilización de barcos está diseñada para aumentar la probabilidad de recuperación exitosa del cohete en mares agitados , así como para ayudar a realizar los lanzamientos según lo programado. [8] [9]
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Ver también [ editar ]
- Estabilidad del barco
- Estabilización mientras no está en marcha
Referencias [ editar ]
- ^ "Estabilizadores rotativos cuánticos" (video) . YouTube . 2 de junio de 2009.
- ^ "Estabilización en reposo" . Productos . Rolls-Royce Group PLC .
- ^ "Trazador de líneas italiano para desafiar las olas" Popular Mechanics, abril de 1931.
- ^ "Aletas propuestas para grandes camisas para evitar que rueden" . Mecánica popular . Agosto de 1932. p. 251.
- ^ "Aletas para detener el balanceo del barco gobernado por Gyro" . Mecánica popular . Abril de 1933. p. 509.
- ^ "El estabilizador de aire comprimido detiene el rollo del barco" . Mecánica popular . Octubre de 1934. p. 573.
- ^ Tribou, Richard (24 de octubre de 2018). "El carguero para los lanzamientos de New Glenn de Blue Origin llega a Florida" . Orlando Sentinel . Consultado el 25 de noviembre de 2018 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Burghardt, Thomas (20 de septiembre de 2018). "Sobre la base de New Shepard, Blue Origin para inyectar mil millones de dólares en la preparación de New Glenn" . NASASpaceFlight.com . Consultado el 22 de septiembre de 2018 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
- ^ Burns, Matt (7 de marzo de 2017). "Blue Origin revela la secuencia de despegue y aterrizaje de 'New Glenn' en un nuevo video" . TechCrunch . Consultado el 26 de noviembre de 2018 . CS1 maint: parámetro desalentado ( enlace )
