Azipod es un diseño de cápsula de propulsor azimutal de marca registrada, una unidad de propulsión marina que consiste en una hélice de paso fijo montada en una góndola orientable ("cápsula") que contiene el motor eléctrico que impulsa la hélice, lo que permite que los barcos sean más maniobrables. Fueron desarrollados en Finlandia a finales de los años 1980 conjuntamente por Wärtsilä Marine , Strömberg y la Junta Nacional Finlandesa de Navegación. [1]
Aunque "Azipod" es una marca registrada , a veces se utiliza como marca genérica para unidades de propulsión en cápsulas fabricadas por otras empresas. [2] [3] [4] [5]
En los propulsores azimutales convencionales, como los propulsores Z-drive y L-drive , la hélice es impulsada por un motor eléctrico o un motor diésel dentro del casco del barco. La hélice está acoplada al motor primario con ejes y engranajes cónicos que permiten girar la hélice alrededor de un eje vertical. Este tipo de sistema de propulsión tiene una larga tradición a lo largo de la década de 1990 y hoy en día varias empresas de todo el mundo fabrican unidades de propulsión de este tipo. [6]
En la unidad Azipod, el motor eléctrico está montado dentro de la unidad de propulsión y la hélice está conectada directamente al eje del motor. [7] La energía eléctrica para el motor de propulsión se conduce a través de anillos colectores que permiten que la unidad Azipod gire 360 grados alrededor del eje vertical. [8] Debido a que las unidades Azipod utilizan hélices de paso fijo, [9] la energía siempre se alimenta a través de un variador de frecuencia o cicloconvertidor que permite el control de velocidad y dirección de los motores de propulsión. [10]
La hélice de la cápsula generalmente mira hacia adelante porque en esta configuración de tracción (o tractor) la hélice es más eficiente debido a que funciona en un flujo sin perturbaciones. Debido a que puede girar alrededor del eje de su montura, la cápsula puede aplicar su empuje en cualquier dirección. Los propulsores azimutales permiten que los barcos sean más maniobrables y les permiten viajar hacia atrás casi con tanta eficiencia como hacia adelante. Para que todas las capacidades de las unidades de propulsión en cápsulas se puedan aprovechar en el servicio comercial, se requiere que la tripulación reciba capacitación en manejo de barcos en simuladores y modelos tripulados . [11]
El diseño en cápsula normalmente logró una eficiencia de combustible un 9% mejor que el sistema de propulsión convencional cuando se instaló por primera vez en la década de 1990. Mientras tanto, las mejoras en los diseños convencionales han reducido la brecha al 6-8%, pero por otro lado el flujo hidrodinámico alrededor del Azipod se ha mejorado mediante modernizaciones de aletas y una optimización dinámica por computadora de los respectivos ángulos de operación de las cápsulas en instalaciones multipod, lo que produce mejoras generales de eficiencia que ahora rondan el 18%. [12]
En 1987, la Junta Nacional Finlandesa de Navegación hizo una propuesta de cooperación a la empresa de equipos eléctricos Strömberg (más tarde ABB ) y al constructor naval finlandés Wärtsilä Marine para el desarrollo de un nuevo tipo de unidad de propulsión eléctrica. [13] Anteriormente, las empresas habían trabajado juntas durante décadas en el campo de los sistemas de propulsión diesel-eléctricos y en los años 1980 produjeron los primeros rompehielos con motores de propulsión de corriente alterna y cicloconvertidores . [14]
El desarrollo del prototipo se inició en 1989 y la primera unidad estuvo lista para su instalación al año siguiente. [15] La unidad de 1,5 MW, denominada "Azipod" (abreviatura de accionamiento eléctrico en cápsulas azimutal [16] ) se instaló en el buque finlandés de apoyo a las vías de navegación Seili, construido en 1979, en el astillero Hietalahti en Helsinki , Finlandia. Después de la reparación, el rendimiento rompehielos del barco aumentó considerablemente y también se descubrió que era capaz de romper hielo a popa (hacia atrás). Este descubrimiento de un nuevo modo de funcionamiento condujo finalmente al desarrollo del concepto de barco de doble acción a principios de los años 1990. [17] [18] Cuando Seili fue reacondicionado con un nuevo sistema de propulsión en la década de 2000, la unidad prototipo fue donada al Forum Marinum y exhibida en Turku , Finlandia.
Tras las alentadoras experiencias obtenidas con la instalación del prototipo, el desarrollo del concepto Azipod continuó y las siguientes unidades se instalaron en dos petroleros finlandeses, el Uikku y el Lunni , en 1993 y 1994, respectivamente. Casi ocho veces más potentes que el prototipo, las unidades Azipod de 11,4 MW aumentaron considerablemente la capacidad de navegación en hielo de los buques que ya se construyeron teniendo en mente la capacidad de romper hielo de forma independiente. [17] Desde la década de 1990, la gran mayoría de los barcos capaces de operar en hielo sin escolta de rompehielos han sido equipados con un sistema de propulsión Azipod. [19]
Las tres primeras unidades Azipod eran del tipo llamado "empuje", en el que la hélice está montada detrás de la góndola. En las instalaciones posteriores, ABB adoptó la configuración de "tracción" más eficiente, similar a la de los aviones propulsados por hélice.
El primer crucero del mundo equipado con unidades de propulsión Azipod, Elation , fue entregado por el astillero Kværner Masa-Yards Helsinki en la primavera de 1998. [20] Aunque el Azipod se desarrolló inicialmente para buques rompehielos, los cruceros se han convertido en el grupo más grande de Los barcos por tipo están equipados con el sistema de propulsión Azipod desde la década de 1990 y el éxito de las unidades de propulsión eléctricas en cápsulas ha allanado el camino para competidores como el Rolls-Royce Mermaid. Entre los buques equipados con unidades Azipod se encuentran los cruceros de clase Voyager, Freedom, Oasis e Icon de Royal Caribbean International , cada uno de los cuales ostentaba el título de crucero más grande del mundo en el momento de la entrega. [19]
Otro desarrollo adicional del concepto original de propulsión eléctrica en cápsulas es el Compact Azipod, una unidad Azipod más pequeña introducida a principios de la década de 2000. Está destinado a barcos más pequeños, como buques de investigación y yates , así como a plataformas de perforación ubicadas dinámicamente que pueden utilizar hasta ocho de estos propulsores. [19] [21] El Azipod Compact más pequeño se diferencia de la unidad de tamaño completo por su motor síncrono de imán permanente que se enfría directamente con agua de mar. Para embarcaciones de perforación, también está disponible en configuración de "empuje" y se puede equipar con una boquilla para aumentar el empuje de tracción del bolardo en aplicaciones de mantenimiento de posición. [22] A diferencia de las unidades Azipod de tamaño completo que se ensamblan en Finlandia, las unidades Compact Azipod se fabrican en China. [23]
Durante los primeros años de servicio, se produjeron algunas interrupciones en el servicio de cruceros ampliamente publicitadas con el diseño más grande del Azipod V. [24]
El último diseño, el Azipod X, incorpora estas mejoras, con vistas a un intervalo de servicio de cinco años, y cuenta con rodamientos que pueden desmontarse y repararse desde el interior de la cápsula mientras el barco permanece atracado con normalidad. [25] [26]
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