Mantenimiento del mar

La capacidad de navegación o navegabilidad es una medida de qué tan adaptada está una embarcación a las condiciones en que se encuentra en navegación. Se dice que un barco o embarcación que tiene buena capacidad de navegación es muy apto para navegar y puede operar eficazmente incluso en alta mar .

Medida

En 1976, St. Denis ^[1] sugirió cuatro términos principales necesarios para describir el desempeño en el mar. Estos son:

Misión : lo que el barco pretende lograr. El papel del barco en el mar.
Medio ambiente : las condiciones en las que opera el barco. Esto puede describirse como estado del mar , velocidad del viento, región geográfica o alguna combinación de ellos.
Respuestas del barco : la respuesta del barco a las condiciones ambientales. Las respuestas son función del entorno y de las características del barco.
Criterios de actuación en el mar : los límites establecidos para las respuestas del buque. Estos se basan en los movimientos del barco y las aceleraciones experimentadas, e incluyen criterios de comodidad como el ruido, la vibración y el mareo , valores basados en el rendimiento como la reducción involuntaria de la velocidad y fenómenos observables como la inmersión de la proa.

Un buque de perforación y un ferry tienen diferentes misiones y operan en diferentes entornos. Los criterios de desempeño también serán diferentes. Ambos pueden considerarse en condiciones de navegar, aunque por diferentes motivos y basados en distintos criterios.

Fondo

En el diseño de buques es importante predeterminar el comportamiento del buque o estructura flotante cuando se ve sometido a las olas. Esto se puede calcular, encontrar mediante pruebas de modelos físicos y, en última instancia, medir a bordo del barco. Los cálculos se pueden realizar analíticamente para formas simples como barcazas rectangulares, pero deben calcularse por computadora para cualquier barco con forma realista. Los resultados de algunos de estos cálculos o pruebas de modelos son funciones de transferencia llamadas operadores de amplitud de respuesta (RAO). Para una estructura flotante, será necesario calcularlos para los seis movimientos y para todos los rumbos relativos de las olas.

Los movimientos del barco son importantes para determinar la carga dinámica sobre la tripulación, los pasajeros, los componentes del sistema del barco, la carga asegurada y los elementos estructurales. Los movimientos excesivos del barco pueden obstaculizar la capacidad del buque para completar su misión, como el despliegue y recuperación de embarcaciones o aviones pequeños. Una medida de la capacidad de un individuo para completar una tarea específica mientras está a bordo de un barco en movimiento son las interrupciones inducidas por el movimiento ^[2] (MII). Da una indicación del número de eventos en los que una persona de pie buscará apoyo para mantener el equilibrio. El MII se mide en ocurrencias por hora.

Los movimientos de los barcos tienen efectos fisiológicos en los pasajeros y la tripulación del barco. Las magnitudes y aceleraciones de los movimientos del barco (particularmente el oleaje, el balanceo y el cabeceo ) tienen efectos adversos sobre los pasajeros y el personal a bordo. El mareo tendrá efectos negativos en la capacidad de la tripulación para realizar tareas y mantenerse alerta y, obviamente, angustiará a los pasajeros. Una métrica importante para evaluar el mareo es la incidencia del mareo ^[3] (MSI). El estudio más importante sobre MSI fue publicado en Aerospace Medicine por O'Hanlon y McCauley en 1974, que estableció umbrales subjetivos comunes de tolerancia a MSI. El MSI se mide en el porcentaje de personas que experimentan mareos durante un período determinado de tiempo de exposición. Un límite comúnmente aceptado de MSI es un 20% de aparición de mareos durante un período de exposición de cuatro horas. Un pequeño porcentaje de personas son muy susceptibles al mareo y se enferman incluso en las condiciones más leves, mientras que otras personas rara vez se marean a pesar de las condiciones graves. También se ha demostrado que la mayoría de las personas se aclimatan a los movimientos de envío en un período de aproximadamente cuatro días, pero algunas nunca se aclimatan en absoluto.

El comportamiento marítimo afecta directamente el diseño de una embarcación. Los movimientos del barco se consideran al determinar las dimensiones principales del barco y al desarrollar la disposición general de los espacios internos del barco. Por ejemplo, en la mayoría de los buques, las partes más alejadas del buque experimentan los peores movimientos del buque y suelen ser inaceptables para los pasajeros o la tripulación que atracan. En casos excepcionales en los que los movimientos del buque representen una amenaza para la tripulación, la estructura o la maquinaria, o cuando los movimientos del buque interfieran con la capacidad del buque para cumplir su misión, entonces se debe modificar el diseño de manera que se reduzcan los movimientos del buque.

Factores

Varios factores afectan el comportamiento en el mar o la forma correcta en que responde el barco.

Tamaño : Un barco más grande generalmente tendrá movimientos menores que uno más pequeño. Esto se debe a que el tamaño relativo de las olas es menor.
Desplazamiento : Un barco más pesado generalmente tendrá movimientos menores que uno más ligero. Dado que la energía de las olas es la misma para cada embarcación y proporciona la fuerza de excitación, la de mayor masa tendrá menores aceleraciones.
Estabilidad : Un barco estable tenderá a seguir el perfil de las olas más de cerca que uno menos estable. Esto significa que un barco más estable generalmente tendrá mayores aceleraciones pero menores amplitudes de movimiento.
Francobordo : cuanto mayor es el francobordo de un buque, menos probabilidades hay de que sumerja la cubierta. La inmersión en cubierta es a menudo un criterio de comportamiento en el mar, ya que afecta la capacidad de la misión en varios barcos.
Factor humano : A menudo, los factores más críticos en el comportamiento marítimo, especialmente en embarcaciones pequeñas, son la experiencia y las habilidades de la tripulación en situaciones extremas. A esto se unen evitar los mareos, dormir, comer y beber lo suficiente y mantenerse libre de lesiones durante un evento extremo.
Estado del mar , espectro de olas y dirección relativa. Puede haber resonancias no deseadas en algunas frecuencias. El cabeceo y el balanceo pueden alcanzar amplitudes peligrosas si la frecuencia natural del casco coincide con la incidencia de las olas y no hay suficiente amortiguación. El rumbo y la velocidad del barco tienen una gran influencia en la frecuencia de incidencia de las olas.
La amortiguación del cabeceo y el balanceo contrarresta los movimientos resonantes. A veces, un cambio en el momento de inercia al cambiar el lastre puede desafinar la resonancia.
Estabilidad direccional , o estabilidad de guiñada, que afecta el mantenimiento del rumbo, particularmente en mares de proa y en mares de aletazo, y en mares de adelantamiento, cuando la velocidad del flujo más allá del timón puede caer significativamente o volverse negativa, mientras que la inmersión de la proa puede aumentar simultáneamente, moviendo el centro de la dirección. zona lateral hacia adelante.

La respuesta de un casco determinado a determinadas condiciones del mar puede variar considerablemente dependiendo de la carga, la superficie libre de los tanques, la distribución del peso, la velocidad y la dirección de viaje.

Ver también

Casco (embarcación) : cuerpo flotante estanco de un barco o embarcación.
Navegabilidad (ley) : concepto marítimo para medir la idoneidad de un buque para operaciones seguras mientras navega
Movimientos de barcos : términos relacionados con los seis grados de libertad de movimiento
Turtleling (navegar) – Poner un barco boca abajo

Temas relacionados

Aeronavegabilidad : medida de la idoneidad de una aeronave para un vuelo seguro.
Resistencia al impacto : parámetro del vehículo
Cibervalencia : capacidad de ofrecer continuamente un resultado previsto, a pesar de los eventos cibernéticos adversos.
Ferrocarril
Aptitud para la circulación : vehículo que cumple con los estándares aceptables para una conducción segura.
Capacidad espacial : medida de la calidad de las naves espaciales.

Referencias

^ Lewis, Principios de arquitectura naval , Volumen III, Sección 7, p. 137 (Medidas de desempeño).
^ Graham, 1990
^ O'Hanlon y Mc Cauley, 1974

Bibliografía

Marrón, David K. (1988). "En condiciones de navegar por diseño". Buque de guerra internacional . XXV (4): 341–352. ISSN 0043-0374.

Otras lecturas

CA Marchaj (2007). Navegabilidad: el factor olvidado. ISBN 978-1-888671-09-4.
ARJM Lloyd (1998). Mantenimiento del mar: comportamiento del barco en condiciones climáticas adversas. Amazonas. ISBN 0-9532634-0-1.

enlaces externos

Factores de navegabilidad