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 del 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 que el movimiento hacia adelante del barco ejerza fuerza para contrarrestar el balanceo. [1] Las aletas fijas y las quillas de sentina no se mueven; Reducen el balanceo por la resistencia hidrodinámica ejercida cuando el barco se balancea. Los estabilizadores se utilizan principalmente en barcos de navegación oceánica.
Las aletas funcionan produciendo sustentación o fuerza aerodinámica cuando la embarcación está en movimiento. La sustentación producida por las aletas debería actuar en contra del momento de balanceo del buque. Para lograr esto, se utilizan dos alas, cada una instalada bajo el agua a cada lado del barco. Los estabilizadores pueden ser:
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 aletas son mucho más eficientes a velocidades más altas y pierden efectividad cuando el barco está por debajo de una velocidad mínima. [2] Las soluciones de estabilización fondeadas o a baja velocidad incluyen aletas controladas activamente (como el sistema de estabilización en reposo desarrollado por Rolls-Royce [3] que oscilan para contrarrestar el movimiento de las olas) y cilindros giratorios que emplean el efecto Magnus . Los dos últimos sistemas son retráctiles, lo que permite un perfil de embarcación más delgado al atracar y reducir la resistencia durante la navegación.
Leopold [4] comienza la historia de los estabilizadores con tanques antivuelco instalados en buques de guerra británicos a finales del siglo XIX. Otra de las primeras tecnologías de estabilización fue el giroscopio antivuelco o estabilización giroscópica. En 1915 se montó el estabilizador giroscópico en el destructor estadounidense USS Worden (DD-16) . [4] El transporte USS Henderson de la Primera Guerra Mundial , terminado en 1917, fue el primer barco grande con giroestabilizadores. Tenía dos volantes de inercia de 25 toneladas (23 t) y 9 pies (2,7 m) 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 tal que su precesión contrarrestara el balanceo. En las pruebas, este sistema pudo reducir el balanceo a 3 grados en los mares más agitados. Durante unos 20 años, la eficacia de los estabilizadores no estuvo clara (en parte debido a la mejora de los directores de tiro ), y en la Marina de los EE. UU. la característica siguió siendo experimental (giroestabilizador en el USS Osborne (DD-295) , estabilizador de tanque activo en el USS Hamilton ( DMS-18) ) hasta la década de 1950. [5] Uno de los barcos más famosos que utilizó por primera vez un giroscopio antivuelco fue el transatlántico italiano SS Conte di Savoia , que zarpó por primera vez en noviembre de 1932. Tenía tres volantes de inercia de 13 pies (4,0 m) de diámetro y pesaba alrededor de 100 toneladas (91 toneladas). [6] La estabilización por giroscopio fue reemplazada por la estabilización con aletas debido a su menor peso y volumen, pero ha despertado un interés renovado desde la década de 1990 (Seakeeper, etc.). [ cita necesaria ]
El estabilizador de aletas había sido patentado por Motora Shintaro de Japón en 1922. [7] [8] El primer uso de estabilizadores de aletas en un barco fue por un crucero japonés en 1933. [9] Desde finales de la década de 1930, los británicos estaban instalando activamente los estabilizadores de aletas Denny-Brown en sus buques de guerra (más de 100 instalaciones en 1950). [7] La Marina de los EE. UU. continuó experimentos infructuosos con tanques antivuelco hasta que se instalaron exitosamente estabilizadores de aletas en el USS Gyatt (1956) y el USS Bronstein (DE-1037) (1958). [10]
En 1934, un transatlántico holandés introdujo uno de los sistemas estabilizadores de barcos más inusuales del mundo, en el que se montaban dos grandes tubos 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 bombeaba aire comprimido o vapor. A medida que el barco giraba, el lado hacia el que giraba se llenaba de agua y luego se inyectaba aire comprimido o vapor para empujar el agua hacia abajo, contrarrestando el balanceo. [11]
En 2018, la empresa de tecnología espacial y de cohetes Blue Origin compró el Stena Freighter , un buque de carga roll-on/roll-off , para usarlo como plataforma de aterrizaje para sus etapas propulsoras de vehículos de lanzamiento New Glenn . A finales de 2018, el barco está siendo reacondicionado para prepararse para su función de aterrizaje de cohetes. [12] Los propulsores de cohetes se recuperarán cerca del sitio de lanzamiento en el Océano Atlántico mientras el barco estabilizado hidrodinámicamente está en navegación . La tecnología de estabilización de barcos está diseñada para aumentar la probabilidad de recuperación exitosa de cohetes en mares agitados , además de ayudar a realizar los lanzamientos según lo previsto. [13] [14][actualizar]
