Pala de un buque

maniobrabilidad :​ Es la mayor o menor capacidad de un buque para realizar las maniobras generales de evolución etc...

Esta definición encierra dos capacidades :

1. Capacidad de gobierno​, aplicada a la intencionalidad de mantener la proa del buque.

2. Capacidad de evolución​, aplicada a la voluntad de variar su proa con la máxima eficacia.

Factores que intervienen en las maniobras

???? Calado agentes internos

???? Escora

???? Viento

???? Corriente agentes externos

???? Olas

Resistencia que opone el agua

Resistencia de Fricción​:​ rozamiento del casco con el agua

Resistencia de Presión o Remolino​: cuando el agua busca cambios bruscos en el casco del buque Resistencia de la ola​: el buque en su navegación genera tres tipos de olas como son el “bigote” y las olas transversales de proa y popa

Timón​ :​ instrumento que con la marcha del buque, permite gobernar el buque, constituyendo uno de los elementos básicos de la maniobra

Por su construcción, la ​eficacia​ del timón dependerá de :

✔ La superficie total de la pala ( a mayor pala mayor maniobrabilidad)

✔ Su posición respecto a los propulsores y del buque (distancia hélice-pala)

✔ Del número de timones (cuanto más timones mejor maniobrabilidad)

✔ De las formas del codaste (codaste cerrado mejor maniobrabilidad)

Estructura del timón​ :

pala de plancha sencilla o doble, instalada en la popa del buque, al cual se une mediante un acoplamiento articulado. Tipos de timones​: ​estructura

Plancha simple​ (aquellos que son una plancha gruesa reforzada).

Plancha doble​ (dos planchas unidas por una estructura interior estanca que puede o no estar relleno

​Currentiformes​ aquellas en las que las chapas que lo forman desarrollan formas curvas para aprovechar mejor las corrientes hidrodinámicas de los filetes líquidos cuando inciden sobre la pala

Por el ​montaje​ :

Soportados​ : cuando además del soporte superior, tienen un soporte inferior situado en el talón del codaste. Semisuspendidos​ : cuando el soporte inferior está en una zona intermedia de la pala.

Colgantes​ : cuando no disponen de otro soporte que el superior.

Distribución​ :

Compensados:​cuando el área de la pala situada a proa del eje es >20% del área total Semicompensados:​cuando el área de la pala situada a proa del eje es < 20% del área​ ​total No compensados:​no tiene área en la parte de proa

Por su ​movimiento​ :

Palas móviles​ : las que se mueven en su totalidad simultáneamente.

Parcialmente móviles​: principalmente con pala móvil a popa del eje de giro y la parte de proa fija al codaste. Timones activos : timones que llevan encastrada una pequeña hélice movida por un motor eléctrico, que actúa cuando el buque navega a poca velocidad, incrementando la eficacia del timón.

Flap activo​, a popa de la pala del timón.

Timones especiales​:

Timones Gemelos “Shilling”:

Consiste en dos timones de movimiento independiente, colocados por la cara de popa de una tobera fija dentro de la cual gira una hélice.

Timón Tobera “Kort” (Timones Activos):

evita la formación de remolinos causa principal de la pérdida de rendimiento de un propulsor

Consiste en una tobera dispuesta en torno a la hélice y se encuentra suspendida de un eje, formando un ángulo recto de manera que todo el conjunto ​puede girar los 360o sobre​ ​dicho eje.​

 Acción del agua sobre el timón

Si la pala del timón está en la prolongación del plano longitudinal, se dice que el timón se encuentra ​a la vía​ y su efecto sobre el agua es nulo.

Si se coloca la pala del timón formando un cierto ángulo con respecto al eje longitudinal, se dice que el timón está metido “X” número de grados a la banda​, llamándose ​ángulo de metida del timón​, al ángulo que forma la pala con el plano longitudinal. El timón en esta posición presenta una resistencia directa a la marcha, las líneas de corriente que siguen las formas del casco son lanzadas sobre la pala del timón. Así, el filete líquido F llega al punto A del timón creando la fuerza P. Esta línea o filete F incide con un ángulo i y se refleja con otro ángulo r sobre la normal a la pala. A su vez, la fuerza P se descompone en la fuerza Pn perpendicular a la pala y otra Pr de deriva que se desliza sobre la superficie restante de la pala, perdiéndose a popa del buque.

Valor aproximado de la presión sobre la pala

Supongamos un buque con la pala del timón formando un ángulo determinado con la quilla y que se halla en movimiento con velocidad avante. Lo mismo da decir que el buque se halla en reposo y las aguas se mueven en dirección contraria al movimiento del buque.

Los filetes líquidos Irán contorneando la superficie del casco, chocarán con el timón y saldrán por la popa. Los filetes líquidos que llegan primero a la pala, son los que se hallan próximos al canto de proa de la pala. Los que llegan después ejercen su acción sobre la pala a través de los filetes que se deslizan a lo largo de ellos, por consiguiente, el punto de aplicación se hallará más a proa del centro de la pala.

La fuerza ​P​ es la resultante de todos los filetes líquidos que chocan contra la pala del timón y su valor será P = K.S.V2.Sen alfa ; en donde ​K ​es una constante (su valor aproximado es de 41,35). ​S ​es la superficie del timón en m2. ​V​ es la velocidad del buque en metros por segundo y ​alfa​ es el ángulo de metida del timón .

Ésta fuerza se puede descomponer en dos : una perpendicular a la pala ​Pn​ y otra en dirección de la pala ​T​, que no produce efecto por resbalar sobre ella y perderse.

El valor de la presión normal nos lo da la fórmula de Joessel :

Acción del timón en marcha avante

Supongamos el timón metido a babor, la masa de agua chocará contra la pala produciendo una presión P. Esta fuerza, la descomponemos en dos, una perpendicular a la pala Pn y otra en dirección de la pala ​T​ que no produce efecto​ porque resbala por la pala del timón. La fuerza Pn la podemos descomponer en una vertical V y otra horizontal H. ​La fuerza ​V​ produce un freno a la marcha​, o sea, una pérdida de velocidad. Si en el centro de gravedad del buque aplicamos dos fuerzas iguales y de sentido contrario a H, tendremos que ​el par ​H y –H produce un par evolutivo​, haciendo caer la proa a babor. La fuerza H hará desplazar el buque hacia la banda contraria a donde esté metida la pala del timón.

El G es el punto de giro y se sitúa a 1/3 de la eslora a proa en marcha avante y a 1/3 de la eslora a popa en marcha atrás.

En resumen podemos observar que se han producido los siguientes fenómenos :

Una pérdida de velocidad.

La proa cae a la misma banda donde se ha metido el timón.

Desplazamiento del buque hacia la banda contraria a donde se ha metido el timón.

Escora hacia la misma banda a la que está metido el timón. Esta escora recibe el nombre de “escora de saludo”. Acción del timón en la marcha atrás

La máxima eficacia de los buques está pensada, para ir en máquina avante; sin embargo, la ejecución de ciertas maniobras impone la necesidad de maniobrar con máquina atrás. En esas circunstancias, el buque no siempre reacciona a los efectos del timón como sería deseable, sobro todo cuando parte de reposo.

Partiendo de reposo, los efectos de propulsión llevan las aguas hacia proa del buque sin incidencia sobre la pala del timón, por lo tanto la presión normal será nula en los primeros instantes, creciendo a medida que el buque adquiera velocidad.

​La resultante de todas las fuerzas que actúan sobre el timón será la fuerza P, ésta se puede descomponer en dos, Pn perpendicular a la pala y T en dirección del timón, ésta no produce efecto.

La fuerza Pn se puede descomponer en dos, una vertical V y otra horizontal H. La fuerza V disminuye la velocidad atrás.

Si aplicamos dos fuerzas iguales y contrarias a H en el centro de gravedad G, tendremos que el par H y –H hará caer la proa a estribor y la popa a babor. La fuerza +H trasladará el barco hacia la misma banda donde esté el timón.

Ángulo de timón para lograr su máximo efecto​ ​el máximo efecto se alcanza con un ángulo de timón cuyo valor es de unos 35o​. Sin embargo, en los buques de carga el citado ángulo se encuentra entre los 20o y 25o.

 Órdenes de timón

A la vía​ : significa poner el timón paralelo al eje longitudinal del

Derecho​ : significa que el timonel irá compensando las caídas con pequeñas metidas de timón, con el objeto de mantener el rumbo.

“X” grados de timón a la banda​ (Babor o Estribor).

Todo el timón a una u otra banda​.

Proa a un punto concreto​ (visible para el timonel, levantando seguir una enfilación.

Deben ​evitarse​ órdenes que puedan ser ejecutadas Poco timón a ....

Caiga a ....

“Nada” a babor o estribor....

Hélice

Es un conjunto de ​“palas”​ La parte de popa de las palas se llama unidas a un ​“núcleo”​ , que giran alrededor de un eje ​y al girar, empujen una masa de agua que produce una reacción, que hace mover el buque en sentido opuesto al de la masa de agua empujada.

Partes de la hélice​:

Eje:​ barra donde se mota la hélice y que la hace girar.

Núcleo​. Cuerpo central donde se afirman los ejes de las palas.

Capacete:​ pieza en forma de capuchón que protege el agujero para que no entre el agua.

Pala:​ pieza que sale del núcleo. Produce el empuje de la embarcación mediante el giro.

Características de la hélice​:

Paso​: avance del buque cuando la hélice da una vuelta completa.

Retroceso:​ diferencia entre el avance hipotético y el avance real.

Diámetro:​ circunferencia circunscrita a los extremos de las palas

Sentido de giro​: dextrógiras (paso a la derecha mirando hacia proa) o levógiras (paso a la izquierda mirando hacia proa).

Corrientes generadas por las hélices a) La Corriente de Aspiración

La hélice al girar en marcha avante, forma una depresión en su cara de proa, haciendo que las aguas sean aspiradas. Ayuda a este efecto, el movimiento de los filetes de agua hacia Pp, producido durante la marcha avante. -En marcha avante no tiene incidencia con respecto del timón, pero acentúa la acción del timón en marcha atrás.

b) La Corriente de Expulsión

Al pasar el agua por la hélice, es cortada (por la arista de ataque) y expulsada hacia atrás en forma de corriente helicoidal.

En la marcha avante, y timón a la vía, esta corriente se reparte prácticamente por igual a babor y a estribor,. No produciendo ningún efecto evolutivo importante.

En marcha atrás, esta corriente choca contra la bovedilla de estribor (en el caso de hélice dextrógira) y empuje la popa hacia babor. Luego en marcha atrás, la popa cae claramente a babor.

La Presión Normal de la Pala (timón)

Con el ​timón a la vía​, los filetes líquidos que contornean el casco del buque se reparten de manera uniforme a la superficie de la pala del timón, resbalando a lo largo de ella.

Sin embargo, ​metiendo todo el timón a una de las bandas​, dichos filetes líquidos inciden sobre la pala, con diferentes ángulos de incidencia, siendo PN , la resultante de todas ellas y cuyo punto de aplicación se encuentra en el punto A. Esta Presión normal (PN), hace que la popa del buque caiga a la banda contraria la que hemos metido el timón.

La Presión Lateral de las Palas (hélice)

En marcha avante y con una hélice dextrógira, las palas bajas de la hélice como trabajan a mayor presión y por lo tanto más esfuerzo para girar, tienden a llevar la popa hacia estribor (en el sentido de giro de la hélice).

 En la marcha atrás, el efecto es contrario y la popa tiende a caer a babor (efecto de “rueda sobre fondo”). Fenómeno de Cavitación​Cuando una hélice gira sus palas expulsan el agua hacia atrás, dejando un vacío que es inmediatamente ocupado por nuevas moléculas líquidas. Si la velocidad de giro sobrepasa ciertos límites, el agua expulsada lleva tal fuerza que impide que el vacío formado pueda ser ocupado por otras moléculas de agua.

Este fenómeno se llama ​cavitación​, la cual se manifiesta en un aumento del número de revoluciones (giro en vacío) ruidos, vibraciones y formación de espuma en la popa.

El fenómeno de la cavitación está directamente relacionado con la depresión que se crea en la cara anterior de las palas de la hélice.

Parámetros relacionados con la eficiencia de la hélice

Número de palas

En general, a una velocidad determinada de rotación del eje, cuanto menos palas tenga la hélice, mejor será. Sin embargo, si tiene menos palas, cada una de ellas soportará una carga mayor. Esto puede causar mucha vibración, sobre todo en una hélice de dos palas, y contribuir a la cavitación. Cuando el diámetro de la hélice está limitado por el núcleo, será preferible que el eje gire a menos revoluciones y la fuerza se absorba con un número mayor de palas.

Superficie de las palas

Una hélice con palas angostas resulta más eficiente que una hélice con palas anchas. Sin embargo, las hélices con una relación baja de la superficie de las palas son más propensas a la cavitación, porque el empuje de la hélice se distribuye sobre una superficie más pequeña de las palas.

Sección de las palas

El espesor de las palas de la hélice tiene escaso efecto en la eficiencia dentro de los límites necesarios para que las palas tengan fuerza suficiente. Sin embargo, de forma semejante a la relación de la superficie de las palas, el espesor de la sección puede incidir en la cavitación: las hélices de palas más gruesas producen mayor succión y son más propensas a la cavitación.

Núcleo

El tamaño del núcleo de la hélice afecta directamente a su eficiencia. Esto es importante si se considera la instalación de una hélice de paso variable, cuyo núcleo es mayor que otra hélice equivalente de paso fijo. En general, la disminución de la eficiencia debida al mayor tamaño del núcleo de una hélice de paso variable es de un 2% aproximadamente.

Espacio libre entre hélice y casco

La distancia entre la hélice y el casco influye en la eficiencia de funcionamiento de la hélice en el flujo del agua en torno al casco y en la intensidad de la vibración causada por la hélice.

En general, cuanto más grandes sean esas distancias mejor.

Caída

La caída de las palas de una hélice no tiene efectos directos en la eficiencia de ésta, pero los efectos de la interacción entre la hélice y el casco sin son importantes.

Hélices de tobera

Las hélices de tobera están rodeadas por un perfil hidrodinámico, cuya principal ventaja es el incremento del empuje, cerca del 40%. La aplicación de estos equipos está limitada a embarcaciones de baja velocidad (inferior a 14 nudos) tales como arrastreros, remolcadores y dragas.

Hélices de palas orientables (reversibles o de paso variable)

buques que utilizan hélices cuyas palas se orientan en una determinada dirección, por medio de un mecanismo hidráulico, sin necesidad de variar el sentido de giro del eje. Supone una gran ventaja en la inversión de marcha del buque. Se emplean sobre todo en remolcadores y barcos de arrastre y grandes atuneros congeladores. Hélices transversales o Bow Thrusters

Modernamente para facilitar la maniobra del buque parado o casi parado, se instala a popa del mamparo de colisión un túnel con una unidad propulsora, que actúa en sentido transversal, llevando la proa hacia estribor o babor.

Las hélices transversales poseen tres tipos de accionamiento:

Diésel: tienen mayor peso

Eléctrico: es más sencillo

Hidráulico: es más complicado

Turbo Hélice “Castoldy Jet”​Este sistema hace que el eje del motor se transmita a una turbina colocada en una tobera a popa, esta turbina al girar aspira agua de la mar a través de unas rejillas situadas en los fondos de la embarcación,Este sistema de propulsión se emplea generalmente en naves que desarrollan gran velocidad como “Speed-boats”, yates rápidos, lanchas de salvamento,​ etc.

 Doble Hélice (Schottel)​Este sistema está formado por dos hélices fijados sobre los extremos de un mismo eje pero orientados en sentido contrario. El sentido de giro es el mismo para ambas hélices. Las ​aletas​ de cada propulsor desvían el flujo de corriente de la hélice de proa y la dirigen de forma axial (a lo largo de la aleta) a la hélice de popa.

Las ​ventajas

-Mayor eficiencia que en el sistema de transmisión-Z (reduce el consumo en un 8%)

-Mayor transmisión de potencia que con sólo una hélice

-Menor riesgo de cavitación y por tanto menor emisión de ruidos

-Totalmente orientable (360o)

Adecuado para buques que solamente puedan acomodar hélices de diámetro limitado: buques de pasaje, oceanográficos, suplyers y buques rompehielos.

Propulsor Cicloidal (Voith Schneider Propeller)​Es un sistema cicloidal que incorpora en un solo equipo : propulsión, gobierno y estabilizador de balance.Este tipo de hélice los utilizan los: remolcadores, ferries, embarcaciones de apoyo offshore, buques limpiaminas, buques contra-incendios y buques dedicados al balizamiento.

La propulsión cicloidal es muy eficiente pero mucho más cara que una hélice convencional y más delicada, especialmente al trabajar en aguas someras

​Buques de dos Hélices​:

Las embarcaciones con dos hélices (estribor –dextrogira y babor –levógira, por lo tanto divergentes) poseen una capacidad de maniobra mucho mayor que las dotadas de una sola. Si las dos hélices giran hacia el exterior reciben el nombre de ​hélices divergentes​ y si giran hacia el interior la de ​hélices convergentes.​ Lo normal suelen ser las hélices divergentes ya que se evitan bolsas de aire o remolinos. Los ejes sobresalen del casco y se apoyan sobre unas piezas que van unidas al casco y que se denominan a​ rbotantes​.En mar abierta se gobierna con el timón y se mantienen los motores a las mismas revoluciones, pero en puerto se gobierna mejor dejando el timón a la vía y actuando sobre los motores.

Ventajas ​Siempre se dispone de un propulsor en el caso de que falle el otro.

Las posibilidades de evolución son mayores que con una sola hélice.

La construcción es más sencilla ya que son dos motores más pequeños para una misma potencia total. Inconvenientes​ :​ ​Los inconvenientes vienen dados de la delicada construcción de los arbotantes y de la posibilidad de producirse averías durante las maniobras.Las hélices suelen ir embutidas en toberas a popa de las cuales están colgados los timones pendulares.

Ciaboga con dos hélices :​La ciaboga con dos motores, consiste en dar avante con el motor de una banda mientras que con el otro se dá atrás,

El telégrafo de Ordenes​ : es un dispositivo que mediante una transmisión mecánica o eléctrica, pone en comunicación Puente de gobierno, con el control de la máquina, con el fin de con el fin de poder transmitir las órdenes correspondientes.

        Órdenes del telégrafo​ :

​Las órdenes intermedias son:

  Muy poca ...........Dead slow.

Poca.......................Slow.

Media....................Half

Toda.....................Full

Terminado con la máquina..........Finished with engine.

Preparados.......Stand-by

Para.............................Stop.

Terminado con la máquina..........Finished with engine.

El Servomotor ​Es un aparato de vapor, hidráulico o eléctrico que están intercalados entre la rueda del timón y el timón. Sirven para multiplicar el esfuerzo que hace el timonel al mover la rueda del timón y así disminuir la

 resistencia que opone la pala al chocar contra la corriente del agua al ponerla a la banda. Esta resistencia será tanto mayor, cuanto mayor sea la superficie de la pala, la velocidad del buque y el ángulo de metida del timón.

Los mecanismos de gobierno deben reunir las siguientes ​condiciones básicas​:

a) El servomotor debe poder ser conectadas sus bombas desde el puente de gobierno o lugar de control apropiado. B) El servomotor debe ser una máquina reversible para poder poner el timón en cualquier dirección.

c) La rotación del servomotor será tal que coincida con el mismo sentido de giro de la rueda del timón en el puente. Cuando la rueda está parada, el servomotor también deberá pararse, permaneciendo el ángulo de metida constante y se deberá poder leer este ángulo mediante un axiómetro instalado en el puente.

d) El servomotor debe pararse automáticamente cuando el ángulo de metida se hace máximo y estará dotado de sistemas de amortiguamiento con el fin de evitar averías. Los topes estarán instalados correspondiendo a 35o a cada banda del sector o caña para los timones de pala plana, y a 32o para los timones de tipo hidrofoil.

Los mecanismos de gobierno deben reunir las siguientes ​condiciones básicas​:

a) El servomotor debe poder ser conectadas sus bombas desde el puente de gobierno o lugar de control apropiado. B) El servomotor debe ser una máquina reversible para poder poner el timón en cualquier dirección.

c) La rotación del servomotor será tal que coincida con el mismo sentido de giro de la rueda del timón en el puente. Cuando la rueda está parada, el servomotor también deberá pararse, permaneciendo el ángulo de metida constante y se deberá poder leer este ángulo mediante un axiómetro instalado en el puente.

d) El servomotor debe pararse automáticamente cuando el ángulo de metida se hace máximo y estará dotado de sistemas de amortiguamiento con el fin de evitar averías. Los topes estarán instalados correspondiendo a 35o a cada banda del sector o caña para los timones de pala plana, y a 32o para los timones de tipo hidrofoil.

El servomotor se instala generalmente a popa en un local destinado exclusivamente para ello, coincidiendo con la limera por donde pasa la mecha del timón. Este local estará situado a la altura de la cubierta principal.

AUTOTIMONEL

El fin del gobierno automático es mantener al buque a un rumbo dado, incluso navegando con mal tiempo; cuando está debidamente ajustado sustituye con ventaja al mejor timonel.

Lo normal es que el autotimonel disponga de un circuito eléctrico, independiente del gobierno normal del buque, para accionar el servomotor del timón, bien sea éste movido por un motor eléctrico o hidráulico.

Valoración de las condiciones de gobierno

Las condiciones que definen el “​gobierno​” de un buque, dependen de las formas del buque, potencia de las máquinas, número y tipo de hélices, forma y superficie del timón, estado de la carga etc... Y de esto depende su mayor o menor maniobrabilidad.

Curva de Evolución

Se denomina así a la trayectoria que sigue el centro de gravedad del buque, al meter todo el timón a una banda, navegando con toda la máquina avante. O también podemos decir que la “curva de evolución” de un buque es​ la figura descrita por el centro de gravedad, al cerrar el timón del mismo a una banda.

Esta trayectoria es diferente para los distintos estados de carga del buque y los astilleros entregan al Capitán los planos de estas trayectorias.

En el punto A se mete todo el timón a estribor. La tendencia del buque es la de caer la proa a estribor, debido al momento de evolución, razón por la cual en la posición B la proa forma con la tangente a la curva, un ángulo ​“d”​, llamado deriva, (ángulo de deriva = es el ángulo formado por la línea Pr-Pp (línea de crujía) y la tangente a la curva en ese punto). Además entre las posiciones A y B la curva adquiere una inflexión hacia fuera, debido a la fuerza centrífuga. De la posición B a la D, el cambio de rumbo es de 180o y a partir de la posición D , el buque empieza a describir una circunferencia con movimiento uniforme.

tres fases

Fase de maniobra​. AB ( a partir del instante en que se mete el timón a una banda, hasta que la curva inicia la inflexión hacia adentro.)

Fase variable​. BCD (corresponde a un cambio de rumbo de 180o. En esta fase es notable el r​ abeo de la popa​. En este periodo, el ​ángulo de deriva​ es variable hasta que las fuerzas que intervienen en la curva se estabilizan y el ángulo de deriva se hace constante y el buque pasa del movimiento curvilíneo al movimiento circular.

Fase uniforme​. DID (cuando el buque empieza a describir una circunferencia con movimiento uniforme y ángulo de deriva constante)​.

Se llama ​punto giratorio o punto pivote​ a aquel punto que está en el plano diametral y a la vez es tangente a la curva descrita por dicho punto.

 Se llama ​punto giratorio o punto pivote​ a aquel punto que está en el plano diametral y a la vez es tangente a la curva descrita por dicho punto.

La ubicación del punto P depende de:

La velocidad

Si el buque esta aproado o apopado Viento

Carga

Diseño del timón

Escora producida al meter el timón

Al meter el timón a la banda, aparece la única fuerza transversal que es H, descomposición de la Pn. Si aplicamos en G dos fuerzas iguales y contrarias a H, tendremos : +H produce un desplazamiento del buque hacia la banda contraria a la que está el timón y el par –H y H una escora hacia la misma banda a la que está metido el timón. Ésta escora se llama ​“escora de saludo”​.

Por lo tanto, debido a la acción del timón, el buque primero se escora levemente hacia la banda donde se mete el timón y después a la banda contraria durante la evolución.

Efecto de la escora y del asiento en el gobierno del buque

Cuando un buque navega ​escorado​, su plano de simetría queda modificado y los filetes líquidos que llegan al timón lo hacen con diferente ángulo.

Al haber más volumen sumergido en la banda escorada, habrá más resistencia a la marcha que en la otra banda (emergida), por lo que el buque siempre tiene tendencia a caer la proa hacia la banda escorada. Habrá que contrarrestar esta caída metiendo el timón a la otra banda.

El ​asiento​ del buque influye en el gobierno del buque, por las siguientes razones; al estar apopado el buque, maniobrará bastante bien, pero si tiene que dar atrás la popa se pondrá inmediatamente hacia el viento, haciendo de ancla flotante.

Olas generadas por el buque navegando en aguas libres

Las olas que forman la estela de un buque, están generadas por la proa y la popa del buque. Estos dos generadores están separados por la eslora del buque. Los dos sistemas de olas tienen interacción y ésta puede aumentar o disminuir la magnitud de las olas resultantes.

Las olas generadas en la proa pueden tener la tendencia de reforzar o anular las olas generadas en la popa. Si las olas de popa se refuerzan con las de proa, se hacen más altas las olas de la estela de popa, con lo que aumenta la resistencia a la marcha, restando velocidad al buque. Este sistema de olas, recibe el nombre de ​olas KELVIN.

Si el sistema de olas de proa no coincide con las de popa (por alargar la eslora o poner bulbo a la proa), la ola de popa disminuye, con lo cual aumenta la marcha del buque.

Influencia del poco fondo en el gobierno del buque y en su velocidad

El buque al avanzar, crea una ola que se genera desde la misma proa del buque y que es mayor cuanta mayor sea la velocidad. Se ha comprobado que los senos de estas olas son mayores que las crestas, lo que implica que la proa y la popa tienen la tendencia a hundirse. El hecho de que el buque tenga tendencia a hundirse, está fundamentado en la teoría de Bernoulli que dice: “​ la​ p​ resión de un fluido en movimiento es menor cuando lleva más velocidad”. S​ egún esto, cuanto más velocidad lleve el agua que discurre entre la quilla y el fondo, más se hundirá el barco.

AGUAS SOMERAS=POCO FONDO

Se considera “b​ ajo fondo”​ cuando la profundidad es inferior a 6 veces el calado. Los calados los obtendremos a la salida de puerto, mientras que la profundidad la obtendremos mediante la sonda.

El Piloto tiene una clara indicación de que está entrando en aguas poco profundas al notar el aumento de la ola de popa.

Incremento de la velocidad en emergencia

Ante la falta de gobierno, al incrementar la velocidad lo que se consigue es aumentar la corriente de expulsión y la de aspiración que harán que el timón actúe con más energía, haciendo gobernable el buque y en caso de ser necesario y una vez que empieza a caer la proa, parar la máquina.

 Ciabogar con o sin viento

“Ciabogar”​ es girar el buque 180o en el menor espacio posible. Y hay ocasiones en que hay que realizar esta maniobra en espacios muy reducidos. Con hélice dextrógira, la realizaremos a​ ​estribor ya que al dar atrás, la popa nos cae fácilmente a babor, favoreciendo la ciaboga. La maniobra se realiza así:

a) Ciaboga con una hélice

Ciaboga por Estribor:

Posición 1​ ​: Cuando el buque parte del reposo, hay que emplear mucha máquina avante, con el timón metido ya a estribor, iniciándose así el giro hacia estribor.

Posición 3​ : Se dá toda atrás cambiando todo el timón a babor. El hecho de dar atrás hace que la corriente de expulsión choque con la bovedilla de estribor y por lo tanto mueve la popa a babor. Si además metemos el timón a babor, la caída será más rápida.

Posición 5​ : El buque irá con arrancada atrás y se dará toda avante con el timón a estribor, hasta completar la ciaboga.

La C​iaboga por Babor,​ necesita mucho más espacio y con viento, es casi imposible realizarla, ya que la popa en marcha atrás tiende a ir hacia el viento.

Si el espacio es muy pequeño, se realiza también la ciaboga fondeando un par de grilletes y haciendo cabeza sobre el ancla.

Las condiciones de ​viento​ y ​corriente​ influyen mucho en esta maniobra. Cuando hay viento la embarcación abate con tendencia a “​orzar​” cuando va avante y a “​arribar​” al ir hacia atrás. La ciaboga con viento debe hacerse con mucha máquina, para que, la velocidad adquirida venza el efecto de abatimiento del viento; sólo puede ser prudente maniobrar con poca máquina en las estrechuras con mar llana y brisa floja.

* o​ rzar:​ llevar la proa al viento

* a​ rribar:​ llevar la popa al viento

Ciaboga con dos hélices

Para realizar la ciaboga con dos hélices, aprovecharemos el par de giro que proporcionan las hélices girando una avante y otra atrás.

Para caer inicialmente a Er., se pondrá la de Er. Atrás y la de Br. Avante; mientras que para caer a Br., la hélice de Er. Irá avante y la de Br. Atrás.

No obstante, teniendo en cuenta que para un mismo número de revoluciones avante y atrás, el efecto de esta última tiene una menor eficacia (puede llegar a ser un 25% de la correspondiente avante), si se pretende que el buque gire sobre su misma eslora, sin avante, el régimen de la hélice que vaya atrás deberá ser algo superior para compensar la mencionada pérdida de eficacia.

Salvar un obstáculo por la proa

Hay que tener muy en cuenta el ​“rabeo de la popa​”. Para evitar un obstáculo que se encuentra a 3 o 4 esloras por la proa, difícilmente lo libraremos, con el solo hecho de meter el timón a la banda, pues por efecto del rabeo, golpearíamos con la popa al objeto.

La forma de maniobrar sería la siguiente: meter todo el timón a una banda hasta librar la proa del objeto, seguidamente meter el timón a la otra banda con el fin de evitar el rabeo y una vez estabilizada la proa, meter el Timón a la vía