Marinero

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USS  Chemung  (AO-30) repostar USS  Hooper en mares agitados

La capacidad de navegación o la navegabilidad es una medida de cuán adaptada está una embarcación a las condiciones cuando está navegando. Se dice que un barco o embarcación que tiene una buena capacidad de navegación es muy apto para navegar y puede operar eficazmente incluso en estados de alta mar .

Medir

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

  • Misión : lo que se pretende lograr con el barco. 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 los mismos.
  • Respuestas del barco : la respuesta del barco a las condiciones ambientales. Las respuestas son una función del medio ambiente y las características de la embarcación.
  • Criterios de comportamiento en el mar : los límites establecidos para las respuestas del barco. Estos se basan en los movimientos del barco y las aceleraciones experimentadas, e incluyen criterios de comodidad como el ruido, las vibraciones y el mareo , valores basados ​​en el rendimiento como la reducción involuntaria de la velocidad y fenómenos observables como la inmersión en la proa.

Claramente, un barco 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 basados ​​en diferentes criterios.

Antecedentes

USS  Santa Fe  (CL-60) rodando unos 35 grados a estribor mientras se enfrenta a un tifón
USS  Waldron  (DD-699) lanzando su antepié fuera del agua, mientras opera en mares atlánticos pesados

En el diseño de un barco es importante predeterminar el comportamiento del barco o estructura flotante cuando está sometido a olas. Esto se puede calcular, encontrar a través de 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 ser calculados por computadora para cualquier barco de forma realista. Los resultados de algunos de estos cálculos o pruebas de modelos son funciones de transferencia denominadas Operadores de amplitud de respuesta (RAO). Para una estructura flotante, deberán calcularse para los seis movimientos y para todos los rumbos de onda relativos.

Los movimientos del barco son importantes para determinar la carga dinámica de la tripulación, los pasajeros, los componentes del sistema del barco, la carga asegurada y los elementos estructurales. Los movimientos excesivos de la embarcación pueden obstaculizar la capacidad de la embarcación para completar su misión, como el despliegue y la recuperación de pequeñas embarcaciones o aeronaves. 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. 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 de los barcos (en particular , el balanceo y cabeceo ) tienen efectos adversos sobre los pasajeros y el personal de 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 en la evaluación del mareo es la Incidencia del mareo por movimiento [3](MSI). El estudio más importante sobre la MSI fue publicado en Aerospace Medicine por O'Hanlon y McCauley en 1974, que estableció umbrales subjetivos comunes de tolerancia a la MSI. La MSI se mide en porcentaje de personas que experimentan mareo durante un período de tiempo de exposición determinado. Un límite comúnmente aceptado de MSI es el 20% de ocurrencia de mareo durante un período de exposición de cuatro horas. Un pequeño porcentaje de personas es muy susceptible al mareo y se enferma incluso en las condiciones más mínimas, mientras que otras personas rara vez se enferman del mar a pesar de las condiciones severas. También se ha demostrado que la mayoría de las personas se aclimatan a los movimientos del barco en un período de aproximadamente cuatro días, pero algunas nunca se aclimatan en absoluto.

El comportamiento en el mar impacta directamente en 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 las embarcaciones, las partes más avanzadas del barco experimentan los peores movimientos del barco y, por lo general, son inaceptables para los pasajeros o la tripulación que atracan. En casos excepcionales en los que los movimientos del barco representan una amenaza para la tripulación, la estructura o la maquinaria, o cuando los movimientos del barco interfieren con la capacidad del barco para cumplir su misión, el diseño debe modificarse para reducir los movimientos del barco.

Factores

Varios factores afectan el comportamiento en el mar o la respuesta correcta del barco.

  • Tamaño : un barco más grande generalmente tendrá movimientos más bajos 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 más bajos 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 las menores aceleraciones.
  • Estabilidad : un barco estable tenderá a seguir el perfil de las olas más de cerca que uno menos estable. Esto significa que una nave más estable generalmente tendrá mayores aceleraciones pero menores amplitudes de movimiento.
  • Francobordo  : Cuanto mayor sea el francobordo de un buque, menos probable es que se 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 manejo del mar, especialmente en embarcaciones pequeñas, son la experiencia y las habilidades de la tripulación en situaciones extremas. Junto a estos están evitar el mareo, dormir lo suficiente, comer y beber y mantenerse libre de lesiones durante la duración de un evento extremo.
  • Estado del mar , espectro de olas y dirección relativa. Puede haber resonancias indeseables en algunas frecuencias. El cabeceo y el balanceo pueden excitarse a 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 de cabeceo y balanceo contrarresta los movimientos resonantes. A veces, un cambio en el momento de inercia al cambiar el balasto puede desafinar la resonancia.
  • Estabilidad direccional , o estabilidad de guiñada, que afecta el mantenimiento del rumbo, particularmente en mares de proa y de acuartelamiento, y en mares de adelantamiento, cuando la velocidad del flujo más allá del timón puede disminuir significativamente o volverse negativa, mientras que la inmersión de proa puede aumentar simultáneamente, moviendo el centro de área lateral hacia adelante.

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

Ver también

Temas relacionados

Referencias

  1. ^ Lewis, Principios de arquitectura naval , volumen III, sección 7, p. 137 (Medidas de desempeño).
  2. ^ Graham, 1990
  3. ^ O'Hanlon y Mc Cauley, 1974

Bibliografía

  • Brown, David K. (1988). "Marinero por diseño". Buque de guerra internacional . XXV (4): 341–352. ISSN  0043-0374 .

Lectura adicional

  • CA Marchaj (2007). Navegabilidad: el factor olvidado . ISBN 1-888671-09-2.
  • ARJM Lloyd (1998). Navegación: comportamiento del barco en condiciones meteorológicas adversas . Amazonas. ISBN 0-9532634-0-1.

Enlaces externos

  • Factores de navegabilidad