Por Jeffrey Bowles*
El sistema de propulsión es una parte fundamental de todas las lanchas patrulleras. Hay diferentes tipos de sistemas de propulsión disponibles para su uso en estas embarcaciones, y seleccionar el “mejor” para la aplicación en cuestión no debe tomarse a la ligera. Notarás que usé “mejor” en las citas, lo que he hecho para insinuar la naturaleza subjetiva de la decisión.
Hélices, chorros de agua, sterndrives, fuerabordas: todas son tecnologías comerciales listas para usar que están maduras y se utilizan en diferentes aplicaciones de naves de patrulla. Ofrecen un rendimiento y una fiabilidad similares (siempre que tengan el tamaño adecuado), y cada tipo ofrece una o más características únicas dignas de mención.
Garantizar que el propulsor marino tenga el tamaño adecuado para la solicitud es la consideración número uno. Si el sistema es de tamaño insuficiente o de gran tamaño, su rendimiento será inferior al normal, y los impactos negativos podrían estar cerca para perseguir a los operadores durante la vida útil del buque.
Los principales factores asociados con el tamaño correcto del propulsor son 1) la carga de empuje y 2) la resistencia mecánica. En resumen, el propulsor debe funcionar dentro de límites aceptables de carga de empuje (que dependen de la velocidad del buque, la salida de empuje y el área de la cuchilla) para proporcionar una buena eficiencia (economía de combustible) y evitar la cavitación (bajo ruido y vibración).
En segundo lugar, el dispositivo debe tener suficiente metal para soportar el par, el empuje y otras fuerzas resultantes de la operación para un funcionamiento fiable. Todos sabemos que los fallos de los equipos que se producen durante los enfrentamientos están muy mal vistos.
Al seleccionar el tamaño del propulsor, la pieza de resistencia mecánica es fácil: los proveedores tienen tablas de datos sobre el equipo que especifican la clasificación de trabajo adecuada y los límites de potencia recomendados. Todos los fabricantes de equipos y sus distribuidores le ayudarán a elegir los componentes del tamaño adecuado y a suministrarle un buen producto, pero debe decidir qué producto desea primero. Esta es la parte subjetiva, que es lo primero en el proceso de selección.
¿Qué tipo de sistema de propulsión quieres? Las necesidades de la misión del buque impulsarán en última instancia la selección, dentro de límites razonables, por supuesto. ¿La seguridad del nadador o el borrador poco profundo son elementos clave? Si es así, entonces un chorro de agua es una buena opción. ¿La velocidad máxima y el peso ligero son primordiales? Entonces una hélice perforante en la superficie podría asentir con la cabeza. ¿La plataforma es lo suficientemente grande y pesada como para que cuatro hélices de 18″ de diámetro cavitan antes de la velocidad de joroba? Entonces los fuera de borda no son una opción. La siguiente tabla enumera las características clave de rendimiento que considero cada vez que trabajo con un cliente para seleccionar un tipo de sistema de propulsión. Para cada tipo de propulsor, hay una clasificación cualitativa en relación con esas características de rendimiento. Úsalo para guiar tu selección. Si no está seguro de la decisión basada en su instinto y en esta mesa, probablemente debería llamar a su arquitecto naval.
La parte de carga de empuje de la ecuación de tamaño no es necesariamente desafiante, pero requiere entradas del diseñador y del usuario final que son críticas para el proceso. El tamaño físico de los propulsores debe seleccionarse para adaptarse a la cantidad máxima de resistencia que experimentará el buque y en la que se espera que realice. Los derechos de crecimiento del peso de los buques, el crecimiento de la carga útil, las condiciones operativas de sobrecarga, el crecimiento marino, la resistencia adicional debido a las olas, los vientos en contra y los requisitos de remolque (a veces a altas velocidades) deben incluirse en las estimaciones de resistencia utilizadas para seleccionar el propulsor de tamaño adecuado.
Descubrirás que una vez que empaques las asignaciones de manera táctica y comiences a trabajar a través del distribuidor de equipos, necesitas un gran juego de ruedas. Tal vez no sea enorme, pero más grande de lo que pensabas originalmente. Este es siempre el caso de los buques de alta velocidad, que deben transportar cargas útiles pesadas en condiciones exigentes. En lugar de limitarse por defecto a la ruta tradicional de hacerse más grande, mire la tendencia actual de quedarse con unidades más pequeñas, pero instalarlas en una cantidad mayor. La industria de los barcos de tripulación rápida es la marca de tendencias aquí, en mi opinión, y todos somos conscientes de que la industria de los barcos de recreo está siguiendo esta pista, ya que los travesaños están cubiertos de fuera de borda en estos días. Si bien puede parecer extraño considerar desviarse de los tornillos gemelos en un barco normal, las demandas de las lanchas patrulleras ahora son cualquier cosa menos normales.
Los dos principales beneficios de aumentar por encima de dos líneas motriz son:
Degradación elegante: si un barco con dos motores pierde una línea de eje, lo más probable es que no acelere a través de la joroba. Si un barco con más de tres motores pierde una línea de eje, lo más probable es que pueda acelerar a través de la joroba y alcanzar velocidades de cepillado.
Mayor disponibilidad: con múltiples líneas de eje, el equipo más pequeño es más asequible. Se hace posible (aunque tal vez no sea aceptable) mantener las piezas de repuesto a mano, lo que permite un enfoque de mantenimiento por reemplazo.
Los requisitos de la OMI III y la EPA 4 están impulsando a los operadores comerciales a adoptar este enfoque para mantener los motores de propulsión por debajo de 600 BKW (800 BHP) de la potencia nominal. En los estudios de caso que he examinado en el pasado, he descubierto que los costos del equipo son similares entre los dos escenarios diferentes (esto es sin tener en cuenta el costo del escape después del tratamiento que ahora se requiere en los motores más grandes). El punto es que hay mucha gente explorando los beneficios del aumento de la cantidad en lugar del tamaño, tú también deberías hacerlo.
Un ejemplo de unidades de superficie (Foto: Twin Disc)
Un ejemplo de chorro de agua (Imagen: Marine Jet Power)
*Jeffrey Bowles es el Director de DLBA Naval Architects (anteriormente Donald L. Blount & Associates, y ahora forma parte de Gibbs & Cox, A Leidos Company), un grupo de arquitectura naval e ingeniería marina que apoya una amplia gama de mercados en el espacio marítimo. Jeff se unió a la empresa a tiempo completo en 2001 y trabajó bajo la tutela de Donald Blount durante muchos años.
