Traslado de pesos y estabilidad

Barcos, submarinos y demás ingenios marítimos.

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Traslado de pesos y estabilidad

Notapor minoru genda el Sab 07 Jul 2018 12:46

Traslado de pesos en buques por reformas o transformaciones

Todos sabemos más o menos que durante la segunda guerra mundial hubo transformaciones de buques sobre todo de carboneros o unidades desechadas en las que se hicieron reformas para transformarlos en portaviones vamos a comentar uno de los problemas con los que se encontraron en ingeniería quizás el más importante por lo que significaba en el apartado de estabilidad y seguridad

En principio decir que cualquier reforma en cualquier buque sea mayor o menor requiere cambios pues el uso del “nuevo” buque va a ser otro que aquel para el que fue destinado, queda claro que cuanto menos avanzado esté el buque a reformar menor será el tipo de reforma a hacer y menos problemas surgirán de la actuación para llevar a cabo dicha reforma, si os fijáis y tal y como comenté más arriba hubo muchos buques carboneros y mercantes que pasaron a ser portaviones aunque hubo también cruceros o acorazados que cambiaron el proyecto inicial y acabaron siendo portaviones.
El cambio de mercantes y carboneros no era demasiado complicado, a muchos de ellos se les dotó de una cubierta de vuelo y de un pequeño hangar, no eran nada especial pera para lo que se esperaba de ellos las reformas y adaptaciones se hacían en menor tiempo que si se empezara un nuevo proyecto, las soluciones para el caso de mercantes y carboneros eran de compromiso que cumplían con lo que se esperaba, por otra parte distribuir pesos, compartimentar y mantener el centro de gravedad en condiciones de seguridad en esos buques no era complicado, tenían cubiertas de vuelo sin apenas blindaje se eliminaba bastante peso por encima de la cubierta principal y se situaban por debajo del centro de gravedad todos los pesos susceptibles de bajarse con lo que de haber diferencias serían mínimas y apenas afectarían a la estabilidad.
En el dibujo presentado se puede ver los efectos que tiene sobre la estabilidad por traslados de pesos en un buque y en sentido vertical.
La explicación para que se entienda mejor, se da con las siguientes condiciones: Que el buque tenga tras la reforma la misma forma y el mismo desplazamiento que en las condiciones iniciales del proyecto inicial

Imagen

Primero los significados de las letras y luego la explicación
M es el Metacentro, G el centro de gravedad inicial, G1 el centro de gravedad tras desplazar peso hacia arriba, C centro de carena en reposo C1 centro de carena durante un balanceo a una banda p1 par adrizante inicial y p2 par adrizante tras desplazar un peso hacia arriba
Bien, supongamos que tenemos un buque y hacemos una reforma, antes de la reforma tenemos un centro de carena C, un centro de gravedad G y un metacentro M situados como vemos en la figura 1 (Fig.1) por dicha reforma desplazamos pesos en dirección de la flecha y entonces deja de cumplir las condiciones iniciales porque a pesar de que el Metacentro y Centro de carena permanecen en el mismo punto no ocurre lo mismo con el centro de gravedad que como vemos G1 en la figura 2 (Fig.2) se desplaza proporcionalmente hacia el mismo lugar donde se desplaza el peso, lo que implica a su vez una disminución del par adrizante y una menor estabilidad.
En la figura 3 (Fig 3) vemos que cuando se escora el buque se cumple lo anteriormente dicho en las condiciones iniciales tenemos el par adrizante G - p1 que es mayor que el par adrizante G1 - p2 que resulta tras el traslado de pesos.
Un buque siempre vuelve a quedar adrizado (con su eje vertical perpendicular al nivel del mar) por efecto del par adrizante que resulta del empuje en el centro de carena y del peso en el centro de gravedad, en la figura 3 vemos que el empuje hacia arriba se da en C1 y el peso hacia abajo se da en uno de los dos centros de gravedad G ó G1 eso es lo que hace que el buque se balancee de un modo constante sin dar la vuelta. Mientras el centro de gravedad se encuentre situado por debajo del metacentro el par adrizante evitará que el buque de la vuelta pero si por cualquier circunstancia el centro de gravedad queda situado por encima del metacentro o su desplazamiento transversal anula dicho par entonces sí habrá riesgo de que el buque de la vuelta.
Como podemos ver en los dibujos comparando la figura 1 con las 2 y 3 la distancia entre el Metacentro y el centro de Gravedad conocido como altura metacéntrica ha disminuido tras el traslado de pesos hacia arriba de lo que se deduce que la estabilidad ha empeorado. Por tanto cuando por causas de transformaciones o reformas se deben trasladar pesos en cualquier dirección se estudian las condiciones resultantes de tales reformas y se procede a llevar acabo las medidas oportunas que procedan para conservar las condiciones de estabilidad del proyecto inicial. Las medidas estimadas pasan por redistribuir pesos de modo que contrarresten los efectos de los trasladados hechos por fuerza mayor
Se presta especial atención al hecho de tener que fijar pesos suspendidos no haciéndolo en la medida de lo posible, a distribuir adecuadamente tanques de líquidos y a compartimentar adecuadamente bodegas de carga de áridos con el fin que corrimientos de carga o movimientos de líquidos no afecten al centro de gravedad y éste permanezca en el lugar correspondiente. los pesos suspendidos o que no estén fijos pueden alterar en todos los sentidos el centro de gravedad influyendo especialmente en la estabilidad
Para la estabilidad longitudinal no hay estudios especiales o particularmente complejos pues por motivos obvios es difícil que un buque de la vuelta longitudinalmente, sin embargo si deben tenerse en cuenta otras peculiaridades como mantener con arreglo al proyecto inicial el asiento longitudinal del buque.
Suele encontrarse lo perdido que no has buscado cuando no encuentras lo que buscas y se ha perdido.

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Re: Traslado de pesos y estabilidad

Notapor JMS el Sab 07 Jul 2018 18:53

El tema no es trivial pero en la SGM donde más impacto tuvo fue con la instalación de piezas antiaereas y radares en todo tipo de unidades. Estos cambios fueron en cierta medida culpables de la perdida de 3 destructores en el tifón Cobra:

http://www.hrmediciones.com/index.php/b ... re-de-1944
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Re: Traslado de pesos y estabilidad

Notapor minoru genda el Dom 08 Jul 2018 12:03

JMS escribió:El tema no es trivial pero en la SGM donde más impacto tuvo fue con la instalación de piezas antiaereas y radares en todo tipo de unidades. Estos cambios fueron en cierta medida culpables de la perdida de 3 destructores en el tifón Cobra:

http://www.hrmediciones.com/index.php/b ... re-de-1944


Sabía que durante ese tifon se habían hundido al menos esos 3 destructores que citas y que hubo más buques que corrieron el riesgo de hundirse incluidos portaviones, pero desconocía las circunstancias concretas de los hundimientos. De todos modos esa es la muestra de la importancia de desplazamiento o colocación de pesos por encima del centro de gravedad sin hacer un estudio, o si se hace no tenerlo en cuenta, sobre los efectos de ese tipo de reforma, que fue poner radares y piezas AA. por encima del CG (Centro de Gravedad)
Lo que ocurrió fue que disminuyó la altura metacéntrica (MG) y con ella aumento la inestabilidad de los buques, el problema se habría resuelto bajando equipos por debajo del CG
Suele encontrarse lo perdido que no has buscado cuando no encuentras lo que buscas y se ha perdido.

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Re: Traslado de pesos y estabilidad

Notapor Lutzow el Dom 08 Jul 2018 12:28

En el caso de añadir radares y piezas AA, pero sin que exista la posibilidad de bajar otros equipos, ¿se puede añadir un lastre como forma de compensación?

Saludos.
Es mejor permanecer con la boca cerrada y parecer un idiota, que abrirla y confirmarlo...
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Re: Traslado de pesos y estabilidad

Notapor Buscaglia el Dom 08 Jul 2018 12:39

JMS escribió:El tema no es trivial pero en la SGM donde más impacto tuvo fue con la instalación de piezas antiaereas y radares en todo tipo de unidades. Estos cambios fueron en cierta medida culpables de la perdida de 3 destructores en el tifón Cobra:

http://www.hrmediciones.com/index.php/b ... re-de-1944


Saludos.


En castellano hay un libro excelente sobre esa tormenta: Tifón, El Otro Enemigo de Raymond C. Calhoun, de la mítica editorial Juventud con la que muchos nos aficionamos a la literatura naval de críos. Yo me lo pasé en grande leyéndolo de niño y releyéndolo de talludito.
Según reza una antigua inscripción en la portada de la iglesia de Otxate, cuando el mundo era joven, solo habitaban la tierra y los océanos seres primordiales a los que no resultaba agradable contemplar. Extraños y deformes, procedentes del vacío y las estrellas. En una época aún arcana, estos seres primordiales se ocultaron más allá del tiempo, pero dejaron su semilla. Cthulhu engendró a los seres de la tierra; Dagón, a los marinos, y Derleta, a los lunares.

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Re: Traslado de pesos y estabilidad

Notapor minoru genda el Dom 08 Jul 2018 16:07

Lutzow escribió:En el caso de añadir radares y piezas AA, pero sin que exista la posibilidad de bajar otros equipos, ¿se puede añadir un lastre como forma de compensación?

Saludos.

Si se puede hacer, pero no es algo razonable. los buques de guerra basan su estabilidad y su seguridad en una altura metacentrica (Centro de Gravedad- Metacentro o abreviando M-G) grande y una reserva de flotabilidad (francobordo) lo mayor posible.
Al poner peso por encima del CG disminuimos M-G (altura metacéntrica) si para compensar añadimos peso, reducimos la altura entre centro de carena y centro de gravedad además de aumentar calado. las medidas que propones son perjudiciales y no solo por lo que comento, significa además un mayor rozamiento de la carena y una posible pérdida de velocidad. Se debe tener en cuenta que cuanto menos desplace el buque implicado mayor será el problema por el porcentaje de sobrepeso sobre el desplazamiento total.
Para terminar te explico porque no me gustan los cruceros de placer; esos grandes y majestuosos buques están hechos para un "mirame y no me toques", mientras los capitanes cumplan con las normas de seguridad, me consta que la mayoría lo hacen, no habrá problemas pero si te topas con un chulo piscinas que cambia el rumbo y pasa por encima de un escollo o una aguja ...... cuando la cosa se empiece a poner chunga ponte el chaleco, salta el primero y aléjate lo más que puedas. Se supone que el buque es seguro pero visto lo visto y por comentarios de gente que ha hecho alguno de esos cruceros parece que no existen los simulacros ni el entrenamiento suficiente en ellos, igual me equivoco pero ante la duda ... "patos al agua" :-b :lol: :dpm:
Estos buques se construyen con una baja altura M-G para que no se muevan mucho y los pasajeros no se mareen demasiado pero ya sabemos lo que pasa caso Costa Concordia, caso de aquel crucero que a punto estuvo de hundirse en las proximidades de Mallorca por un temporal o caso de aquel otro que se hundió al lado de una isla del mar Egeo. el primero ya sabemos porque fue, los otros dos .....
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Re: Traslado de pesos y estabilidad

Notapor pepero el Dom 08 Jul 2018 18:33

minoru genda escribió:Estos buques se construyen con una baja altura M-G para que no se muevan mucho y los pasajeros no se mareen demasiado pero ya sabemos lo que pasa caso Costa Concordia, caso de aquel crucero que a punto estuvo de hundirse en las proximidades de Mallorca por un temporal o caso de aquel otro que se hundió al lado de una isla del mar Egeo. el primero ya sabemos porque fue, los otros dos .....


¿Estas hablando del crucero que una gran ola rompió los cristales del puente de mando y la electrónica se mojo y quedo al garete?

Saludos.
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Re: Traslado de pesos y estabilidad

Notapor minoru genda el Lun 09 Jul 2018 12:43

Ese mismo
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Re: Traslado de pesos y estabilidad

Notapor pepero el Vie 13 Jul 2018 18:59

minoru genda escribió:Ese mismo

Conozco a unos turistas de ese crucero y lo pasaron realmente mal. Estuvieron al garete bastante tiempo y las imágenes de los pasajeros eran dantescas.

Saludos.
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