Caso Estudio Bap Chira - Estabilidad Buques de Guerra
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PROFESIONAL DE
INGENIERIA NAVAL
ESTUDIO DE ESTABILIDAD UTILIZANDO LOS CRITERIOS DE SARCHIN - GOLBERG
DESPUES DE LA MODERNIZACION DE UN BUQUE GUARDACOSTA
Expositor: David AMAYA Fuertes
David AMAYA Fuertes Presentacin
ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA NAVAL
Campus Universitario UNI, Rimac, Per Octubre 2014
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ESTUDIO DE ESTABILIDAD UTILIZANDO LOS CRITERIOS DE SARCHIN - GOLBERG
DESPUES DE LA MODERNIZACION DE UN BUQUE GUARDACOSTA
Expositor: David AMAYA Fuertes
SUMARIO
1. Objetivo
2. Antecedentes
3. Arquitectura e ingeniera naval
4. Control de pesos
5. Prueba de inclinacin
6. Anlisis de estabilidad y trimado
7. Resultados
8. Conclusiones
9. Recomendaciones
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DESPUES DE LA MODERNIZACION DE UN BUQUE GUARDACOSTA
Expositor: David AMAYA Fuertes
1. Objetivo
El presente estudio tiene por objeto determinar el actual alcance de
Estabilidad y Trimado de la patrullera guardacosta B.A.P. RIO
CHIRA despus del proceso de modernizacin en las diferentes
condiciones de desplazamiento dando cumplimiento a los Criterios
de Estabilidad de SARCHIN-GOLBERG considerando en los
escenarios de Buque Intacto y Averiado; resultados que servirn
para la toma de decisin de su futura misin.
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La estabilidad en el diseo naval
2. Antecedentes
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Criterios de Estabilidad de Buques Mercantes
Criterio de Rahola (buques graneleros) - 1939
Criterio de la OMI
Criterio de Nickum para buques pesqueros
Criterio holands (para buques costeros de menos de 500 T.R.B.)
DICAPI - R.D. 0474-98/DCG 13/11/1998) (para buques pesqueros cerqueros el GM minimo = 90 cm.)
(otros buques GM= 0.45 cm. )
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TIFON COBRA
tambin conocido como el TIFON del 17 de Diciembre de 1944
o el tifn de Halsey
Velocidad de Viento = 120 nudos
55 buques perdidos de 93
La 3ra Flota NAVY esta conformada por:
7 portaaviones,
6 portaaviones ligeros,
8 acorazados,
15 cruceros y
50 destructores
7 apoyo logstico
790 tripulantes
perdieron la vida
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a. Como BUQUE INTACTO, debe analizarse las caractersticas
de Estabilidad remanentes que le queda al buque por:
El efecto escorante producido por viento de costado combinado con balance.
El efecto escorante producido por elevacin de grandes pesos por un costado.
El efecto escorante producido por aglomeracin de tripulantes en una banda.
El efecto escorante producido por el viraje a una banda a alta velocidad.
b. Como BUQUE AVERIADO, debe analizarse las caractersticas de Estabilidad remanente que le queda al buque por:
La avera e inundacin de un compartimiento. La avera e inundacin de dos compartimiento contiguos. La avera e inundacin de 3 compartimientos contiguos. As como tambin determinar las condiciones de averas que conlleven a una
zozobra.
El Criterio de SARCHIN GOLBERG establece los mnimos Standard de estabilidad que se deben cumplir en un
Buque de guerra en las condiciones:
ANLISIS DE ESTABILIDAD A GRANDES NGULOS
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A. Estudio de buque intacto
El viento produce un brazo escorante que es calculado por la siguiente frmula:
1000
cos0195.0 = escorante Brazo
22 lAV
a) Con viento de costado combinado con balance
3
A: rea expuesta al
viento.
l: Brazo de palanca.
V: Velocidad
nominal del
viento.
: Angulo de escora.
: Desplazamiento.
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b) Con aglomeracin de tripulantes a una banda
La aglomeracin de tripulantes en una banda produce un brazo escorante que es calculado por la siguiente frmula:
3
W: Peso de tripulantes.
a: Distancia transversal
desde el diametral,
al CG de todos los
tripulantes.
: Desplazamiento.
: Angulo de escora.
A. Estudio de buque intacto
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b) Con aglomeracin de tripulantes a una banda
La aglomeracin de tripulantes en una banda produce un brazo escorante que es calculado por la siguiente frmula:
3
W: Peso de tripulantes.
a: Distancia transversal
desde el diametral,
al CG de todos los
tripulantes.
: Desplazamiento.
: Angulo de escora.
A. Estudio de buque intacto
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c) Con virada a mxima velocidad
La virada a mxima velocidad produce un brazo escorante que es calculado por la siguiente frmula:
V: Velocidad del buque.
a: Distancia entre CG
del buque y el centro
de deriva del buque.
g: Aceleracin de la
gravedad.
R: Radio de viraje.
: Angulo de escora.
A. Estudio de buque intacto
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d) Con elevacin de grandes pesos por un costado
La elevacin de grandes pesos por una banda produce un brazo escorante que es calculado por la siguiente frmula:
W: Peso elevado.
a: Distancia transversal
desde el diametral, al
extremo de la pluma.
: Desplazamiento
incluyendo el peso
elevado.
: Angulo de escora.
A. Estudio de buque intacto
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B. Estudio de buque en avera
El criterio de estabilidad despus de avera, considera para normas
de avera en obra viva son de dos categoras:
Buque de Proyecto: Se basa en la capacidad de supervivencia del buque, resistencia a mayor avera,
conserva suficiente navegabilidad para poder continuar
en servicio.
Buque de Servicio: Se basa en un grado mnimo de capacidad ofensiva y defensiva. Esto excluye la
capacidad de corregir una escora hasta un valor que le
permita continuar en servicio reducido.
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a) Curva de estabilidad despus de avera
B. Estudio de buque en avera
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El viento produce un brazo escorante que es calculado por la siguiente frmula:
1000
cos0195.0 = escorante Brazo
22 lAV
b) Con viento de costado combinado con balance
3
A: rea expuesta al
viento en m2.
l: Brazo de palanca.
V: Velocidad
nominal del
viento.
: Angulo de escora.
: Desplazamiento.
B. Estudio de buque en avera
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b) Si la estabilidad
dinmica
disponible a la
derecha del punto
D hasta el ngulo . No es menor que el valor
indicado en el
grafico siguiente.
c) El ngulo es de 45, o bien el ngulo en que se
produce la
inundacin no
restringida del
buque, adopte un
valor menor.
B. Estudio de buque en avera
Para que la estabilidad se considere satisfactoria, se deben cumplir:
a) El ngulo inicial de escora, punto C no excede de 20 en los registros de proyecto.
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Criterios de estabilidad para buques militares (Naval Intact Stability Criteria)
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Caractersticas Generales TIPOS DE PATRULLERAS GUARDACOSTAS
Puerto Costa Martima Ocenicas
Desplazamiento (Ton.) 5 a 20 20 a 150 Mximo 500 Mayor a 500
Eslora (m.) Mximo 15 Mximo 30 No menor a 50 No menor a 60
Velocidad
(nudos)
No menor a 20
nudos
No menor a 25
nudos
No menor a 22
nudos
No menor a 20
nudos
Radio de Accin
(millas nuticas) No menor a 50 No menor a 500
No menor a
2000 No menor a 8000
Dotacin (tripulantes) 4 a 8 8 a 20 20 a 32 30 a 60
Cumplimiento rea SAR
(millas nuticas) Menor a 20 Menor a 50 Menor a 100 Mayor a 100
Materiales del casco
Aluminio y
PRFV
Acero, Aluminio y
PRFV
Acero, Aluminio
y PRFV Acero y Aluminio
Materiales superestructura Aluminio y
PRFV Aluminio y PRFV Aluminio y PRFV Aluminio
Sistema de Propulsin
Convencional
paso fijo,
Water Jet y
Hlices de
superficie
Convencional
hlice paso fijo ,
Water jet y Hlices
de superficie
Convencional
hlices paso
fijo, paso
variable, y
water jet
Convencional
hlices paso fijo,
Paso Variable y
Water Jet
Vida til econmica (aos) 10 15 20 25
3.2.4. Alcance tcnico-operacional de unidades Guardacostas de clase mundial
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3.2.1. Arquitectura Naval Primigenia
Forma de Casco = Semi Desplazamiento
Diseado por = Bureau of Ships
Eslora = 101 01
Manga = 21 02
Puntal = 15 00
Calado de proa = 4 11
Calado popa = 7 00
Material del casco = Acero
Mamparos = Aluminio
Nro de Cuadernas = 95
Velocidad max. = 18 ns (segn informacin JFS)
Cap. Agua de Cub. = 3000 gal.
Cap. Petroleo = 4880 gal.
Radio de accion = 2400 millas nauticas
Propulsin = OCHO (8) Motores
GM Serie 6-71 250 hp c/u,
Ejes = DOS (2) ejes propulsores
Hlices = DOS (2) paso fijo.
Autonoma = 300 horas a vel. crucero (15 ns a 1800 rpm.)
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DATOS HISTRICOS DEL DISEO.- La patrullera guardacosta B.A.P. RIO CHIRA; pertenece al diseo de patrulleras de combate (GUNBOAT) elaboradas por la BUREAU OF SHIP de la
Armada Americana como parte de un programa de cooperacin de pases aliados
durante los aos 1959 al 1970.
El diseo proviene de la patrullera costera de la clase CAPE (diseada post II Guerra Mundial) que fue ampliada a 5 pies y proyectndose a una nueva patrullera de 100 pies de eslora,
denominada como Clase PGM-39 para patrullaje de costa/ribereo para aguas poco
profundas; la construccin se efectu con la colaboracin de Astilleros Americanos como el
PETERSON BUILDERS y con los astilleros de las Armadas de Filipinas, Indonesia, Birmania, Etiopia,
Vietnam, Tailandia, Ecuador, Republica Dominicana, Per, Libia, Irn, Turqua y Brasil; segn se
registran en los archivos histricos de la Armada de los Estados Unidos con los siguientes nmeros
de casco: PGM - 39 al PGM 46; PGM - 51 al PGM 83; PGM 91; PGM - 102 al PGM 108; PGM - 111 al PGM 117 y PGM - 122 al PGM 124.
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Armamento de diseo:
En proa: UN (1) Montaje antiaereo 40 mm. - cubierta
En popa: UN (1) Montaje 0.5(12.7 mm.) - cubierta
En superestructura: TRES (3) Montajes de 0.5 (12.7 mm.) cubierta de navegacin
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KRI BENTANG KALUKUANG (P 570) - Indonesia
AB-22 (P 122) - Turqua NPA POTI (P 15) - Brasil
Nam Du (HQ 607) - Vietnam
AB-24 (P 124) - Turqua NPA PIRAJ (P 11) - Brasil
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B.A.P. RIO CHIRA.- Pertenece a la serie PGM-71 con los siguientes fechas:
FECHAS IMPORTANTES B.A.P. RIO CHIRA
Ereccin de Quilla Lanzamiento Comisionamiento
Nov. 1970 Nov. 1971 Jun. 1972
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Vida til remanente B.A.P. RIO CHIRA
MAXIMAS
PERFOMANCES
100%
REDUCCION
DE
PERFOMANCE
75%
1972 1987 1997
2006
2014 2024
VIDA UTIL
ECONOMICA
(15 AOS)
VIDA UTIL
SECUNDARIA
(10 AOS) VIDA UTIL
FISICA
(9 AOS)
PERFORMANCE VS.
EDAD DEL BUQUE Vmax /Pot.
Aos
Vida Aos Inicia Termina
Econmica 15 1972 1987
Secundaria 10 1987 1997
Fsica 9 1997 2006
Modernizacin 6 2006 2014
Remanente 10 2014 2024
PERIODO DE
MODERNIZACION
Buque con Limitaciones
REDUCCION DE
PERFORMANCE
50%
RECUPERACION
DE MAXIMAS
PERFOMANCES
100%
VIDA UTIL
REMANENTE
(10 AOS)
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Proceso de modernizacin B.A.P. RIO CHIRA
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Arquitectura Naval
3. Arquitectura e Ingeniera Naval
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Camara de Oficiales
Cocina
Estacin de radio
Dotacin: 14 tripulantes + 1 oficial
Lazareto de popa (servomotor)
Camarote de marineros
Sollado de Oficiales de mar
Secretaria
Camarote de oficiales
Camarote de Tcnicos
Paol de vveres
Paol de pinturas y cadenas
Inodoros y Duchas
Armamento
Puente de Mando
ARREGLO GENERAL PRIMIGENIO
Fuente: Informacin Tcnica SIMAC PC 223
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ARREGLO GENERAL ANTES DE LA MODERNIZACION
Lavandera y servomotor
Cocina
Secretaria Comedor tripulacin
Dotacin: 18 tripulantes + 3 oficiales
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ARREGLO GENERAL DEFINITIVO
Dotacin: 18 tripulantes + 3 oficiales
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COMPARTIMENTOS DISPOSICION GENERAL - Areas (m2)
Primigenia Antes de la modernizacin Definitivo
CUBIERTA PRINCIPAL Y PUENTE
Puente de mando 8.5 8.5 8.5
Cmara de oficiales 17.5 12.7 12.7
Estacin de radio 13.6 4.13 4.13
Cocina 4.85
Camarote de capitn 4.7 4.7
Baos (Lavatorio, Inodoro y ducha) 2.4 2.4
BAJO CUBIERTA
Lazareto de popa - Lavandera 18.9 18.9 18.9
Cocina 9.7 10.9
Sollado de marineros 14.2 9.5 9.5
Sollado de oficiales de mar 18.4 12 12
Sala de maquinas 44.3 44.3 44.3
Secretaria 5 5.5 8.1
Camarote de oficiales 10.4 5.0 5.0
Camarote de tcnicos 13.3 12.5 12.5
Paol de vveres 8.8 8.6 5.3
Paol de Pintura y cadenas 5.9 1.7 1.7
Baos (Lavatorio, Inodoro y ducha) 6.4 8.2 8.2
DOTACION (Mnima/Mxima) 15/26 16/21 16/21
Superficie de locales operacionales (m2) 71.4 62.43 65.03
Superficie de los alojamientos (m2) 73.8 56.4 56.4
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Ingeniera Naval
Fuente: http://www.yachtsurvey.com/comparing_diesel_types.htm
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4. Control de Pesos
PESO PESO
EN EN
(Kg) (TM) KG XG ZG
(m) (m) (m)
1,753.00 1.753 2.575 4.51 -14.134 -24.78 0.068 0.12
200.00 0.200 2.275 0.46 -11.450 -2.29 -1.400 -0.28
55.00 0.055 2.659 0.15 -7.177 -0.39 -0.518 -0.03
750.00 0.750 2.510 1.88 2.530 1.90 0.160 0.12
210.00 0.210 2.614 0.55 7.798 1.64 0.419 0.09
200.00 0.200 2.188 0.44 10.200 2.04 0.000 0.00
16,647.18 16.647 1.481 24.65 -4.372 -72.78 -0.093 -1.54
1,730.00 1.730 5.621 9.72 -9.081 -15.71 1.513 2.62
190.00 0.190 4.434 0.84 -7.129 -1.35 -0.021 0.00
450.00 0.450 4.437 2.00 -1.463 -0.66 -0.180 -0.08
240.00 0.240 6.450 1.55 -6.675 -1.60 0.000 0.00
275.00 0.275 8.795 2.42 1.168 0.32 -0.116 -0.03
275.00 0.275 5.421 1.49 2.288 0.63 -1.207 -0.33
215.00 0.215 4.470 0.96 3.837 0.83 1.642 0.35
1,650.00 1.650 3.741 6.17 12.526 20.67 0.145 0.24
18,603.12 18.603 0.971 18.06 -3.776 -70.25 0.058 1.07
360.00 0.360 3.000 1.08 -3.000 -1.08 0.000 0.00
10,578.00 10.578 1.430 15.13 3.060 32.36 0.000 0.00
79,032.39 79.032 2.471 195.29 -2.360 -186.55 0.000 0.00
4,288.21 4.288 3.230 13.85 -2.500 -10.72 0.000 0.00
757.00 0.757 3.500 2.65 0.000 0.00 0.000 0.00
2,749.40 2.749 3.197 8.79 -1.384 -3.81 0.000 0.00
2,850.00 2.850 3.392 9.67 -1.252 -3.57 0.000 0.00
1,990.00 1.990 1.657 10.04 -1.840 -3.81 0.000 0.00
800.00 0.800 2.719 2.18 -6.409 -5.13 0.000 0.00
670.00 0.670 5.235 3.51 -0.690 -0.46 0.000 0.00
946.25 0.946 2.600 2.46 0.800 0.76 0.000 0.00
148,465 148.465 2.293 340.486 -2.316 -343.809 0.016 2.312
CENTRO DE GRAVEDAD
VERTICAL DESDE LINEA
BASE
LONGITUDINAL DESDE
LA SECCION MEDIA
TRANSVERSAL DESDE
LA LINEA DE CRUJIA
MOMENTO
(TM-m)
MOMENTO
(TM-m)
MOMENTO
(TM-m)DESIGNACION
DESPLAZAMIENTO
TOTAL
SERVOMOTOR
COCINA
COMEDOR DE TRIPULACION
SOLLADO DE OFICIALES DE MAR
SOLLADO DE TECNICOS
SECRETARIA
SALA DE MAQUINAS
CUBIERTA PRINCIPAL DE POPA
CAMAROTE DEL CAPITAN
CASCO, CUBIERTA Y SUPERESTRUC.
ACABADOS EN EL CASCO
MONTAJE DEL CASCO
SISTEMAS EN EL BUQUE
ENERGIA ELECTRICA
SISTEMA DE PROPULSION
ACCESORIOS COMUNES
SISTEMAS DE COMUNICACIN
CAMARA DE OFICIALES
CUBIERTA SUPERESTRUCTURA
PUENTE DE COMANDO
CAMAROTE DE OFICIALES
ESTACION DE RADIO
CUBIERTA PRINCIPAL DE PROA
SUMINISTROS DE CONSUMIBLES
ESPACIOS INTERIORES
PESOS EN MOVIMIENTO
OTROS
DESPLAZAMIENTO TOTAL
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DESPUES DE LA MODERNIZACION DE UN BUQUE GUARDACOSTA
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PESO
EN
TM KG MOMENTO XG MOMENTO ZG MOMENTO
(m) (TM-m) (m) (TM-m) (m) (TM-m)
148.465 2.293 340.486 -2.316 -343.809 0.016 2.312
2.300 3.000 6.900 0.000 0.000 0.000 0.000
0.708 3.067 2.171 -1.333 -0.944 0.000 0.000
0.485 2.400 1.164 -10.600 -5.141 2.211 1.072
0.300 2.600 0.780 2.000 0.600 -0.900 -0.270
6.158 0.700 4.310 2.300 14.163 0.000 0.000
2.272 0.800 1.818 -7.400 -16.814 2.000 4.544
5.368 0.800 4.294 -7.400 -39.720 0.000 0.000
2.272 0.800 1.818 -7.400 -16.814 -2.000 -4.544
0.659 2.200 1.449 -4.500 -2.964 -2.500 -1.646
0.659 2.200 1.449 -4.500 -2.964 2.500 1.646
0.731 2.400 1.755 0.000 0.000 0.000 0.000
7.570 0.800 6.056 4.400 33.308 0.000 0.000
0.946 2.600 2.460 0.800 0.757 0.000 0.000
118.037 2.576 304.062 -2.603 -307.278 0.013 1.510
DESPLAZAMIENTO
EN ROSCA
DESIGNACION
DESPLAZAMIENTO EN ROSCA
Tq. De Agua Dulce
Otros
Tq. de consumo de mq. Er.
Tq de Ac. Lub. SAE-40
Tq. De Petroleo N 03
Tq. De Petroleo N 04
Tq. de consumo de mq. Br.
Armamento
Tq. De Petroleo N 01
Tq. De Petroleo N 02
BUQUE CARGADO (PLENA CARGA)
Tripulantes (23).
Efectos Tripulantes y ropaje
Vveres (raciones/10 dias).
CENTRO DE GRAVEDAD
VERTICAL DESDE
LINEA BASE
LONGITUDINAL TRANSVERSAL
SECCION MEDIA DESDE LINEA CRUJIA
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DESPUES DE LA MODERNIZACION DE UN BUQUE GUARDACOSTA
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Antiguo Sistema de propulsin Cantidad Peso (Kg)
Unitario Total
Motor GM DETROIT DIESEL
Modelo 6-71 250 HP@2300
RPM
8 1243 9944
Caja de transmisin Allison
Diesel aproximadamente
2 2000 4000
Estructuras base 30% total de
la maquinaria aproximada.
2 2091.6 4183.2
Total 18127.2
Nuevo Sistema de propulsin Cantidad Peso (Kg)
Unitario Total
Motor VOLVO PENTA Modelo
D16MH 750 HP @1900 RPM
2 1750 3500
Caja de transmisin TWIN
DISC modelo MG 5170
2 860 1720
Estructuras base 40% total de
la maquinaria
2 1044 2088
Total 7308
DIFERENCIA 10819.2
Control de pesos sistema de propulsin antiguo
Sala de maquinas vista de popa a proa
Control de pesos sistema de propulsin nuevo
Sala de maquinas vista de proa a popa
Comparacin de pesos crticos
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Levantamiento de lneas de forma y marcas de calado (11 set. 2012)
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Proyeccin de marcas de calado en popa (11 set. 2012)
Identificacin de marcas de
calado de popa Verificacin de apndices e
hinchamientos del casco.
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Lneas de formas redibujadas del plano 800-2192396 Rev. B - (LINES AND
OFFSETS) DEL BUREAU OF SHIP
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Confeccin de curvas hidrostticas CONFECCIONADAS DE ACUERDO AL PLANO DE LINEAS DE FORMAS
(800-2192396 REV B) DEL BUREAU OF SHIP
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Anlisis del trimado
Comparacin de las Lneas que representan el estudio de estabilidad.
LNEA BASE (U.S.A.)
LNEA DE REFERENCIA (ESTUDIO)LNEA PARA MARCA DE CALADOS
Comparacin de las lneas de referencia del estudio de estabilidad
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9 8
7 6
5 4
3
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Proyeccin de marcas de calado en popa
Foto referenciales de calado de proa Patrullera P122 (Turkia)
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Experimento (31-01-2014)
5. Prueba de Inclinacin (31-1-2014)
Pndulo en
cubierta (Popa)
Pndulo bajo
cubierta (proa de
sala de mquinas)
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CLCULO DE LAS TANGENTES
1
2
3
2.470
4.760
6.090
2.460
4.600
BABOR (Ton.m) ESTRIBOR (Ton.m)
6.000
CLCULO DE MOMENTOS DE INCLINACIN.
6.2.1. Determinacin de la altura metacntrica transversal GMt
6.2. Resultado de la prueba de inclinacin
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GRAFICA DE MOMENTOS VS TAN
Pendiente= 0.0064
6.2.1. Determinacin de la altura metacntrica transversal GMt
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BABOR 1563
POPA EN CRUJIA 1502
MEDICION DE CALADOS
SECCION
MEDIA
ESTRIBOR 1640
PROA EN CRUJIA 1720
MEDICIN DE CALADOS
6.2.1. Determinacin de la altura metacntrica transversal GMt
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CORRECCIN POR ESCORA
ESTRIBORBABOR
H1-H2
B
Entonces:
0.077 m.
0.689
0.039 m.
1.621 m.
134.58 Ton.
Correccion2 =
6.2.1. Determinacin de la altura metacntrica transversal GMt
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OBTENCIN DEL GMt
Pendiente= 0.0064
GMt: Altura metacntrica
Hmf: Calado
: Desplazamiento
6.2.1. Determinacin de la altura metacntrica transversal GMt
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DESIGNACION
CENTRO DE GRAVEDAD
PESO
VERTICAL S/B
LONGITUDINAL
TRANSVERSAL
EN SECCION MEDIA
DESDE LINEA CRUJIA
TM KG MOMENTO XG MOMENTO ZG MOMENTO
Lastre N1 0.50 1.300 0.650 -14.500 -7.250 -2.100 -1.050
Lastre N2 0.50 1.300 0.650 -14.000 -7.000 -2.100 -1.050
Lastre N3 0.50 1.300 0.650 -12.500 -6.250 -2.100 -1.050
LASTRE FIJO 1.500 1.300 1.950 -13.667 -20.500 -2.100 -3.150
0.020 m.
154.570 Ton.
6.2.2. Ubicacin del lastre por escora
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1 2 3
LASTRE FIJO 1.500 Ton.
KG 1.300 m.
XG -13.667 m.
ZG -2.100 m.
6.2.3. Lastre para la correccin por escora
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Vista de Proa
Vista de Popa
Anlisis de Trimado ( 1 abril 2014)
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Calado de Proa (babor) Calado de Popa (babor)
4.5 6.0
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Obtencin de francobordo en la roda y espejo de popa (Cruja)
LINEA DE FLOTACION
LINEA DE
REFERENCIA (ESTUDIO)
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Proyeccin de los calados en popa y proa
LINEA DE FLOTACION
LINEA DE
REFERENCIA (ESTUDIO)LINEA PARA
MARCA DE CALADOS
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Lnea base de diseo.
LINEA DE
REFERENCIA (ESTUDIO)
LINEA DE FLOTACION
LINEA PARA
MARCA DE CALADOS
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CORRECCIONES DE CALADOS POR VARIACIN DE LNEAS
BASE DE DISEO Y DE CLCULOS.
Correccin de los calados de popa y proa Se observa que la lnea base de diseo en proa esta sobre la lnea base tomada para los
clculos de trimado, siendo una correccin negativa con valor de 313mm. La lnea base referida para los clculos en popa esta sobre la lnea de diseo obtenindose
una correccin positiva con valor de 346mm.
LINEA DE FLOTACION
346313
LINEA DE
REFERENCIA (ESTUDIO)LINEA PARA
MARCA DE CALADOS
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De los resultados del anlisis de estabilidad del buque en situacin intacta,
obtenemos los calados corregidos.
proa 1.563 -0.313 1.250 4.1
popa 1.633 0.346 1.979 6.5
proa 1.750 -0.313 1.437 4.7
popa 1.673 0.346 2.019 6.6
proa 1.578 -0.313 1.265 4.2
popa 1.719 0.346 2.065 6.8
proa 1.763 -0.313 1.450 4.8
popa 1.761 0.346 2.107 6.9
Calados
ObtenidosCorreccion
Calados
Corregidos
Calados en
pies
Buque al 33% de
Consumibles
Buque a Plena Carga
Buque al 33% de
Consumibles
Buque a Plena Carga
Balance de
Pesos
prueba de
inclinacion
Calados corregidos en metros.
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7. Resultados del anlisis de estabilidad del buque
7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
1. Buque a 33% de consumibles: - desplazamiento = 130.094 ton.
2. Buque a plena carga: desplazamiento = 148.465 ton.
3. Buque 33% de consumibles: en condicin con viento de 50 nudos de costado combinado con balance
4. Buque a plena carga: en condicin con viento de 50 nudos de costado combinado con balance
5. Buque 33% de consumibles: en condicin con viento de 70 nudos de costado combinado con balance
6. Buque a plena carga: en condicin con viento de 70 nudos de costado combinado con balance
7. Buque 33% de consumibles: en condicin con viento de 90 nudos de costado combinado con balance
8. Buque a plena carga: en condicin con viento de 90 nudos de costado combinado con balance
9. Buque 33% de consumibles: en condicin con efecto de elevacin de grandes pesos en el costado
10. Buque a plena carga: en condicin con efecto de elevacin de grandes pesos en el costado
11. Buque 33% de consumibles: en condicin con efecto de virada a alta velocidad
12. Buque a plena carga: en condicin con efecto de virada a alta velocidad
13. Buque 33% de consumibles: en condicin con efecto de aglomeracin de pasajeros a una banda
14. Buque a plena carga: en condicin con efecto de aglomeracin de pasajeros a una banda
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.1. BUQUE A 33% DE CONSUMIBLES: - Desplazamiento = 130.094 TM
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal 7.1.2. BUQUE A PLENA CARGA: Desplazamiento = 148.465 TM
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
7.1.3. BUQUE 33% DE CONSUMIBLES: EN CONDICION CON VIENTO DE 50 NUDOS DE COSTADO COMBINADO CON BALANCE
HC
HM
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.4. BUQUE A PLENA CARGA: EN CONDICION CON VIENTO DE 50 NUDOS
DE COSTADO COMBINADO CON BALANCE
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
7.1.5. BUQUE 33% DE CONSUMIBLES: EN CONDICION CON VIENTO DE 70 NUDOS DE COSTADO COMBINADO CON BALANCE
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.6. BUQUE A PLENA CARGA: EN CONDICION CON VIENTO DE 70 NUDOS DE COSTADO COMBINADO CON BALANCE
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.7. BUQUE 33% DE CONSUMIBLES: EN CONDICION CON VIENTO DE 90 NUDOS DE COSTADO COMBINADO CON BALANCE
El criterio a) correspondiente a esta condicin NO SE CUMPLE. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.8. BUQUE A PLENA CARGA: EN CONDICION CON VIENTO DE 90 NUDOS DE COSTADO COMBINADO CON BALANCE
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.9. BUQUE 33% DE CONSUMIBLES: EN CONDICION CON EFECTO DE ELEVACION DE GRANDES PESOS EN EL COSTADO
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio c) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.10. BUQUE A PLENA CARGA: EN CONDICION CON EFECTO DE ELEVACION DE GRANDES PESOS EN EL COSTADO
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio c) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.11. BUQUE 33% DE CONSUMIBLES: EN CONDICION CON EFECTO DE VIRADA A ALTA VELOCIDAD
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio c) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.12. BUQUE A PLENA CARGA: EN CONDICION CON EFECTO DE VIRADA A ALTA VELOCIDAD
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio c) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
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Expositor: David AMAYA Fuertes
7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.13. BUQUE 33% DE CONSUMIBLES: EN CONDICION CON EFECTO DE AGLOMERACIN DE PASAJEROS A UNA BANDA
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio c) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
-
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7.1. Buque Intacto en Condicin Normal
7.1.14. BUQUE A PLENA CARGA: EN CONDICION CON EFECTO DE AGLOMERACION DE PASAJEROS A UNA BANDA
El criterio a) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio b) correspondiente a esta condicin Si se cumple. El criterio c) correspondiente a esta condicin Si se cumple.
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Expositor: David AMAYA Fuertes
COMPARTIMENTOS PERMEABILIDAD CAPACIDAD REAL (Ton.)
1 0.85 12.17
2 0.95 17.14
3 0.95 47.11
4 0.95 53.98
5 0.85 113.56
6 0.95 50.89
7 0.90 41.63
8 0.95 42.08
"Permeabilidad de un
espacio": proporcin
del volumen de ese
espacio que el agua
puede ocupar.
El volumen de un
espacio que se
extiende por encima de
la lnea de margen se
medir solamente hasta
la altura de esta lnea.
7.2. Compartimentos dispuestos para el estudio de avera
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Expositor: David AMAYA Fuertes
COMPARTIMENTOS
INUNDADOS
ALTURA
METACENTRICA
(GM) (m.)
CALADO A
POPA (HPP)
(m.)
CALADO A
PROA (HPR)
(m.)
ASIENTO
(m.)
FRANCOBORDO
(m.)
DESPLAZAMIENTO
(Ton.)
N 1 1.061 1.389 2.139 -0.749 1.653 166.74
N 2 0.991 1.326 2.236 -0.909 1.619 171.71
N 3 0.653 0.943 2.831 -1.887 1.415 201.68
N 4 0.443 1.304 2.676 -1.372 1.368 208.55
N 5 0.344 2.269 2.704 -0.434 0.973 268.13
N 6 0.586 2.568 1.813 0.755 1.388 205.46
N 7 0.750 2.748 1.594 1.154 1.451 196.20
N 8 0.745 3.062 1.395 1.667 1.448 196.65
N 1 y N 2 0.823 0.981 2.600 -1.619 1.535 183.87
N 2 y N 3 0.468 0.589 3.269 -2.680 1.298 218.81
N 3 y N 4 0.044 0.659 3.659 -3.001 1.054 255.66
N 6 y N 7 0.231 3.483 1.651 1.831 1.111 247.09
N 7 y N 8 0.366 3.948 1.247 2.701 1.169 238.28
N 1 , N 2 y N 3 0.354 0.297 3.606 -3.309 1.218 230.98
RESULTADOS COMPARTIMENTOS INUNDADOS
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DESPUES DE LA MODERNIZACION DE UN BUQUE GUARDACOSTA
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RESUMEN DE POSIBILIDADES COMPARTIMENTOS INUNDADOS CONSIDERANDO VELOCIDADES DE VIENTOS
Servicio
Costero
Buques que se prev se resguardan en
fondeaderos apropiados si los vientos
exceden la fuerza 8
Buques que estarn obligados a evitar centros de
perturbaciones tropicales, pero que
permanecern en la mar bajo cualquier otra
circunstancia de tiempo.
Buques que estarn expuestos a las
fuerzas mximas del viento de ciclones
tropicales
Compartimentos
Inundados
Viento de 50 nudos Viento de 70 nudos Viento de 90 nudos
Situacin del Buque Criterio de Estabilidad Situacin del Buque Criterio de Estabilidad Situacin del Buque Criterio de Estabilidad
N 1 A flote CUMPLE A flote CUMPLE A flote CUMPLE
N 2 A flote CUMPLE A flote CUMPLE A flote CUMPLE
N 3 A flote CUMPLE A flote CUMPLE A flote CUMPLE
N 4 A flote CUMPLE Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE
N 5 Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE
N 6 A flote CUMPLE A flote CUMPLE Abandono NO CUMPLE
N 7 A flote CUMPLE A flote CUMPLE A flote CUMPLE
N 8 A flote CUMPLE A flote CUMPLE A flote CUMPLE
N 1 y N 2 A flote CUMPLE A flote CUMPLE A flote CUMPLE
N 2 y N 3 A flote CUMPLE Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE
N 3 y N 4 Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE
N 6 y N 7 Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE
N 7 y N 8 Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE
N 1 , N 2 y N 3 Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE Abandono NO CUMPLE
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COMPARTIMENTADO N 5 INUNDADO
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8. CONCLUSIONES
1. La Prueba de Inclinacin y del anlisis de Estabilidad del B.A.P. RIO CHIRA se concluye, que buque guardacosta en la condicin de buque integro, cumple el
criterio de estabilidad e igualmente lo cumple en condicin de buque averiado
con un compartimiento averiado, excepto si la avera se produjese en la sala de
maquinas en las situaciones de viento por una banda, peso alto, personal a una banda, viraje a velocidad mximo y peso alto.
2. En la condicin de desplazamiento en rosca tendr las siguientes caractersticas:
Calado medio Hm= 0.89m.
Desplazamiento m= 124.14TM. Altura metacntrica GM= 0.47m.
KM= 2.95m.
KG= 2.482m.
3. En la condicin de ,mxima carga, sus caractersticas sern:
Calado medio Hm= 1.762 m.
Desplazamiento mximo m= 154.57 TM. Altura metacntrica GM= 1.26 m.
KM= 3.48 m.
KG= 2.23 m.
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4. En las condiciones intermedias de carga, siendo los pesos a ingresar al buque,
aquellos como combustible, agua, personal y efectos, vveres, municin y
pertrechos los cuales suman aproximadamente 30 toneladas en total, estarn
dentro de las caractersticas indicadas en el punto 2 y 3 anteriores. Por tanto, el
buque ser estable en las condiciones cargas extremas e intermedias.
Diferentes condiciones de
desplazamiento y ubicacin
de calados
Calados
Obtenidos
(Estudio)
Correccin x
lnea
referencia
Calados de
acuerdo a
marca de
calados
Calados
en Pies
Asiento
en Pies
Balance
de pesos
Buque al 33%
de
Consumibles
Proa 1.563 -0.313 1.250 4.10 2.39
Popa 1.633 0.346 1.979 6.49
Buque a
Plena Carga
Proa 1.750 -0.313 1.437 4.71 1.91
Popa 1.673 0.346 2.019 6.62
Prueba de
Inclinacin
Buque al 33%
de
Consumibles
Proa 1.578 -0.313 1.265 4.15 2.62
Popa 1.719 0.346 2.065 6.77
Buque a
Plena Carga
Proa 1.763 -0.313 1.45 4.76 2.16
Popa 1.761 0.346 2.107 6.91
Buque Rosca Proa 1.534 -0.313 1.221 4.01
2.25 Popa 1.560 0.346 1.906 6.25
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5. En la condicin de buque averiado y con efectos de viento por una banda, viraje
a alta velocidad, personal a una banda y peso alto, con un compartimiento
averiado puede soportar excepto si la avera se produce en la sala de maquinas
en cuyo caso es abandono de buque. Por tanto, hasta aqu por las caractersticas
del B.A.P. RIO CHIRA el barco cumple con el criterio de estabilidad y concluye que
es estable.
6. Su trimado data de asiento de popa de dos (2) pies, favorable para el cabeceo.
7. Este trabajo de investigacin contribuyen a la difusin del criterio de SARCHIN y
GOLBERG para buques militares que siguen tomndose en cuenta en los nuevos
proyectos que se estn desarrollando en los Servicios Industriales de la Marina Per
como son: Patrulleras Martimas en Chimbote (diseo elaborado por el astillero
coreano STX); Buques Multipropsitos en el Callao (diseo elaborado por el astillero
coreano DAEWOO INTERNATIONAL) y el Buque Escuela a Vela (diseo elaborado
por la empresa espaola CYPSA).
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9. RECOMENDACIONES
1. Operar el B.A.P. RIO CHIRA dentro de zonas de mar 3, es decir zona costera.
2. Corregir la escora de 0.9, colocando el lastre de 1.5 toneladas
segn indicado en el plano de lastre fijo UNI-M5-CHIRA-006. De no
hacerlo, en mar agitado por una banda no lo ayuda en sus
movimientos de rolido.
3. Con la finalidad de ampliar la formacin de los estudiantes de
ingeniera naval, se recomienda utilizar el canal hidrodinmico de
la UNI para efectuar ensayos de remolque del buque en estudio
para la obtencin de coeficientes hidrodinmicos para la
prediccin de la maniobrabilidad del buque debido a la nueva
planta propulsora.
1. para los egresados.
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