Cómo elegir sistemas de propulsión para patrulleros

El sistema de propulsión es una parte crítica de todas las naves patrulleras. Hay diferentes tipos de sistemas de propulsión disponibles para usar en estas naves, y seleccionar el "mejor" para la aplicación en cuestión no debe tomarse a la ligera. Notará que usé "mejor" entre comillas, lo que hice para insinuar la naturaleza subjetiva de la decisión. Hélices, chorros de agua, motores de popa, motores fuera de borda: todas son tecnologías comerciales listas para usar que están maduras y se utilizan en diferentes aplicaciones de patrulleras. Ofrecen un rendimiento y confiabilidad similares (siempre que tengan el tamaño adecuado), y cada tipo ofrece una o más características únicas que vale la pena mencionar.

Asegurarse de que el propulsor marino tenga el tamaño adecuado para la aplicación es la consideración número uno. Si el sistema tiene un tamaño demasiado pequeño o demasiado grande, su rendimiento será inferior a la media y los impactos negativos podrían rondar a los operadores durante la vida útil de la embarcación. Los factores principales asociados con el tamaño correcto del propulsor son 1) la carga de empuje y 2) la resistencia mecánica. En resumen, el propulsor debe operar dentro de los límites de carga de empuje aceptables (que son una función de la velocidad del barco, la salida de empuje y el área de la pala) para proporcionar una buena eficiencia (economía de combustible) y evitar la cavitación (ruido y vibración bajos). En segundo lugar, el dispositivo debe tener suficiente metal para resistir el par, el empuje y otras fuerzas resultantes de la operación para una operación confiable. Todos sabemos que las fallas de los equipos que ocurren durante los enfrentamientos están muy mal vistas.

Al seleccionar el tamaño del propulsor, la parte de la resistencia mecánica es fácil: los proveedores tienen tablas de datos sobre el equipo que especifican la clasificación de servicio adecuada y los límites de potencia recomendados. Todos los fabricantes de equipos y sus distribuidores lo ayudarán a elegir los componentes del tamaño correcto y le proporcionarán un buen producto, pero primero debe decidir qué producto desea. Esta es la parte subjetiva, que viene primero en el proceso de selección.

Como elegir sistemas de propulsion para patrullerosUn ejemplo de una unidad dentrofueraborda. (Imagen: Konrad Marine)

¿Qué tipo de sistema de propulsión quieres? Las necesidades de la misión de la embarcación impulsarán en última instancia la selección, dentro de límites razonables, por supuesto. ¿Son elementos clave la seguridad de los nadadores o el calado poco profundo? Si es así, entonces un chorro de agua es una muy buena opción. ¿Es primordial la velocidad máxima y el peso ligero? Entonces, una hélice perforadora de superficie podría recibir el visto bueno. ¿Es la plataforma lo suficientemente grande y pesada como para que cuatro hélices de 18” de diámetro caviten antes de alcanzar la velocidad máxima? Entonces los motores 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 frente a esas características de rendimiento. Use esto para guiar su selección. Si no está seguro acerca de la decisión basada en su intuición y esta tabla, probablemente debería llamar a su arquitecto naval.

1654791334 41 Como elegir sistemas de propulsion para patrulleros

La parte de carga de empuje de la ecuación de dimensionamiento no es necesariamente desafiante, pero requiere aportes del diseñador y del usuario final que son fundamentales para el proceso. El tamaño físico de los propulsores debe seleccionarse para adaptarse a la cantidad máxima de resistencia que experimentará la embarcación y en la que se espera que funcione. Concesiones para el aumento del peso de la embarcación, aumento de la carga útil, condiciones operativas de sobrecarga, crecimiento marino, resistencia adicional debido a las olas, los vientos de frente y los requisitos de remolque (a veces a altas velocidades) deben incluirse en las estimaciones de resistencia utilizadas para seleccionar el tamaño correcto del propulsor.

Descubrirá que una vez que empaque las asignaciones de manera táctica y comience a trabajar a través del distribuidor de equipos, necesita un gran juego de ruedas. Tal vez no 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 seguir el camino tradicional de ir más grande, observe la tendencia actual de quedarse con unidades más pequeñas, pero instalándolas en una cantidad mayor. En mi opinión, la industria de los barcos de tripulación rápida es la que marca la tendencia, y todos somos conscientes de que la industria de los barcos de recreo está siguiendo este camino, ya que los espejos de popa están cubiertos con fuerabordas en estos días. Si bien puede parecer extraño considerar desviarse de los tornillos gemelos en un bote normal, las demandas de los botes patrulleros ahora son todo menos normales.

1654791334 438 Como elegir sistemas de propulsion para patrullerosUna lancha de respuesta pequeña de 25 pies de la Guardia Costera de los EE. UU. en marcha propulsada por dos fuerabordas de 225 hp (Foto: Rich Condit / Guardia Costera de los EE. UU.)

Los dos beneficios principales de aumentar por encima de dos transmisiones son:

Degradación agraciada – 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, es probable que pueda acelerar a través de la joroba y alcanzar velocidades de planeo.

Mayor disponibilidad – Con varias líneas de ejes, el equipo más pequeño es más asequible. Se vuelve posible (aunque tal vez no aceptable) mantener repuestos disponibles, lo que permite un enfoque de mantenimiento por reemplazo.

Los requisitos de IMO III y 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 potencia nominal. En los estudios de casos que he examinado en el pasado, he encontrado que los costos de los equipos son similares entre los dos escenarios diferentes (esto es sin considerar el costo del tratamiento posterior del escape que ahora se requiere en los motores más grandes). El punto es que hay muchas personas que exploran los beneficios de aumentar la cantidad en lugar del tamaño, y usted también debería hacerlo.

Como elegir sistemas de propulsion para patrullerosUn ejemplo de discos de superficie (Foto: Twin Disc)

1654791334 576 Como elegir sistemas de propulsion para patrullerosUn ejemplo de chorro de agua (Imagen: Marine Jet Power)

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