Balanceo%20Parametrico%20o%20Resonancia%20de

Balanceo Paramétrico o Resonancia de Balanceo Paramétrico
En días recientes la MN Asian Emperor, un pure car carrier, arribo al Puerto de Halifax con un
cargamento de vehículos, tractores y combinadas con averías extensas. Las probables causas de la
avería: falla del trincaje y corrimiento debido a amplios ángulos de balanceo durante la travesía.
En la información que hoy llego a mi alguien menciona el balanceo paramétrico como una posible causa.
Cuando pensamos en estabilidad del buque rara vez nos detenemos a pensar en balanceo paramétrico o
resonancia de balanceo paramétrico, pero si navegamos en un buque Ro-ro o porta-contenedores o
buque pesquero, que se caracterizan por tener formas abultadas en la sección maestra de la obra viva,
pero afinamientos en proa y popa en esa misma obra viva, y amuras (bow flares) pronunciadas en la
obra muerta, es posible encontrar el fenómeno, que puede conducir incluso a la vuelta de campana
Este sería el escenario: estamos navegando en aguas con mar de leva, longitud de onda (distancia entre
dos crestas consecutivas) cercana a la eslora del buque, y para evitar el balanceo que produciría la mar
de costado, ponemos la mar a fil de roda. Regulamos la velocidad (reducimos) para evitar vibraciones.
Al poner la mar de proa, cuando el buque encuentra una cresta y esta alcanza la sección maestra, el área
del plano de agua es mínima: los senos de la ola se encuentran en la parte baja de la proa y popa donde
debido a la geometría del casco el volumen sumergido es mínimo. El resultado de un área reducida del
plano de agua es un valor reducido de altura metacéntrica (GM ) y brazos de adrizamiento (GZ), por
tanto el momento adrizante (righting momento) también será reducido.
Cuando el seno de la ola alcanza la sección maestra, el área del plano de agua es máxima, mayor aun
que en aguas tranquilas: la sección maestra es ancha aun en los planos bajos del casco, mientras que las
crestas estarán en proa y popa por encima de la línea de flotación media: ahí el volumen en los planos
altos debido a la geometría – flares, popa – es mucho mayor que en los planos bajos. Debido a todo esto
el plano de agua será mayor que el plano de agua en aguas tranquilas y mucho mayor que el plano de
agua cuando la cresta estaba en la sección maestra. Resultado: valores de GM / GZ incrementados, mas
estabilidad, mayor momento adrizante
Es precisamente esta alternancia de valores grandes y pequeños de estabilidad lo que va a provocar
oscilaciones incontroladas y balanceos hasta que el buque se estabilice en valores altos de balanceos o
de la vuelta de campana
En los diagramas arriba la línea roja representa el plano de agua en aguas tranquilas o flotación media y
la línea azul el plano de agua efectivo
Como sucede esto?: Digamos que el buque encuentra la ola y el seno llega a la sección maestra. Según
lo descrito más arriba en ese momento la estabilidad es máxima, y el momento adrizante es máximo,
por lo que ante la menor inclinación, el buque reaccionara con rapidez y fuerza a la banda contraria a la
inclinación. Inmediatamente cuando la cresta llega a la sección maestra el buque pasara de máxima a
mínima estabilidad, el buque no reaccionara ante la escora producida por el adrizamiento con fuerza,
por lo que adquiere más velocidad en la caída. Acto seguido el siguiente seno llega a la cuaderna
maestra, y la estabilidad aumenta vertiginosamente en un momento en que la escora es pronunciada,
por lo que el momento adrizante será máximo y retornara rápidamente el buque a la posición de
equilibrio causando una escora aun mayor a la banda contraria
El proceso de repetirá consecutivamente hasta un valor donde los balanceos se estabilicen o el buque
da la vuelta de campana
Normalmente cuando una fuerza o fenómeno saca al buque de su posición de equilibrio el efecto de los
momentos adrizantes retornara a través de oscilaciones decrecientes al buque a la posición de equilibrio.
Sin embargo en el caso del balanceo paramétrico, las oscilaciones serán crecientes hasta cierto valor
La curva de estabilidad estática muestra la diferencia substancial de valores entre condición de aguas
tranquilas, condición de seno en la sección maestra y condición de cresta en la sección maestra:
Hay una serie de factores que tienen que coincidir para que esto ocurra: la dirección que será cercana a
mar a fil de roda, longitud de onda cercana a la eslora del buque. Estas dos condiciones estas unidas : es
el caso donde habría una cresta o seno en la sección maestra y dos senos o crestas en los extremos.
Además hace falta que la frecuencia de balanceo del buque sea la mitad de la frecuencia de encuentro
de las olas y el buque, la altura de la ola tener determinado valor por encima del valor umbral para el
buque , y finalmente la geometría del casco sea del tipo explicado mas arriba
La prevención de este fenómeno es difícil, porque la resonancia comienza a desarrollarse antes que sea
visible el incremento en los ángulos de inclinación. Algunos buques traen diagramas de resonancia que
se calculan por complejos modelos matemáticos, para contrarrestar los balanceos crecientes algunos
buques vienen dotados con aletas estabilizadoras o tanques comunicantes (U tanks).
Si es posible la velocidad se debe aumentar ya que esto incrementa el efecto amortiguador (damping)
de las oscilaciones
Fenómenos como este y el angle of loll (estabilidad inicial negativa) pueden confundir y tener graves
consecuencias. Poner proa a la mar en vez del combes para evitar grandes inclinaciones y averías en las
condiciones descritas puede tener fatales consecuencias