Estabilidad Transversal y Longitudinal de un Buque

Estabilidad de un Buque

Definición de Estabilidad

Se define como estabilidad la tendencia del buque de volver a su posición inicial cuando ha sido inclinado bajo la acción de fuerzas exteriores.

Tipos de Inclinaciones

Las inclinaciones que puede tomar un buque se pueden resumir en dos grupos:

• Inclinaciones transversales (Escora): Movimiento de rotación del buque sobre su eje longitudinal.
• Inclinaciones longitudinales (Trimado): Movimiento de rotación del buque sobre su eje transversal.

Tipos de Estabilidad

En un buque hay que considerar:

1. Estabilidad transversal: Tendencia a recobrar la posición de adrizado cuando el buque se escora debido a la acción de una o varias fuerzas exteriores.
2. Estabilidad longitudinal: Tendencia a recobrar la posición de flotación longitudinal que tenía, cuando por efecto de las fuerzas exteriores se inicia un movimiento de cabeceo, aproando o apopando el buque.

Estabilidad Transversal

En cuanto a la estabilidad transversal, ésta se divide en:

• Estabilidad estática transversal: Se considera el buque flotando en agua en reposo.
• Estabilidad dinámica transversal: Se considera el buque entre olas y viento, es decir, en aguas en movimiento.

La estabilidad transversal, según el ángulo de escora, se denomina:

• Estabilidad inicial: Cuando el ángulo de escora no es superior a los 10º, ya que el metacentro se halla en este caso en el plano diametral.
• Estabilidad para grandes inclinaciones: Cuando la escora es superior a los 10º, en cuyo caso el metacentro no se halla en el plano diametral.

Estabilidad Dinámica

Se define como estabilidad dinámica al trabajo producido por una fuerza para hacer escorar el barco. También se le puede definir como el trabajo necesario para hacer girar, inclinar o escorar el barco.

Reserva de Estabilidad

Cuando el buque debido al viento alcanza un ángulo de escora θ1, el valor del esfuerzo del viento o momento escorante y el del par adrizante son iguales. Sin embargo, el buque sigue escorando con inercia hasta que se anula dicha velocidad, lo cual ocurre en un ángulo de escora θ2. En esta posición, la diferencia entre el par adrizante y el par escorante es lo que se define como reserva de estabilidad.

Si la reserva de estabilidad es positiva (par adrizante mayor que par escorante), el buque disminuye su escora oscilando hacia una y otra banda hasta quedar con el ángulo de escora permanente. Si dicha reserva es negativa (par adrizante menor que par escorante), entonces surge el volteo, para quedar con la quilla al sol.

Ángulo de Tumba

Cuando un barco con altura metacéntrica inicial negativa está escorado un ángulo pequeño, el brazo adrizante es negativo, lo que origina un momento escorante. Para ángulos de escora grandes, el centro de empuje se traslada a la banda sumergida y la fuerza de empuje no se considera que actúa verticalmente hacia arriba pasando por el metacentro (M) sino por un punto H. Si continúa escorando más, el centro de empuje no está en la misma vertical del centro de gravedad, llegando a suceder que el brazo adrizante y el momento adrizante son cero. Al ángulo de escora en el cual sucede esto se le denomina ángulo de tumba o "angle of loll", definiéndose como: el ángulo en que el barco con altura metacéntrica inicial negativa tiende a descansar en aguas tranquilas.