Balanç paramètric i perills de la mar de popa
1La lliçó en paraules senzilles
Amb cert onatge, l'estabilitat puja i baixa a cada onada, i el balanç pot arribar a 30° o més en pocs cicles. Coneix les condicions i com interrompre-les.
Què és
Amb una cresta a mig vaixell, el pla de flotació s'estreny als extrems i GM baixa. Amb la vall a mig vaixell, les formes eixamplades de proa i popa queden molt immerses i GM puja. Aquest canvi regular d'estabilitat és l'excitació paramètrica. Si es repeteix una o dues vegades per balanç natural, el balanç pot créixer ràpidament. Els portacontenidors i els vaixells de transport d'automòbils, de bucs fins i formes molt eixamplades, tenen més risc.
La franja de perill
MSC.1/Circ.1228 adverteix de balanç paramètric quan el període d'encontre TE, el temps entre onades que troben el vaixell, és proper al període de balanç TR o a la meitat: TE ≈ TR o TE ≈ 0,5 TR. Les longituds d'ona properes a l'eslora són les pitjors. Pot passar amb mar de proa, popa, amura o aleta, fins i tot amb temps moderat.
Calcula el període d'encontre
Per a longitud d'ona λ en metres en aigües profundes, la velocitat de l'onada és c ≈ 1,25√λ m/s i el període TW ≈ 0,8√λ s. Utilitza la velocitat del vaixell respecte a l'aigua V en m/s; converteix nusos multiplicant per 0,5144. Utilitza TE = λ/(c + V) amb mar de proa directa i TE = λ/|c − V| amb mar de popa directa. Amb velocitats iguals en mar de popa, no hi ha període d'encontre finit. Amb mar obliqua, utilitza el diagrama de Circ.1228.
Trenca la ressonància
Canvia el rumb, la velocitat o tots dos per allunyar molt TE de TR i de 0,5 TR, i recalcula. Un petit canvi de velocitat pot no bastar; canviar el rumb també altera l'angle d'encontre. En el balanç sincrònic, les onades successives empenyen al ritme del balanç natural (TE ≈ TR). És una excitació directa de les onades; el balanç paramètric prové de canvis en l'estabilitat adreçadora.
Cavalcament de l'onada i nous criteris
El cavalcament de l'onada es produeix quan una onada de popa accelera i arrossega el vaixell. El travessament a la mar és una pèrdua sobtada del control del rumb, sovint amb escora perillosa. Amb mar de popa directa, Circ.1228 dona un llindar orientatiu de perill d'uns 1,8√L nusos, amb L l'eslora entre perpendiculars en metres. També hi pot haver perill fora d'aquesta zona. MSC.1/Circ.1627 dona directrius provisionals no obligatòries d'estabilitat sense avaria de segona generació i orientacions operacionals.
2Pas a pas
Exemple resolt: és dins la franja de perill?
- 1
Període de balanç TR 22 s. Mar de proa amb longitud d'ona de 300 m; velocitat 12 nusos (6,17 m/s).
Obtén TR d'una prova de balanç o del programa de càrrega.
- 2
Velocitat de l'onada ≈ 1,25 × √300 = 21,6 m/s; període ≈ 0,8 × √300 = 13,9 s.
Relacions de les onades en aigües profundes.
- 3
Mar de proa: TE = 300 ÷ (21,6 + 6,2) = 10,8 s.
Vaixell i onades s'apropen: les velocitats se sumen.
- 4
Compara: 0,5 TR = 11 s; per tant, TE ≈ 0,5 TR.
Perill: el balanç paramètric pot créixer en pocs cicles.
- 5
Canvia el rumb i, si cal, la velocitat; després recalcula TE.
Allunya molt TE dels 11 s i dels 22 s.
3Dades clau
- Perill (Circ.1228)
- TE ≈ TR o TE ≈ 0,5 TR
- Període de l'onada
- TW ≈ 0,8 √λ s (λ en m)
- Velocitat de l'onada
- ≈ 1,25 √λ m/s en aigües profundes
- Mar de proa directa (c i V en m/s; λ en m)
- TE = λ/(c + V)
- Cavalcament de l'onada (L: eslora entre perpendiculars, m)
- Llindar orientatiu amb mar de popa directa: V > 1,8√L nusos
- MSC.1/Circ.1627
- Estabilitat sense avaria: directrius provisionals i guia operativa
4Punts clau
- 1
El balanç paramètric prové de l'augment i la disminució d'estabilitat a cada onada.
- 2
Perill quan TE ≈ TR o TE ≈ 0,5 TR, amb longitud d'ona propera a l'eslora.
- 3
Canvia rumb i velocitat per allunyar TE de tots dos valors i recalcula.
- 4
Circ.1627 dona directrius provisionals d'estabilitat sense avaria i orientacions operacionals; no és obligatòria.
5Errors freqüents
Error: El balanç paramètric només passa amb mar de través.
Correcte: És típic de la mar de proa i de popa, quan el pla de flotació varia més al llarg del buc.
Error: Calen onades molt grans.
Correcte: Onades moderades de longitud i període adequats el poden desencadenar quan TE és dins la franja de perill.
6Cas pràctic i claus d'examen
Un vaixell de 200 m d'eslora entre perpendiculars navega a 18 nusos amb mar de popa directa. La longitud d'ona és de 200 m i el període natural de balanç TR, de 24 s. Què indiquen les orientacions sobre cavalcament de l'onada? És dins la franja de perill de balanç paramètric?
Veure la resposta
El llindar general de Circ.1228 amb mar de popa directa és 1,8 × √200 = 25,5 nusos. A 18 nusos ets fora d'aquesta zona; això no descarta el cavalcament de l'onada ni el travessament a la mar. Velocitat de l'onada ≈ 1,25 × √200 = 17,68 m/s; del vaixell, 9,26 m/s. Per tant, TE = 200 ÷ |17,68 − 9,26| ≈ 23,8 s. És proper a TR = 24 s: canvia rumb o velocitat i recalcula per allunyar-te de TR i de 0,5 TR.
Claus d'examen
- TE ≈ TR o 0,5 TR → risc de balanç paramètric.
- Aigües profundes: TW ≈ 0,8√λ; c ≈ 1,25√λ. Mar de proa directa: TE = λ/(c + V); de popa: TE = λ/|c − V| (λ en m, c i V en m/s).
- Llindar orientatiu de Circ.1228 amb mar de popa directa: V > 1,8√L nusos (L: eslora entre perpendiculars, m); ser-ne fora no garanteix seguretat.
- Orientacions MSC.1/Circ.1228; criteris provisionals de segona generació MSC.1/Circ.1627.
Acaba aquesta unitat
Quan l'hagis llegida, respon tres preguntes. Encerta-les totes tres per acabar la unitat; només obrir la pàgina no compta.
Les meves notes d'aquesta unitat
Cap nota