Balance paramétrico y peligros de la mar de popa
1La lección en palabras sencillas
Con ciertas olas, la estabilidad del buque aumenta y disminuye con cada ola, y el balance puede alcanzar 30° o más en pocos ciclos. Reconoce las condiciones y cómo interrumpirlas.
Qué es
Cuando la cresta de una ola está a media eslora, el plano de flotación se estrecha en los extremos y GM disminuye. Con el seno a media eslora, las formas acampanadas de proa y popa quedan muy sumergidas y GM aumenta. Este cambio regular de estabilidad es la excitación paramétrica. Si se repite una o dos veces por cada balance natural, el balance puede crecer rápidamente. Los portacontenedores y portavehículos, de cascos finos y formas muy acampanadas, corren más riesgo.
La zona de peligro
MSC.1/Circ.1228 advierte del balance paramétrico cuando el periodo de encuentro TE, el tiempo entre las olas que encuentra el buque, se aproxima al periodo de balance TR o a su mitad: TE ≈ TR o TE ≈ 0,5 TR. Las longitudes de onda cercanas a la eslora son las peores. Puede ocurrir con mar de proa, popa, amura o aleta, incluso con tiempo moderado.
Calcula el periodo de encuentro
Para una longitud de onda λ en metros en aguas profundas, la velocidad de la ola es c ≈ 1,25√λ m/s y su periodo TW ≈ 0,8√λ s. Usa la velocidad del buque respecto al agua V en m/s; convierte los nudos multiplicando por 0,5144. Usa TE = λ/(c + V) con mar directamente de proa y TE = λ/|c − V| con mar directamente de popa. Con iguales velocidades y mar de popa, no hay un periodo de encuentro finito. Con mar oblicua, usa el diagrama de la Circ.1228.
Rompe la resonancia
Cambia el rumbo, la velocidad o ambos para alejar TE tanto de TR como de 0,5 TR y vuelve a calcular. Un pequeño cambio de velocidad puede no bastar; cambiar de rumbo también modifica el ángulo de encuentro. En el balance sincrónico, las olas sucesivas empujan al ritmo del balance natural del buque (TE ≈ TR). Es una excitación directa de las olas; el balance paramétrico procede de variaciones de la estabilidad adrizante.
Navegación sobre crestas y nuevos criterios
La navegación sobre la cresta de las olas ocurre cuando una ola de popa acelera y arrastra al buque. El atravesamiento es una pérdida repentina del control del rumbo, a menudo con escora peligrosa. Con mar directamente de popa, la Circ.1228 da un umbral orientativo de peligro de unos 1,8√L nudos, donde L es la eslora entre perpendiculares en metros. Fuera de esta zona también puede haber peligro. MSC.1/Circ.1627 contiene directrices provisionales de segunda generación sobre estabilidad sin avería, no obligatorias, y orientaciones operacionales.
2Paso a paso
Ejemplo resuelto: ¿estás en la zona de peligro?
- 1
Periodo de balance TR 22 s. Mar de proa con longitud de onda de 300 m; velocidad 12 nudos (6,17 m/s).
Obtén TR de una prueba de balance o del programa de carga.
- 2
Velocidad de la ola ≈ 1,25 × √300 = 21,6 m/s; periodo de la ola ≈ 0,8 × √300 = 13,9 s.
Relaciones del oleaje en aguas profundas.
- 3
Mar de proa: TE = 300 ÷ (21,6 + 6,2) = 10,8 s.
Buque y olas se acercan entre sí, por lo que sus velocidades se suman.
- 4
Compara: 0,5 TR = 11 s, por lo que TE ≈ 0,5 TR.
Peligro: el balance paramétrico puede crecer en pocos ciclos.
- 5
Cambia de rumbo y, si hace falta, de velocidad; después recalcula TE.
Aleja TE tanto de 11 s como de 22 s.
3Datos clave
- Peligro (Circ.1228)
- TE ≈ TR o TE ≈ 0,5 TR
- Periodo de la ola
- TW ≈ 0,8 √λ s (λ en m)
- Velocidad de la ola
- ≈ 1,25 √λ m/s en aguas profundas
- Directamente de proa (c y V en m/s; λ en m)
- TE = λ/(c + V)
- Orientación sobre navegación sobre crestas (L: eslora entre perpendiculares, m)
- Umbral orientativo con mar directamente de popa: V > 1,8√L nudos
- MSC.1/Circ.1627
- Directrices provisionales de estabilidad sin avería; orientaciones operacionales
4Puntos clave
- 1
El balance paramétrico procede del aumento y la disminución de estabilidad con cada ola.
- 2
Hay peligro cuando TE ≈ TR o TE ≈ 0,5 TR, con longitud de onda cercana a la eslora.
- 3
Cambia rumbo y velocidad para alejar TE de ambos valores y vuelve a calcular.
- 4
La Circ.1627 contiene directrices provisionales de estabilidad sin avería y orientaciones operacionales; no es obligatoria.
5Errores frecuentes
Error: El balance paramétrico solo ocurre con mar de través.
Correcto: Es típico con mar de proa y de popa, cuando más cambia el plano de flotación a lo largo del casco.
Error: Necesita olas muy grandes.
Correcto: Olas moderadas con la longitud y el periodo adecuados pueden desencadenarlo si TE está en la zona de peligro.
6Caso práctico y claves de examen
Un buque de 200 m de eslora entre perpendiculares navega a 18 nudos con olas directamente de popa. La longitud de onda es 200 m y el periodo natural de balance TR es 24 s. ¿Qué te indica la orientación sobre navegación sobre crestas? ¿Está en la zona de peligro de balance paramétrico?
Ver la respuesta
El umbral general de la Circ.1228 con mar directamente de popa es 1,8 × √200 = 25,5 nudos. A 18 nudos estás fuera de esa zona; esto no descarta la navegación sobre crestas ni el atravesamiento. Velocidad de la ola ≈ 1,25 × √200 = 17,68 m/s; velocidad del buque 9,26 m/s; por tanto, TE = 200 ÷ |17,68 − 9,26| ≈ 23,8 s. Está cerca de TR = 24 s: cambia rumbo o velocidad y recalcula para alejarte de TR y de 0,5 TR.
Claves de examen
- TE ≈ TR o 0,5 TR → riesgo de balance paramétrico.
- Aguas profundas: TW ≈ 0,8√λ; c ≈ 1,25√λ. Directamente de proa: TE = λ/(c + V); de popa: TE = λ/|c − V| (λ en m, c y V en m/s).
- Umbral orientativo de la Circ.1228 con mar directamente de popa: V > 1,8√L nudos (L: eslora entre perpendiculares, m); estar fuera no demuestra seguridad.
- Orientaciones MSC.1/Circ.1228; criterios provisionales de segunda generación MSC.1/Circ.1627.
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