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Estabilizadores giroscópicos para el barco

¿Recuerda haber puesto a girar una rueda de bicicleta a toda velocidad mientras sujetaba el eje con las manos? Alterar el eje de giro se hacía sorprendentemente muy duro. Y esto es exactamente el funcionamiento de sistema ARG (Anti-Rotación-Giroscópica)

Si ha pasado un día fondeado en una cala poco protegida o demasiado abierta a la mar, sabrá lo molesto que son los movimientos de balanceo del barco, que pueden llegar a marear al mejor de los marinos. Hacer una comida en el barco y en estas condiciones puede llegar a poner de “mala uva” a toda la familia. En estos casos es normal que el patrón acabe levando el ancla en busca de otra cala mejor protegido, lo cual a veces se torna imposible en los concurridos días de Agosto.

Para solucionar estos molestos balanceos, se puede recurrir a la estabilización giroscópica, algo de sobra conocido pero que hasta ahora no había sido aplicada a los yates de recreo.   Dentro de la caja lo único que hay es un gran volante de inercia que gira con bajo rozamiento sobre cojinetes de muy baja fricción e impulsado por un motor eléctrico. El pesado disco rota hasta 2.000 ó 4.400 Rpms dependiendo del modelo. La masa puesta en rotación también depende del modelo y puede ser desde 290 Kilos a 1.700 kilos.

 

 

Astilleros de gran renombre como Ferreti o Bertam ya utilizan este estabilizador en algunos de sus modelos. El “ARG” es capaz de eliminar una buena parte del la molesta inestabilidad del barco en sus movimientos de balance. Cuando el barco avanza, estos movimientos pueden ser eliminados o disminuidos mediante flaps de estabilización dinámica.

Una empresa Rusa ha puesto a punto un sistema de estas características que utiliza un captador giroscópico para actuar de forma muy rápida de forma electrohidráulica sobre estos flaps que van corrigiendo los cambios de balance del barco. De hecho no es nada nuevo, como podrá contemplar al ver las de un avión comercial en pleno vuelo. Los sistemas aviónicos de navegación van corrigiendo constantemente el movimiento de alabeo del avión al actuar sobre los alerones estabilizadores. Este mismo sistema aplicado a los grandes yates de motor parece ser de gran efectividad.

 

 

¿Pero qué pasa cuando el barco avanza a poca velocidad, o está fondeado en una cala? Pues que ya pueden “chapotear” todo lo que quieran los flaps, que al no haber velocidad sobre el agua no hay posibilidad de generar ninguna fuerza correctora.

 

 

Si cogemos una rueda, como la de una bicicleta y la sujetamos con fuerza mientras gira, comprobaremos lo difícil que resulta inclinar el eje por el que la tenemos sujeta. Así de  sencillo es el estabilizador giroscópico.

El efecto giroscópico se opone a que cambiemos el eje de giro o los cabeceos del barco, y será mayor cuando más grande y más rápido gire la rueda.

En este caso el sistema ARG de Mitsubishi, toma el relevo y trabaja en la corrección de los movimientos indeseados. Mientras no existan cabeceos el sistema no genera ninguna fuerza de corrección, pero si llega una ola que intente escorar el barco, se genera una fuerza o par de corrección que tiende a evitar el cambio del eje del giróscopo o lo que es lo mismo, a estabilizar el barco. En los yates de grandes esloras, se pueden instalar varios de estos ARGs para conseguir aumentar el par de estabilización. La estabilización conseguida puede superar el 50%. Pero el precio de los equipos es de varias decenas de miles de euros...

Existen varios modelos de ARG y por ejemplo el modelo MSM-4000 de Mitsubishi pesa 700 kilos en total con un consumo de 3 kilowatios de potencia alimentado por corriente alterna a 200 voltios en trifásica y produce un momento angular de estabilización de 5.000 Nms (Newtons metro segundo).

 

 

Ventajas del sistema ARG

A diferencia de los flaps estabilizadores, el ARG está totalmente contenido en una unidad fácil de instalar.

El sistema no introduce resistencias hidrodinámicas adicionales pues ningún elemento toca el agua. No se añade ningún apéndice mojado. No hay pérdidas de rendimiento en velocidad o consumo, ni posibles daños a piezas en contacto con el agua.

Como el dispositivo no depende del flujo del agua, el ARG es efectivo incluso a poca velocidad o estando totalmente parados, que es cuando a veces es más necesitado.

El sistema giroscópico puede ser instalado en muchos lugares del barco. Incluso es posible instalar varias unidades para aumentar la efectividad del sistema.

El sistema Arg no requiere mantenimientos periódicos o ajustes de ningún tipo. Todos sus componente están contenidos en la unidad a la que solo es necesario alimentar con corriente eléctrica.  No hay riesgos ni fallos. El coste operativo es mínimo.

 

 

 

 

 

El sistema de la peonza

 

Así es. El sistema no es más que una enorme peonza, puesta en rotación por un motor eléctrico y con gran masa de giro, lo cual produce un enorme momento cinético que no es otra cosa más que la inercia al cambio en el eje de giro.

El momento angular es el producto de la masa por la velocidad de giro. O lo que es lo mismo, este momento será mayor, cuanto más rápido gire el volante de inercia, cuanta más pese el disco y cuanto más alejada o de mayor diámetro sea este volante de giro.

El sistema consiste en un volante de inercia que gira en un eje vertical, montado todo el conjunto sobre un cardán para que este eje de giro pueda permanecer en posición vertical a pesar de los cabeceos o cambios de asiento del barco. Gracias a este cardán, todo el par estabilizador generado por el momento angular del giróscopo se aprovecha en la corrección del balanceo al permanecer el eje de giro en la vertical. Para entenderlo mejor suponga que el ARG no tuviese cardan. Entonces el eje del giróscopo corregiría tanto los movimientos de balanceo como los movimientos de cabeceo, en detrimento naturalmente del par corrector de balanceo.

 

 

 

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