El buque y sus características principales

2. El buque y sus características principales

Recibe la denominación de buque toda construcción flotante destinada al transporte de personas y/o cargas o para la ejecución de tareas especiales (a los fines de este trabajo nos referimos exclusivamente al buque mercante de carga). Son sinónimos de “buque”, las expresiones “barco” y “nave”.

Casco: el buque es como un “flotador” parcialmente sumergido, de formas alargadas en el sentido normal de marcha. Este flotador es lo que se conoce como casco.

El casco en general, está formado por una estructura interna, compuesta por elementos transversales (cuadernas) , que unidas entre sí longitudinalmente por refuerzos horizontales, forman un sistema reticular que sirve de soporte al forro exterior impermeable. Las cuadernas, a su vez, van unidas transversalmente por elementos resistentes horizontales ( baos ) que sirven de soporte a las cubiertas, que son los diferentes pisos que separan sus espacios interiores.

Los extremos del casco (proa y popa) tienen estructuras diferentes y más reforzadas, que le dan formas y resistencias requeridas.

El casco se subdivide interiormente en muchos espacios, ya sea por razones de seguridad o porque obviamente se necesitan volúmenes separados y estancos para contener no solo la carga, sino además, el agua, aceite, combustibles y muchos otros elementos que deben ir en compartimentos aislados.

Las razones de seguridad provienen del simple hecho que si el casco no tuviera divisiones interiores estancas entre si, al romperse el forro exterior por una avería, se produjesen inundaciones que provocarían el hundimiento del buque.

Los cascos de los barcos mercantes mayores son construidos en su totalidad con estructuras de planchas de acero, llamadas chapa naval, por requerir condiciones especiales.

El buque posee un plano de simetría longitudinal, perpendicular a la superficie del agua llamado línea de crujía, que lo divide en dos partes iguales, el costado de babor, o sea el de la izquierda mirando hacia la proa y el de estribor a la derecha. En aguas calmas, el buque esta en equilibrio normal; se dice que esta adrizado, al inclinarse se dice que esta escorado.

La intersección de la superficie exterior del casco con la superficie del agua es la línea de flotación. El plano del nivel de agua se llama plano de flotación y divide al casco en dos partes: la que queda debajo de la flotación, llamada carena u obra viva y la otra, sobre la flotación, llamada obra muerta.

3. Dimensiones principales del buque.

Eslora: es el largo del buque, expresado en pies y pulgadas o en metros y decímetros.

Manga: es el ancho del casco. Manga máxima es el ancho mayor del casco, que generalmente coincide con la manga al centro de la eslora.

Puntal: es el alto interior del casco.

Desplazamientos. Francobordo. Reserva de flotabilidad.

Por el principio de Arquímedes, estando un barco flotando en equilibrio en aguas calmas, su peso y empuje del agua sobre el casco con fuerzas iguales en magnitud y opuestas.

Esta fuerza vertical que llamamos empuje, pasa por el centro de volumen o centro de gravedad del líquido desplazado. Es lo que denominamos centro de carena.

En consecuencia, las dos condiciones de equilibrio de un buque son:

• P = e

• C y g situados sobre una misma línea vertical.

p= peso del buque; e = empuje; c= centro de arena; g= centro de gravedad.

El empuje es una fuerza igual al peso del liquido de la parte sumergida que el casco desaloja o desplaza y por esa razón, se llama desplazamiento.

Este peso del liquido ( o empuje) es a su vez, igual a su volumen v, multiplicado por se densidad d.

Peso buque=empuje=peso liquido desalojado

p = e = vxd o v= p/d

El volumen desplazado, o sea la inmersión del casco, depende del peso del buque y de la densidad del líquido en que flota. La densidad del agua dulce es = 1, mientras que la del agua de mar es normalmente 1,025kg/dm cúbicos, sufriendo variaciones por salinidad y temperatura fundamentalmente.

El buque flotara más o menos según este en agua salada o dulce y dependiendo de la zona geográfica. En consecuencia, el volumen aumenta al pasar de agua de mar a dulce y como el peso es constante, esta es una característica fundamental en la navegación y explotación del buque. Ya sea porque su buque estará más sumergido y puede tener problemas con la profundidad del lugar o porque puede variar su francobordo, definición que veremos más adelante y que afectara en última instancia, la seguridad, operatividad y explotación comercial del buque.

Cabe aclarar que desde el punto de vista estricto de la operación comercial del buque, el desplazamiento es lo menos que nos interesa y como veremos más adelante, lo importante es en definitiva la capacidad portante y la estabilidad correcta del buque, derivadas de estas leyes físicas.

Calado es la distancia entre la flotación y la quilla. Para leer los mismos existen marcas en pies o metros, bien visibles, a ambas bandas, a proa, centro y a popa.

Siguiendo con estos conceptos, necesarios para comprender las variables en juego que deben tener en cuenta, tanto el armador como el capitán del buque, para compatibilidad el buen éxito de la operación comercial.

Existe desplazamiento liviano, es el mínimo desplazamiento del buque. Representa el peso del mismo totalmente terminado, listo para entrar en servicio, pero completamente vacío (bodegas, tanques y comportamientos), o sea sin tripulación, y aprovisionamientos ni carga, pero con todos los repuestos exigidos y necesario.

Es el desplazamiento que se toma como base para todos los cálculos de flotabilidad y estabilidad que debe realizar el oficial de a bordo, responsable de este aspecto. Corresponde a la mínima inmersión del buque y su valor es proporcionado por el astillero que construyo el buque.

Ahora bien, a medida que embarcamos peso, el buque va aumentando su inmersión, de manera tal que pueda mantener siempre la igualdad:

¿Hasta dónde podremos agregar peso al buque? Obviamente tendremos un tope que estará situado por debajo del plano límite de flotación, o sea, la línea de la cubierta, porque a partir de allí el buque se hundiría inexorablemente.

De este plano se deriva entonces lo que llamamos el francobordo del buque, que corresponderá a la diferencia entre el puntal y el calado en el medio, para dicha flotación máxima. El desplazamiento que corresponde a esta condición recibe el nombre de desplazamiento máximo.

El buque está expuesto a múltiples situaciones que pueden ocasionar la entrada de agua al interior del mismo. Este margen que tenemos entre la porción de casco hundida (desplazamiento máximo) y la línea tope de cubierta o plano límite de flotación, es la reserva de flotabilidad que debe tener todo buque y que varía y se calcula en cada caso.

¿Cómo se visualiza el francobordo en el casco del buque? Mediante una marca bien visible llamada marca o disco de plimsoll. La línea horizontal, que pasa por el disco como un diámetro, es el francobordo del buque, determinado convencionalmente para zonas de verano.

El disco de plimsoll tiene adicionadas unas marcas, llamadas peine en la jerga náutica, donde puede apreciarse a que épocas y zonas se refiere.

Finalmente cabe aclara que, cuando un buque zarpa de un puerto, solo podrá cargar hasta un francobordo tal que en ningún momento del viaje sobrepase la marca establecida para las zonas en que va a navegar o el próximo puerto de destino.

4. Estabilidad. Asiento. Altura metacéntrica.

Para garantizar una navegación segura del buque, debemos aclarar el tema de la estabilidad.

El buque debe cumplir determinadas condiciones de estabilidad respecto a sus ejes o planos de simetría y en condiciones estáticas (buque sin navegar en aguas calmas) y dinámicas (buque navegando sujeto a la naturaleza del mar).

Primeras premisas de una estabilidad correcta, tres condiciones: a) mantenimiento de un francobordo adecuado.

b) Mantenimiento de un asiento adecuado. c) mantenimiento de una altura metacéntrica adecuada.

Con referencia al francobordo adecuado, ya ha sido explicado.

Otro aspecto ya mencionado en un principio, es la necesidad de que el buque este adrizado correctamente, con toda su carga a bordo y listo a navegar, o dicho de otra manera, que en condiciones estáticas no esté escorado a babor o a estribor por mala estiba de la carga en bodegas, o cualquier peso que modifique esta posición de equilibrio.

Ahora veremos que significa esto del asiento correcto. Para salir a navegar el buque debe estar en el plano con sus calados iguales a pro y popa.

Si así no fuera, se dice que el buque esta apopado o sentado (calado mayor a popa) o viceversa que esta aproado o encabuzado. Cuando los buques navegan aproados, su eficiencia general es baja, la hélice es menos eficiente, el casco no da el máximo de facilidades al avance, el buque obedece mal al timón y es peligroso navegando en mar gruesa (en temporal).

¿qué situaciones se presentan prácticamente en el mar, para comprender el porqué de una estabilidad correcta?

• La estabilidad de un buque disminuye cuando se carga en sus partes altas y aumenta mientras más abajo este.

• La estabilidad dinámica, o sea la capacidad de un barco de volver a su posición de adrizado, es menor mientras más súbita sea la fuerza que lo trata de inclinar. Esto puede deberse a las olas, a las rachas de viento o a que se le agregue o se le quite un peso bruscamente al barco.

• Lo mismo ocurre cuando un tanque interior

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