Diseño de un crucero de 23,5 GT : eslora de 14.99 m

(1)

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE CARTAGENA Escuela Técnica Superior de Ingeniería Naval y

Oceánica

PROYECTO FINAL DE CARRERA:

DISEÑO DE UN CERQUERO DE 23,5 GT:

ESLORA DE 14.99 m

ALUMNO:

TOMÁS O’CALLAGHAN DÍAZ.

DEPARTAMENTO: Tecnología Naval

TITULACIÓN: INGENIERÍA NAVAL Y OCEÁNICA.

(2)

2 Tomás O’Callaghan

(3)

Índice.

0.1 Índice de Gráficos. ... 13

0.2 Índice de imágenes. ... 14

0.3 Índice de tablas empleadas. ... 16

0 Introducción. ... 19

0.1 Sistema de Pesca al Cerco. ... 22

0.2 Legislación aplicable. ... 26

0.2.1 Arqueo. ... 26

0.2.2 Construcción. ... 27

0.2.3 Pesca. ... 28

1 Diseño de las formas... 29

1.1 Generación del buque base. ... 31

1.2 Selección de las características principales. ... 34

1.3 Volumen cerrado. ... 35

1.3.1 Eslora. ... 38

1.3.2 Manga. ... 40

1.3.3 Puntal. ... 50

1.4 Formas. ... 56

1.4.1 Sección transversal. ... 56

1.4.2 Forma de la proa. ... 58

1.4.3 Forma de popa. ... 59

1.5 Coeficientes de forma. ... 60

1.5.1 Coeficiente de bloque. ... 60

1.5.2 Coeficiente prismático. ... 63

1.5.3 Coeficiente de la maestra. ... 63

(4)

1.5.4 Coeficiente de la flotación. ... 65

1.6 Volumen de bodega. ... 65

1.7 Quilla de balance. ... 67

1.8 Quilla de barra. ... 67

1.9 Selección de las dimensiones ... 69

1.10 Características técnicas. ... 69

1.11 Generación del plano de formas. ... 69

2 Diseño de la planta propulsora. ... 71

2.1 Predicción de la potencia a instalar. Método de Van Oortmerssen y UBC Trawler. ... 74

2.1.1 Datos iniciales: ... 74

2.2 Resistencia al avance. Van Oortmerssen. ... 77

2.2.1 Resistencia Residual. ... 77

2.2.2 Resistencia de fricción. ... 79

2.3 Resistencia al avance. UBC Trawler. ... 81

2.4 Interpretación resultados. ... 82

2.5 Cálculo de los coeficientes propulsivos. ... 83

2.6 Cálculo de la hélice. ... 85

2.6.1 Rendimiento Cuasi-Propulsivo. ... 92

2.7 Modificación de la hélice. ... 92

2.8 Selección del motor. ... 93

2.8.1 Curva de potencia del motor. ... 98

2.9 Diseño del timón. ... 99

2.9.1 Área proyectada. ... 99

2.9.2 Relación aspecto. ... 100

(5)

2.9.3 Perfil. ... 103

2.10 Validación del timón. ... 105

2.10.1 Facilidad de evolución. ... 105

2.10.2 Estabilidad de ruta. ... 106

2.10.3 Facilidad de cambio de rumbo. ... 107

2.10.4 Avance ... 108

2.10.5 Diámetro táctico o de evolución. ... 108

2.10.6 Facilidad de parada. ... 109

3 Planta de generación eléctrica. ... 111

3.1 Balance eléctrico. ... 115

3.2 Alternativas de grupos generadores... 117

3.2.1 Banco baterías Servicios. ... 117

3.2.2 Banco baterías Arranque Motores. ... 117

3.2.3 Banco Baterías Emergencia. ... 118

3.3 Selección grupos de baterías. ... 118

3.3.1 Baterías de servicios. ... 118

3.3.2 Baterías de arranque. ... 119

3.3.3 Baterías de emergencia. ... 119

3.4 Selección grupos auxiliares. ... 120

4 Sistemas auxiliares. ... 123

4.1 Equipos auxiliares de las máquinas principales. ... 125

4.1.1 -Generadores eléctricos. ... 126

4.1.2 -Bombas servicios generales. ... 126

4.1.3 -Separador de sentinas. ... 127

4.1.4 -Bombas agua salada y refrigeración... 127

(6)

4.1.5 -Bombas de fluidos viscosos. ... 128

4.1.6 -Ventilación de cámara de máquinas. ... 128

4.1.7 - Maquinaria hidráulica de cubierta. ... 128

4.1.8 - Bomba hidráulica. ... 129

4.1.9 Servomotor del timón. ... 130

4.1.10 -Bomba hidráulica del servotimón. ... 131

4.1.11 -Bomba de agua dulce. ... 132

4.2 Circuito de combustible. ... 132

4.2.1 Cálculo del ramal de trasiego: ... 133

4.2.2 Cálculo del ramal del motor principal: ... 133

4.2.3 Cálculo del ramal del motor auxiliar: ... 134

4.2.4 Selección de los diámetros nominales comerciales. ... 136

4.2.5 Pérdidas de carga. ... 137

4.3 Circuito hidráulico. ... 140

4.4 Sistema de agua sanitaria. ... 142

4.5 Sistema Contra incendios. ... 143

4.6 Sistema de achique. ... 143

4.6.1 Sistema de alarma de sentinas. ... 144

4.7 Resumen sistemas auxiliares. ... 145

5 Equipos de pesca. ... 147

5.1 Red. ... 153

5.1.1 Cálculo del peso de la red. ... 153

5.1.2 Flotabilidad. ... 156

5.2 Maquinaria de cubierta. ... 158

5.2.1 Maquinilla. ... 158

(7)

5.2.2 Polea motorizada. ... 159

5.2.3 Grúa de cubierta... 160

5.3 Equipos para la conservación de la carga. ... 161

5.3.1 Sistema de conservación. ... 161

5.3.2 Sistema de enfriado. ... 164

5.3.3 Sistema de estiba. ... 165

5.4 Cálculo de la necesidad de hielo. ... 166

5.4.1 Coeficientes de convección por zonas: ... 169

5.4.2 Coeficiente global de transmisión de calor... 173

5.5 Equipos de Navegación y Radioelectrónicos ... 177

5.5.1 Luces de Navegación ... 178

5.5.2 Marcas de Navegación... 179

5.6 Seguridad interior y Salvamento ... 179

5.6.1 Equipo de salvamento ... 179

5.6.2 Equipo de contraincendios. ... 180

5.6.3 Material Sanitario ... 181

5.7 Sistemas radioelectrónicos de detección de pesca. ... 181

6 Disposición General. ... 185

6.1 Cubierta Principal. ... 187

6.1.1 Cubierta de trabajo... 189

6.2 Superestructura. ... 189

6.2.1 Nivel I: Cubierta principal. ... 190

6.2.2 Puente de Gobierno. ... 190

6.2.3 Habilitación. ... 191

6.3 Espacios bajo la cubierta principal. ... 193

(8)

6.3.1 Eslora de cámara de máquinas... 194

6.3.2 Cálculo de volúmenes de tanques. ... 197

6.3.3 Reparto de volúmenes de tanques. ... 199

6.4 Reserva de espacio para exahustación y ventilación. ... 203

6.4.1 Exahustación del motor principal: ... 203

6.5 Comprobación de la pérdida de carga máxima dada por el fabricante. 204 6.5.1 - Cálculo de las pérdidas de carga en conducto. ... 205

6.5.2 Exahustación del motor auxiliar ... 206

6.5.3 Espacio para exhaustación en el tronco. ... 206

6.5.4 Espacio para ventilación: ... 207

6.5.5 Circuito de aire de admisión para motores. ... 208

6.6 Portas de Desagüe... 210

6.7 Equipo de Amarre y Fondeo ... 214

6.8 Altura Mínima de la Proa ... 215

6.9 Mamparo de colisión ... 215

7 Escantillonado. ... 216

7.1 Datos de entrada. ... 220

7.2 Cargas de diseño. ... 221

7.2.1 Presión del fondo. ... 221

7.2.2 Presión del Costado. ... 224

7.2.3 Presiones en cubiertas y superestructuras. ... 225

7.2.4 Presiones para mamparos estancos, tanques... 226

7.3 Ecuaciones de escantillonado. ... 226

7.3.1 Espesor de las planchas de aluminio y acero. ... 226

(9)

7.3.2 Requisitos de refuerzos. ... 228

7.4 Cálculo de paneles y refuerzos por zonas. ... 230

7.4.1 Fondo. ... 230

7.4.2 Costado. ... 232

7.4.3 Amurada. ... 233

7.4.4 Cubierta. ... 235

7.4.5 Mamparos estancos. ... 237

7.4.6 Mamparos de tanques. ... 238

7.5.1 Frontal de la caseta. ... 239

7.5.2 Laterales de la caseta. ... 239

7.5.3 Techo de la caseta. ... 240

7.5.4 Cubierta del puente. ... 242

7.6 Soldadura de refuerzos. ... 243

7.7 Escantillonado del eje. ... 244

7.8 Timón y mecha. ... 245

7.9 Resumen Requisitos escantillonado. ... 246

7.9.1 Espesores de planchas. ... 246

7.9.2 Módulos de los refuerzos. ... 246

7.10 Diseño de la estructura del polín. ... 247

7.11 Puntales de Bodega ... 250

7.12 Cálculo del polín de la grúa. ... 251

7.12.1 Soldadura bimetálica. ... 251

7.12.2 Tensiones en el tronco del polín. ... 255

7.12.3 Tensiones en la soldadura de la pletina bimetal. ... 257

(10)

7.12.4 Tensión ocasionada por el momento torsor. ... 258

7.12.5 Tensión sobre los refuerzos del techo de la caseta. ... 259

8 Pesos y centro de gravedad. ... 264

8.1 Peso de acero. ... 266

8.1.1 Planchas del casco. ... 266

8.1.2 Refuerzos del casco. ... 267

8.3 Armamento. ... 268

8.3.1 Maquinaria de Cubierta. ... 268

8.3.2 Total Seguridad ... 268

8.3.3 Total Electricidad. ... 269

8.3.4 Aislamiento Bodega. ... 269

8.4 Resumen Pesos en sala de máquinas. ... 270

8.5 Total. ... 271

9 Cálculos de arquitectura naval. ... 272

9.1 Arqueo ... 274

9.1.1 Cálculo por la circular 20/95. ... 274

9.1.2 Cálculo por el Convenio Internacional de Arqueo. ... 274

9.1.3 Conclusiones. ... 275

9.1.4 Arqueo en TRB. ... 276

9.1.5 Arqueo en toneladas de registro neto. ... 280

9.2 Tablas Hidrostáticas. ... 281

9.2.1 Asiento Cero. ... 281

9.2.2 Asiento 0.5 m. ... 286

9.3 Tablas Pantocarenas. ... 291

(11)

9.3.1 Asiento Cero. ... 291

9.3.2 Asiento 0.5 m. ... 292

9.4 Calibraciones de tanques. ... 294

10 Estabilidad y francobordo. ... 304

10.1 Criterios de Estabilidad ... 306

10.1.1 Carga de la bodega. ... 307

10.2 Situaciones de carga ... 309

10.3 Cálculo de las situaciones. ... 310

10.3.1 Salida de puerto. 100 % Consumibles. ... 310

10.3.2 Salida de Caladero: 100 % Pesca y 35 % Consumibles. ... 315

10.3.3 Llegada a Puerto: 100% Pesca, Consumibles al 10 % ... 325

10.3.4 Llegada a puerto. Reducido pesca (20 %) ... 330

10.3.5 Viaje a varadero ... 335

10.4 Escora producida por maquinillas. ... 340

10.4.1 Escora por grúa de cubierta. ... 340

10.4.2 Escora por la maquinilla de pesca. ... 341

11 Presupuesto. ... 344

11.1.1 Materiales del casco... 345

11.1.2 Materiales de la superestructura ... 346

11.1.3 Trabajos de pintado, protección de la estructura metálica: ... 347

11.1.4 Acondicionamiento de la bodega. ... 348

11.1.5 Cámara de máquinas. ... 348

11.1.6 Equipos de cubierta. ... 349

11.1.7 Equipos electrónicos. ... 349

11.1.8 Otros sistemas. ... 349

(12)

11.1.9 Consumibles y servicios. ... 350

11.2 Total. ... 351

12 Bibliografía... 354

13 Anexo. ... 358

13.1 Anexo de planos. ... 358 13.2 Breve reseña de la prensa sobre la veda de la pesca de la anchoa.

359

(13)

13 Tomás O’Callaghan 0.1 Índice de Gráficos.

Gráfico 1: Evolución de la flota nacional en arqueo total, potencia y número de buques. Fuente: Ministerio de Agricultura y Medio Ambiente (MAGRAMA). .... 21 Gráfico 2: Representación gráfica de la tabla 2 de Eslora frente a arqueo en GT. Fuente: Datos de MAGRAMA. Gráfico de elaboración propia. ... 32 Gráfico 3 Variación del coeficiente de resistencia de olas para distintas relaciones L/B. Cb =0.403 Fuente: [3]. ... 42 Gráfico 4: Variación del coeficiente de resistencia de olas para distintas relaciones L/B. Cb =0.494 Fuente: [3]. ... 42 Gráfico 5: Matriz de parámetros de la serie UBC. Fuente: [2]. ... 43 Gráfico 6: Variación de la resistencia total frente a número de Froude para distintas relaciones de L/B y B/T. Fuente: [2]. ... 45 Gráfico 7: Variación de la resistencia total frente a número de Froude para distintas relaciones de L/B y B/T. Fuente: [2]. ... 46 Gráfico 8: Representación de la relación L/B frente a la eslora en flotación.

Datos de la tabla 6 ... 49 Gráfico 9: Relación Manga/Puntal en función de la eslora total. ... 53 Gráfico 10: Coeficiente de resistencia total frente al número de Froude para diferentes números de bloque. Datos procedentes del artículo [2]. Gráfico de elaboración propia. ... 60 Gráfico 11: Coeficiente de bloque en función de la eslora. ... 61 Gráfico 12: Coeficiente de Bloque óptimo en función del Número de Froude.

Datos de los estudios de Watson y Gilfillan. Fuente: [11] ... 62 Gráfico 13: Coeficiente de bloque óptimo en función del número de Froude según Jensen. Fuente: [12]. ... 62 Gráfico 14: Coeficiente prismático en función de la eslora de flotación. ... 63 Gráfico 15: Coeficiente de la sección maestra en función del número de Froude. Fuente: Hydrodinamics in Ship Design. [11] ... 64

(14)

14 Tomás O’Callaghan Gráfico 16: Rendimiento de una hélice de cuatro y cinco palas. ... 89 0.2 Índice de imágenes.

Imagen 1: Representación esquemática de la operación del largado de la red.

Fuente: [1] ... 22 Imagen 2: Representación esquemática del cierre de la red y recogida de las capturas. Fuente: [1] ... 23 Imagen 3: Buque de pesca al cero que incorpora una polea motorizada para

“halar” la red y una bomba de vacío para recolectar las capturas. Fuente: [1] . 24 Imagen 4: Ejemplo de buque bonitero con déficit de francobordo. Fuente:

navires-de-peche.over-blog.com ... 51 Imagen 5: Buque de cerco construido en PRFV con baja relación manga/puntal (B/D = 2.03) y poco francobordo. ... 54 Imagen 6: Buque de cerco con relación B/D = 2.1 y buena reserva de francobordo. Se observa la realización de una maniobra de pesca. ... 55 Imagen 7: Vista de la caja de cuadernas del buque original de codillo simple, doble codillo y pantoque curvo. ... 57 Imagen 8: Vista longitudinal del buque de pesca al cerco con el que se crearon los modelos iniciales de la serie UBC. ... 58 Imagen 9: Volumen de bodega en función del número cúbico. ... 66 Imagen 10: Construcción de un buque de volanta de 19 m de eslora total en posición invertida. Fuente: Cortesía “M2 Ingeniería Naval.” ... 68 Imagen 11: Buque de Cerco en el Cantábrico ”Ermita Pilar” de 26 m de eslora.

Dispone de grúa hidráulica en popa con poleas motorizadas tipo triplex en la punta. En la alteta de babor se pueden observar las anillas para la jareta. A proa del puente y a babor se dispone la maquinilla de tiro para el cierre de la red. ... 149 Imagen 12: Maniobra de largado. ... 150 Imagen 13: Estiba de la red... 151

(15)

15 Tomás O’Callaghan Imagen 14: Operación de halado de la red. ... 152 Imagen 15: Cubierta de un cerquero de 24 m de eslora. Se aprecia en el centro la maniobra de descarga de las capturas en cajas de plático (amarillas) con auxilio de una grúa hidráulica. A babor se dispone una maquinilla para el cierre de la red y en estribor se almacena la jareta en el carrete almacenador. En primer plano a la izquierda se ve un cesto o “redeño” con el que recoger las capturas desde la red a la bodega. Fuente: Buque Angel Padre, Colindres. . 153 Imagen 16: Maquinilla de 1800 kgf de tiro. Fuente: náutica Cafran. ... 158 Imagen 17: Tambor de almacenamiento de jareta. Fuente: Náutica Cafran. . 158 Imagen 18: Conjunto de poleas tipo triplex. ... 159 Imagen 19: Grúa hidráulica extensible. Fuente: Grúas Toimil. ... 160 Imagen 20: Cubierta típica de Cerquero. Se muestra la maquinilla de tiro de la jareta, las poleas motorizadas tipo triplex, la grúa de cubierta y la red con la corchera. Fuente: Buque Nueva Santanina, 26 m de eslora. ... 188 Imagen 21: Disposición general de un buque de cerco con cámara de máquinas a proa de la bodega. Fuente: [1]. ... 193 Imagen 22: Esquema de una unión soldada de acero con aluminio usando junta bimetálica. Fuente: Triclad. ... 219 Imagen 23: Esquema del proceso de soldadura por explosión. Fuente: Dynamic Materials. ... 251 Imagen 24: Esquema de la base de la grúa. Fuente: Grúas Toimil. ... 253 Imagen 25: Vista en planta de la estructura bajo el polín. Elaboración propia.

... 254 Imagen 26: Representación en perspectiva de la estructura bajo el polín de la grúa. Elaboración propia. ... 254 Imagen 27: Distribución de solicitación con la grúa hacia babor. Elaboración propia. ... 260 Imagen 28: Distribución de solicitaciones con la grúa alineada hacia popa. .. 260

(16)

16 Tomás O’Callaghan 0.3 Índice de tablas empleadas.

Tabla 1: Subvenciones al desguace de buques de pesca. Fuente: Publicación oficial Comisión Europea. Datos del año 1999. ... 21 Tabla 2: Eslora total frente a arqueo de buques cerqueros. Fuente: MAGRAMA (ministerio de agricultura, medio ambiente) (Censo de la Flota Pesquera). Tabla de elaboración propia. ... 31 Tabla 3: Relación del arqueo total y medio por caladeros. Fuente: Magrama. 32 Tabla 4: Determinación del volumen cerrado para obtener el arqueo de 23.5 GT. ... 35 Tabla 5: Combinaciones de L, B y puntal para obtener el volumen cerrado acorde al arqueo de 23.5 GT. ... 37 Tabla 6: Eslora media de los buques de diferente censo pesquero clasificados por caladero. Fuente: MAGRAMA, Censo de la Flota Pesquera. ... 39 Tabla 7: Comparación de las relaciones de forma para diferentes series sistemáticas de buques cerqueros y arrastreros. Fuente: [2] ... 41 Tabla 8: Relación eslora manga para buques cerqueros del cantábrico. Datos de diferentes fuentes. Elaboración propia. ... 48 Tabla 9: Datos de puntal y calado para buques cerqueros. ... 52 Tabla 10: Rastreo de la relación L/B que cumpla el arqueo para una relación B/D y L constantes. ... 55 Tabla 11: Coeficiente de Bloque de los diferentes buques consultados. ... 61 Tabla 12: Tallas mínimas y tasas de captura por embarcación y día en las aguas interiores del principado de Asturias. Fuente: Boletín Oficial del Principado de Asturias. ... 65 Tabla 13: Valores usuales de velocidades de fluídos en tuberías. ... 133 Tabla 14: Espesores mínimospara tubería de acero inox. ... 135

(17)

17 Tomás O’Callaghan Tabla 15: Tabla para obtención del factor k. Fuente: Guía de bolsillo del Pescador. [5] ... 155 Tabla 16: Tiempo de conservación (en días) para diferentes especies. Fuente:

El uso del hielo en pequeñas embarcaciones de pesca (FAO) [4]. ... 163 Tabla 17: Tabla de valores medios del coeficiente de transmisión por convección. Fuente: Ingeniería térmica y de fluidos. [7]. ... 169 Tabla 18: Tabla de espesores mínimos aditivos al espesor mínimo. ... 227 Tabla 19: Tabla de valores para el factor “m”. ... 229

(18)

(19)

0 Introducción.

(20)

20 Tomás O’Callaghan Es objeto de este proyecto el diseño y desarrollo de una embarcación de pesca al cerco, especializada para operar en la Cornisa Cantábrica.

El sector pesquero se encuentra en una difícil coyuntura económica global y a la vez está influenciado por la Política Pesquera Común; formulada y desarrollada por la Dirección General de Asuntos Marítimos y Pesca (DG MARE), es un departamento de la Comisión Europea.

Tiene como objetivo:

“desarrollar el potencial de la economía marítima europea y garantizar a los europeos de hoy y de las generaciones futuras un suministro seguro y estable de pescado, una pesca sostenible, unos mares sanos y unas comunidades costeras prósperas”.

Una de las principales medidas tomadas es la reducción del esfuerzo pesquero de los países miembros Esta decisión sigue vigente y está subvencionada por medio de la compra de los permisos de pesca. Para la construcción de un nuevo buque es necesaria la tenencia de un permiso con las suficientes toneladas de arqueo y kilovatios de potencia. Como la intención es reducir la cantidad de buques y su esfuerzo pesquero, la UE compra estos permisos y los saca del mercado, de forma que el buque que cesa su producción es desguazado o pasa a otra actividad distinta de la pesca.

La única forma de construir un nuevo buque es, o bien disponiendo de una licencia previa con el arqueo suficiente, o bien comprar todas o parte de las toneladas en el mercado. El precio de compra del permiso va a venir marcado por la subvención que paga la administración por ese permiso. Como ilustración se muestra un extracto del reglamento CE nº 2792/1999 del Consejo por el que se definen las modalidades y condiciones de estas intervenciones:

(21)

Tabla 1: Subvenciones al desguace de buques de pesca. Fuente: Publicación oficial Comisión Europea. Datos del año 1999.

Como resultado de esta política se observa la evolución de la flota Española:

Gráfico 1: Evolución de la flota nacional en arqueo total, potencia y número de buques. Fuente:

Ministerio de Agricultura y Medio Ambiente (MAGRAMA).

Además de disminuir el esfuerzo pesquero se dan subvenciones para la modernización de buques existentes y a la construcción de nuevos buques, con el objetivo de reestructurar la flota hacia una mayor eficiencia.

Otra de las medidas adoptadas por la PEC son las prohibiciones de pesca para determinadas especies debido a la disminución constatada de los caladeros¹.

1 Ejemplo característico es la veda de la pesca de la anchoa desde el año 2006. Se incluye una breve reseña de la pesca de la anchoa en el anexo.

(22)

22 Tomás O’Callaghan 0.1 Sistema de Pesca al Cerco.

Según la definición del BOE: “Se entiende por arte de cerco con jareta una red de forma próxima a la rectangular, cuyos extremos terminan en puños y su parte inferior se cierra por medio de un cabo denominado jareta que pasa por una serie de anillas a lo largo de la relinga inferior y que permite el embolsamiento del cardumen una vez circundado. La relinga superior va provista de corchos o cualquier otro material que proporcione la flotabilidad del arte y la inferior, de los plomos necesarios para que el arte se hunda con la rapidez adecuada y se mantenga vertical.”

Este sistema de pesca requiere de grandes bancos de peces denominados

“cardumen” o “school” en inglés. Se capturan especies que habitan la zona superficial del perfil marino, la zona pelágica.

El cerco consiste en rodear el banco con una red rectangular que dispone de flotadores en un lado y plomos en el opuesto. Para ello, la red se suelta por un extremo con una boya principal y se recorre un círculo navegando alrededor del banco (a). Al terminar el círculo se cobra la boya y se procede a cerrar la red por su parte inferior, que hasta el momento es una “cortina” vertical (b).

Imagen 1: Representación esquemática de la operación del largado de la red. Fuente: [1]2

2 Los números entre corchetes hacen referencia a la bibliografía al final del documento.

(23)

23 Tomás O’Callaghan Una vez cobrada la jareta, se recoge la red con ayuda de un sistema de poleas motorizadas. Cuando se ha recojido la práctica totalidad de la red (c), y al banco de peces se le ha restringido totalmente el espacio al quedarse sin agua, se comienzan a recoger las capturas por medio de una cesta (d) o succionando con una bomba de vacío y un separador de agua.

Imagen 2: Representación esquemática del cierre de la red y recogida de las capturas. Fuente: [1]

Tradicionalmente, el sistema de cerco requería de una gran cantidad de mano de obra por carecer de sistemas motorizados para la recogida de la red. Con el desarrollo de la hidráulica en los años 50 se comenzaron a emplear poleas situadas en puntales que eran accionadas desde una maquinilla en cubierta por medio de cabos auxiliares o correas; posteriormente se dio potencia a la propia polea (ver imagen 3)

(24)

Imagen 3: Buque de pesca al cero que incorpora una polea motorizada para “halar” la red y una bomba de vacío para recolectar las capturas. Fuente: [1]

Para la operación de rodear el cardumen, a veces se usa una embarcación auxiliar denominada “panga”, pero es más utilizado en el Mediterráneo o en la pesca del atún, que es un rápido nadador y en donde las redes son muy grandes.

Con la aplicación de ecosondas de proyección horizontal, los bancos pueden ser detectados e incluso valorar su tamaño a millas de distancia. Sólo se produce la “largada de la red o arte” ³ cuando se tiene constancia de la existencia del banco, y en el proceso de rodear el cardumen se siguen en

3 varía a lo largo del litoral español la definición de “arte” siendo a veces aplicado al aparejo en sí y otras veces al sistema de pesca. En este proyecto arte se emplea para referirse al conjunto de red, boyas y jareta.

(25)

25 Tomás O’Callaghan tiempo real los movimientos del banco, haciendo que resulte un sistema muy efectivo.

Es una pesca selectiva, a diferencia del arrastre, pero no tanto como el palangre. Durante la operación de recogida del arte se produce una pequeña pérdida o escape de una cantidad de organismos por el fondo en el lapso de tiempo que se requiere para cerrar el copo. Una vez cerrado, también saltan por encima de las boyas, saliendo del perímetro delimitado por la red y escapando a aguas libres. Este porcentaje de organismos que escapan asegura la supervivencia del banco, por lo que es considerado un método de pesca sostenible⁴ cuando se practica a baja escala, pero que puede resultar devastador al aplicarse de una forma intensiva dada su gran efectividad.

Este es otro motivo por el que se selecciona este tipo de pesca (cerco litoral) y pequeña eslora como objeto de estudio para este proyecto.

Las especies susceptibles de capturarse de una forma técnica y económicamente viable por el sistema al cerco son las pelágicas. Algunas de las más representativas son:

 Sardina

 Verdel

 Anchoa

 Caballa

 Jurel

4http://www.greenpeace.org.uk/blog/oceans/purse-seining-when-fishing-methods-go-bad- 20100518

(26)

26 Tomás O’Callaghan 0.2 Legislación aplicable.

0.2.1 Arqueo.

La actividad pesquera en los países miembros de la Unión Europea está regulada en la política pesquera común. En un intento de limitar el esfuerzo pesquero de los países miembros, se dan cuotas que limitan el tamaño y potencia propulsora instalada en los buques.

La potencia se mide en “banco de pruebas” (potencia al freno) y se taran los motores a la potencia máxima permitida según el permiso del que posee el armador.

El tamaño de los buques se mide por medio del arqueo, expresado en GT. La forma en que se ha de calcular el arqueo está definido por el Consejo Europeo en la norma C.E.E nº 2930/86 donde dice:

El arqueo de un buque se calculará de acuerdo con la disposición del Anexo I del Convenio Internacional Sobre Arqueo de los Buques, celebrado en Londres en 1969⁵.

Este convenio es aplicable a los buques de más de 24 m de eslora⁶, siendo la eslora aplicable, entre todas las existentes en sus diferentes definiciones, la definida en el Convenio Internacional de Líneas de Carga, equivalente a la eslora L definida en el RD 543.

Según continúa la resolución de la Comisión Europea en el reglamento C.E.E.

nº 2930/86⁷, el Convenio de Arqueo se aplicará a todos los buques de pesca, independientemente de su eslora, pese a la excepción del propio convenio para los buques de menos de 24 m.

Posteriormente se publicó la circular del 20 de febrero de 1995 en donde se diferencia el arqueo de los buques mayores de 15 m de eslora total⁸, que

5 Convenio Internacional Arqueo Buques publicado en el BOE del 15 septiembre 1982.

6 Están exentos de aplicación los buques de menos de 24 m de eslora según el .

7 Aclaración en la Circular 3/93 de la D.G.M.M.

8 Se aplica la eslora máxima, medida en línea recta entre el extremo anterior de la pora hasta el extremo posterior de la popa.

(27)

27 Tomás O’Callaghan deberán arquearse por aplicación del Convenio Internacional de Arqueo, y aquellos buques de menos de 15 m de eslora total, que se arquearán de acuerdo a la siguiente fórmula, tal cual aparece publicada en dicha circular:

En esta fórmula se aplica la misma fórmula para el cálculo de las GT que en el convenio Internacional de Arqueo:

GT = k1·V

La diferencia se encuentra en la forma en que se determinan los espacios cerrados (V). En vez de calcularlos mediante integración numérica, por ejemplo, son estimados por aplicación de las medidas principales y un coeficiente que tiene en cuenta las formas y superestructuras. El factor a1 es dependiente de la eslora, a fin de tener en cuenta que los buques más grandes disponen de mayores habilitaciones sobre cubierta. Se hace obligatoriamente mayor de 0.6, lo que afecta exclusivamente a las embarcaciones de menos de 5 m de eslora.

0.2.2 Construcción.

Los aspectos constructivos y referentes a la estanqueidad, francobordo, estabilidad, instalaciones de máquinas y eléctricos y otros aspectos de seguridad son regulados por el Real Decreto 543 de Junio del 2007.

La normativa nacional es de aplicación a los pesqueros de menos de 24 m de eslora L, siendo el Convenio Internacional de Torremolinos aplicable para buques de más de 24 m de eslora L.

Ciertos aspectos, como por ejemplo el equipo de amarre y fondeo, el sistema de achique y otros, son normalmente calculados por medio del reglamento de

(28)

28 Tomás O’Callaghan una sociedad clasificadora. El Real Decreto 543 da sus propias fórmulas y tablas donde se regulan estos aspectos.

Para todos aquellos sistemas que los que el Real Decreto dé una forma de cálculo y validación, se dará prioridad a la aplicación del Real Decreto. Se aplicará el cálculo por Sociedad Clasificadora allí donde el Real Decreto lo establezca explícitamente (como por ejemplo el cálculo de escantillonado) o donde no se den criterios.

0.2.3 Pesca.

Real Decreto 429/2004, el cual es modificado por el Real Decreto 2176/2004, donde se dan las características técnicas de los buques de pesca para los diferentes caladeros nacionales.

ORDEN APA/676/2004, de 5 de marzo, por la que se regula la pesca con artes de cerco en el Caladero Nacional del Cantábrico y Noroeste.

Orden APA/66/2006, de 19 de enero, por la que se modifica la Orden APA/676/2004, de 5 de marzo, por la que se regula la pesca con artes de cerco en el Caladero Nacional del Cantábrico y Noroeste.

(29)

1 Diseño de las formas.

(30)

(31)

31 Tomás O’Callaghan 1.1 Generación del buque base.

Con el objetivo de plantear una limitación de diseño real, se ha tomado el arqueo como una restricción de tamaño y formas (ya se ha comentado inicialmente de qué manera el volumen de arqueo se encuentra regulado por la Comisión Europea).

Para obtener una cifra coherente con las dimensiones usuales de los buques existentes, se ha realizado un estudio del censo de la flota pesquera, aplicando una selección exclusiva a los buques de cerco. Cruzando la eslora total con el arqueo se ha obtenido la siguiente información:

Nombre GT LOA Nombre GT LOA Nombre GT LOA

Trigo Paz 9.06 11.03 Elen dos 57.82 15.75 Segundo 51.19 19.08 Sergio Uno 13.32 12.87 Nuevo 32.00 15.92 Dorada Costa 35.88 19.13 Maria Dolores 7.90 13.00 José Eduardo 31.00 15.95 Brisas 47.67 19.25 Purificacion 19.58 13.20 Monte Enja 35.64 16.00 Gure Imanol 59.00 21.00 Señora De 16.10 13.28 La milagrosa 22.58 16.05 Madre 108.06 21.60 Nuevo 11.30 13.47 Casero 29.98 16.07 Santanina 119.21 21.95 Antonio Ortiz 17.51 13.70 Verano azul 53.70 16.08 Brisas de 67.91 22.50 Segundo Buby 16.27 13.80 Aires de 36.40 16.20 Terreño 61.70 22.70 Segundo Mar 20.13 14.00 Alonso Ocaña 26.88 16.20 Aires De 92.10 23.50 Moya 22.93 14.40 Amalia Costa 30.01 16.40 Siempre Santa 91.00 23.74 Nuevo Salorio 15.13 14.41 Santo Domingo 31.20 16.50 Collado Lindo 72.70 24.10 Maju 21.76 14.50 Gallito 35.83 16.50 Aires del Asón 94.57 26.15 Nueva Estrella 20.43 14.70 Eguantza 47.57 16.77 Brisas Dos 96.89 26.64 Brisas Lastres 35.70 14.75 Echegoyen 39.72 16.85 Gamecho 87.00 26.64 Nuestra Señora 12.38 14.99 Lucas 29.87 17.00 Braulin 94.90 26.64 Gue Ama Gelaxi 19.11 15.00 Carolina 45.59 17.00 Madre del 102.00 26.86 Sebastián y 27.49 15.30 Capricho 42.12 17.40 Nuevo 115.33 27.55 Los Vera 34.20 15.44 Colmado 49.43 17.53 Nuevo 107.00 27.60 Gaya 28.59 15.50 Nuevo Mar 52.82 17.75 Gure Santa 131.00 28.20 ALP 39.64 15.60 Mar Alegre 48.75 18.00 Nuevo Aires 128.00 28.50 ALP 39.64 15.60 Quinita Dos 66.84 18.50 Nuevo Collado 138.00 29.10 Tabla 2: Eslora total frente a arqueo de buques cerqueros. Fuente: MAGRAMA (ministerio de agricultura, medio ambiente) (Censo de la Flota Pesquera). Tabla de elaboración propia.

(32)

32 Tomás O’Callaghan No es recomendable incluir otro tipo de buque, porque las relaciones entre las dimensiones principales varían según la necesidad de estabilidad, peso muerto, procesado a bordo u otras necesidades que rigen el diseño de un determinado tipo de buque pesquero.

El total de la flota pesquera arroja los siguientes datos:

Arrastre Cerco Palangre

Por Censos de Comunidad

Nº Buques

Arqueo (GT)

Arqueo (Valor Promedio)

Nº Buques

Arqueo (GT)

Nº Buques

Arqueo (GT)

Cantábrico 99 22'419 226 280 23'231 83 79 3'115 39

Mediterráneo 680 40'359 59 249 9'921 40 136 2'533 19

Golfo de

Cádiz 142 6'019 42 88 2'376 27

Canarias 13 199

90 15'099

Tabla 3: Relación del arqueo total y medio por caladeros. Fuente: Magrama.

Gráfico 2: Representación gráfica de la tabla 2 de Eslora frente a arqueo en GT. Fuente: Datos de MAGRAMA. Gráfico de elaboración propia.

(33)

33 Tomás O’Callaghan Como consecuencia de la aplicación de la circular 20/95 (ver normativa de arqueo) es el escalón que se produce para los 15 m de eslora. Hay varios buques diseñados específicamente para minimizar el arqueo adoptando esloras inferiores a los 15 m.

Haciendo una regresión de estos datos, se obtiene la siguiente expresión para el arqueo en función de la eslora:

= 7.60 ∙ − 87.8

Que para 14.99 m de eslora arroja un resultado de:

= 7.60 ∙ 7.61 − 87.8 = 26.12

Como se trata de minimizar esta cantidad para abaratar la adquisición de permiso y los posibles gastos de explotación que dependan del arqueo, se aplica una reducción de un 10 %:

ARQUEO GT DE DISEÑO:

= . ∙ . = .

(34)

34 Tomás O’Callaghan 1.2 Selección de las características principales.

La capacidad de pesca del buque va a venir limitada por el tamaño de la red, del volumen de la bodega, del peso muerto, de la autonomía y de la velocidad del buque. Se comentan a continuación las influencias de las diferentes medidas principales en estas características:

 Tamaño máximo de la red; limitada por:

o Peso⁹. El buque tiene que mantener un francobordo mínimo; el peso del aparejo puede ser significante en esloras pequeñas, sobre todo cuando lleva más de un juego de redes.

o Estabilidad: La red, que se estiba en cubierta, tiene un KG alto y un peso elevado. Además, en el momento de recuperar la red se produce un momento escorante que debe ser soportado.

o Potencia propulsora: Se debe producir el cerco del cardumen lo más rápido posible, para evitar que el banco escape. La potencia también está limitada por los permisos de pesca.

 Peso Muerto.

o Las partidas principales son: la pesca, el combustible y los aparejos.

 Volumen de Bodega.

o La cantidad de largadas que pueden realizarse dependen de la capacidad de almacenamiento y del tiempo de conservación de la carga.

o Se debe calcular el aislamiento adecuado que permita una adecuada conservación sin perder excesivo espacio.

 Autonomía y velocidad.

o Van a depender también del peso muerto (cantidad de combustible)

9 El peso de la red es el peso seco más un margen del 15 % por el agua que retiene al embarcarla según el RD 543.

(35)

35 Tomás O’Callaghan o Para alcanzar la máxima velocidad se buscarán unas formas hidrodinámicas adecuadas, una eslora lo más alta posible y una potencia de motor adecuada para alcanzar la velocidad de casco.

1.3 Volumen cerrado.

Se define así al volumen aplicable en el cálculo del arqueo según el convenio internacional. Como no se aplica dicho convenio, se denomina “volumen cerrado” al producto ∙ ∙ ∙ 1.

a1 es dependiente de la eslora, al haberla fijado se tiene el valor de éste:

1 = 0.5194 + 0.0145 ∙ = 0.5194 + 0.0145 ∙ 14.99 = 0.737

Se hace un rastreo del valor de V y el coeficiente k con el que se obtienen las 23.5 GT:

V (m³) k GT

90 0.24 21.52 91 0.24 21.77 92 0.24 22.01 93 0.24 22.26 94 0.24 22.51 95 0.24 22.76 96 0.24 23.01 97 0.24 23.25 98 0.24 23.50 99 0.24 23.75 100 0.24 24.00

Tabla 4: Determinación del volumen cerrado para obtener el arqueo de 23.5 GT.

V=98 m³ k = 0.2398

(36)

36 Tomás O’Callaghan Se buscan ahora qué combinaciones de manga y puntal igualan el volumen cerrado de 98 m³ con una eslora fija de 14.99 m. Se varía la manga desde L/B=2.6 hasta L/B = 4.

(37)

37 Tomás O’Callaghan El procedimiento consiste en variar el índice L/B según los rangos habituales, teniendo en cuenta que en las relaciones adimensionales se emplea eslora en la flotación y no eslora total.

=

= /( · · ) Siendo a = 0.737

L total L flotación Lf/B B D B/D 14.99 13.49 2.6 5.19 1.71 3.03 14.99 13.49 2.7 5.00 1.78 2.81 14.99 13.49 2.8 4.82 1.84 2.62 14.99 13.49 2.9 4.65 1.91 2.44 14.99 13.49 3 4.50 1.97 2.28 14.99 13.49 3.1 4.35 2.04 2.13 14.99 13.49 3.2 4.22 2.10 2.00 14.99 13.49 3.3 4.09 2.17 1.88 14.99 13.49 3.4 3.97 2.24 1.77 14.99 13.49 3.5 3.85 2.30 1.67 14.99 13.49 3.6 3.75 2.37 1.58 14.99 13.49 3.7 3.65 2.43 1.50 14.99 13.49 3.8 3.55 2.50 1.42 14.99 13.49 3.9 3.46 2.57 1.35 14.99 13.49 4 3.37 2.63 1.28

Tabla 5: Combinaciones de L, B y puntal para obtener el volumen cerrado acorde al arqueo de 23.5 GT.

Se aprecia en la tabla que para valores menores de Lf/B < 2.8 el puntal es muy bajo, no deja espacio para una persona bajo cubierta. Además se tiene el problema de reducir el francobordo y de aumentar demasiado la manga, con los perjuicios de resistencia que ello conlleva.

Por otro lado, valores por encima de 3.5 provocan una esbeltez de la flotación y una subida del puntal, que conjuntamente provocan problemas de estabilidad inicial.

(38)

38 Tomás O’Callaghan Hay que tener en cuenta que la eslora aplicable en arqueo es la “eslora máxima”, mientras que la eslora en las relaciones influyentes en la resistencia al avance y la estabilidad es la “eslora en flotación”. Típicamente, los cerqueros disponen de una proa lanzada para mejorar el comportamiento en la mar y obtener una cubierta seca. El espejo se inclina ligeramente hacia el exterior para facilitar el largado de la red. Por eso se da un margen inicial para calcular la relación L/B.

Se establece una relación inicial de 0.9 entre la eslora máxima y la eslora en la flotación por motivos explicados en el punto 1.4.2 (forma de la proa)

=14.99∙0.9=13.49

La ventaja de mayor manga puede ser la reducción de calado, pero en principio el rango de calados de los puertos no entraña problemas para buques menores de 15 m de eslora. Al contrario: interesa aumentar el calado ligeramente para poder colocar una hélice más grande que posea mejor rendimiento.

Así, del rango posible de la relación L/B se debe seleccionar la más alta que se pueda, tan alta como permita mantener la estabilidad dentro de rangos aceptables.

1.3.1 Eslora.

Para poder beneficiarse de la subestimación del arqueo observada al aplicar la circular 20/95 la eslora debe ser inferior a los 15.00 m.

Cuando se aplica esta forma de cálculo de arqueo, la eslora interviene dos veces: primero, como magnitud linealmente proporcional al volumen cerrado, y segundo, como factor de ajuste para el volumen de superestructura (factor a1)

(39)

39 Tomás O’Callaghan A continuación se muestran los datos estadísticos de la Eslora Total para los diferentes tipos de pesca clasificados por zonas:

Arrastre Cerco Palangre

Por Censos de Comunidad

Nº Buques

Eslora Total (promedio)

Nº Buques

Cantábrico 99 28.41 280 22.49 79 16.18

Mediterráneo 680 20.43 249 18.11 136 12.81

Golfo de Cádiz 142 18.77 88 16.62

Canarias 13 13.12

Tabla 6: Eslora media de los buques de diferente censo pesquero clasificados por caladero.

Fuente: MAGRAMA, Censo de la Flota Pesquera.

Se aprecia el mayor tamaño promedio de los buques de los caladeros del Cantábrico. Como referencia a otros sistemas de pesca, el cerco se encuentra como una eslora intermedia entre los más grandes buques de arrastre y los más pequeños buques, dedicados al palangre.

Con la limitación de los 15 m se busca la eslora más grande posible porque la capacidad de pesca va a venir muy influenciada por ésta: buscar la mayor velocidad, volumen de bodega, etc.

Por lo tanto, se fija la eslora máxima a 14.99 m.

Con esta eslora la velocidad teórica de casco sería, considerando el límite para un número de Froude de 0.5:

= ∙ ; 0.5√9.81 ∙ 13.5 = 5.75 = 11.2

Se explica en el apartado de forma de la proa porqué se ha tomado una eslora de flotación inferior a 14.99.

Aunque resulte antieconómico navegar a tan alto número de Froude es práctica habitual en el diseño de estos buques dar la potencia necesaria para alcanzar la velocidad de casco.

Otras ventajas de limitar la eslora por debajo de los 15 m:

(40)

40 Tomás O’Callaghan El RD 543 hace distinción en los aspectos de construcción, seguridad, estabilidad y máquinas para los buques de menos de 12 m de eslora L, lo que queda fuera de aplicación. No obstante hay ciertos aspectos que son diferentes para los buques de menos de 15 m de eslora L. Se citan a continuación aquellos dispositivos que los buques de más de 15 m de eslora L deben disponer:

Equipo de fondeo y amarre:

Un cable de remolque cuya longitud y resistencia a la rotura serán al menos de 180 m. y 98 kN respectivamente.

Sistema de achique:

Disminución del caudal de 275 l/min (L>15 m) a 180 l/min (L<15 m) Protección contra incendios:

Instalación de dispositivos de lucha contra incendios así como de detectores de incendios y sistemas de alarma. (Buques de L<15 m están exentos)

Sistemas de acceso a bordo.

Los buques de más de 15 m de L deben disponer de escalas reales para el acceso en puerto.

Instalación de peldaños en las amuradas para el embarque desde buques abarloados.

1.3.2 Manga.

La relación eslora / manga (L/B) es bastante baja en este tipo de buques. Esto se debe a la necesidad de mayor proporción de manga que en otro tipo de buques por las siguientes razones: requisitos de estabilidad en el momento de

“halar” la red, área de la cubierta de trabajo y también para el volumen de bodega.

(41)

Tabla 7: Comparación de las relaciones de forma para diferentes series sistemáticas de buques cerqueros y arrastreros. Fuente: [2]

La cubierta de trabajo requiere un tamaño mínimo que no varía linealmente con la eslora. El espacio que se requiere para trabajar en un barco de 17 m no va a distar mucho de la cubierta necesaria en un buque de 15 m. También la cámara de máquinas requiere de una manga mínima para disponer tanques de combustible y espacio libre para las operaciones de mantenimiento del motor propulsor. Este hecho induce a disminuir la relación L/B para los buques más pequeños con las consecuencias que eso entraña para la resistencia al avance.

A efectos de valorar la influencia de la relación L/B en la formación de olas, se llevaron a cabo experimentos dentro de la serie sistemática ITU¹⁰. Se varió la relación L/B manteniendo constante el CB. Los resultados se muestran para tres modelos con CB = 0.403 y para otros tres de CB = 0.494.

10 Resistance Characteristics of Fishing Boats Serires of ITU. Istambul Technical University.

(42)

Gráfico 3 Variación del coeficiente de resistencia de olas para distintas relaciones L/B. Cb =0.403 Fuente: [3].

Gráfico 4: Variación del coeficiente de resistencia de olas para distintas relaciones L/B. Cb =0.494 Fuente: [3].

(43)

43 Tomás O’Callaghan En ambas gráficas se observa que para valores más altos de manga (L/B más bajo) se alcanzan mayores resistencias por formación de olas para números de Froude superiores a 0.35, punto donde se sitúa la primera joroba.

Los modelos de la serie ITU están basados en un buque tipo de pesca turco, tanto del Mediterráneo, Mar Negro y Mar Egeo.

Son más similares a los buques de cerco del Cantábrico los buques usados en la serie UBC. Los modelos se ensayaron en dos condiciones: Plena carga (salida de caladero con 100 % de pesca y 50 % de combustible) y carga ligera (salida de puerto, con 100 % consumibles y 0 % de pesca).

Se muestra a continuación la matriz de variación de parámetros para los 13 modelos.

Del modelo 1 al 6 y el 11 incluido el coeficiente de bloque (Cb) y coeficiente prismático (Cp) son constantes: Cb= 0.615 y Cp= 0.7.

Los modelos restantes, 7, 8, 9, 10, 12, 13 tienen Cb = 0.531 y Cp=0.653.

Gráfico 5: Matriz de parámetros de la serie UBC. Fuente: [2].

(44)

44 Tomás O’Callaghan Se representan a continuación los datos del coeficiente total de resistencia para las diferentes combinaciones de relación L/B y B/T para un coeficiente de bloque constante de 0.615.

(45)

Gráfico 6: Variación de la resistencia total frente a número de Froude para distintas relaciones de L/B y B/T. Fuente: [2].

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025

0.175 0.2 0.225 0.25 0.275 0.3 0.325 0.35 0.375 0.4 0.425 0.45 0.475

Ct

Fn

Coeficiente Total, Cb = 0.615

1 2 4 5 6 11

(46)

Gráfico 7: Variación de la resistencia total frente a número de Froude para distintas relaciones de L/B y B/T. Fuente: [2].

0.0025 0.005 0.0075 0.01 0.0125 0.015 0.0175 0.02 0.0225 0.025

0.175 0.2 0.225 0.25 0.275 0.3 0.325 0.35 0.375 0.4 0.425 0.45

Ct

Fn

Coef. Total. Cb=0.531

7 8 9 10 12 13

(47)

47 Tomás O’Callaghan Para los modelos con Cb = 0.615:

Se aprecia cómo el modelo 5 es el que mayor resistencia ofrece. El modelo 5 tiene una relación L/B de 3.06 y de B/T de 1.99. Si se observa la matriz de generación de modelos está situado en la esquina inferior izquierda.

Los tres modelos situados en la parte superior de la matriz (mayor L/B) ofrecen las menores resistencias para las velocidades más altas.

Si se observan las columnas de la matriz, partiendo del modelo 3 (el de menor resistencia) y manteniendo L/B constante, la resistencia aumenta considerablemente al disminuir B/T, y lo hace más suavemente al aumentar B/T.

Observando los datos de los modelos en carga ligera se llega a la misma conclusión.

Para los modelos con Cb= 0.531:

Se observa la misma dependencia con L/B y se produce una influencia más fuerte de la relación B/T, al ser el modelo con el B/T más alto el de menor resistencia.

Se pretende alcanzar una velocidad de viaje hacia y desde el caladero cercana a la velocidad límite de casco (números de Froude cercanos a 0.5) por lo que la resistencia por formación de olas será la protagonista. Y la influencia de la manga en esta parte es muy alta.

(48)

48 Tomás O’Callaghan Regresión con datos de buques existentes.

Se ha realizado una búsqueda de la relación L/B usual en los buques de cero del cantábrico.

Buque Eslora Total (m) Eslora Flotación (m) Manga (m) LOA/B

Sielan 11.99 10.74 3.70 3.24

LV-Cuarto 11.98 10.094 3.55 3.37

Faro Tapia 12.55 11.115 3.51 3.58

Margritic 14.3 13.8 4.7 3.04

Noble Art II 14.98 14.48 5.8 2.58

Etoile Polaire 15.02 14.52 5.4 2.78

Face a la Mer 14.98 14.48 5.8 2.58

UBC-9 14 13.5 4.41 3.17

Etendard 15.46 14.96 5 3.09

Gurum 15.69 15.19 5.56 2.82

Hé Pourquoi Pas II 15.69 15.19 5.56 2.82

Basse Gouach 15.9 15.4 5.72 2.78

Jimorhan 16.95 16.45 6.5 2.61

Barr Avel 18.38 17.88 5.56 3.31

Alonso Ocaña 16.2 13.286 4.56 3.55

Piriou 17 16.5 6.5 2.62

LV-96 19.03 15.92 5.1 3.73

Motxo 19.3 16.136 5.3 3.64

Gure Imanol 21 17.43 6 3.50

Braulin 25 23 6.4 3.91

Terreño 25.75 22.774 6.52 3.95

Nvo Santanina 26.5 23.36 6.41 4.13

Nª Madre Juanita 28 24.72 6.6 4.24

Madre Lita 29.85 24 6.8 4.39

Tabla 8: Relación eslora manga para buques cerqueros del cantábrico. Datos de diferentes fuentes. Elaboración propia.

(49)

Gráfico 8: Representación de la relación L/B frente a la eslora en flotación. Datos de la tabla 6

Se ha ampliado la búsqueda a buques de más de 20 m para comprobar como la relación L/B disminuye para buques más pequeños por las necesidad de área de la cubierta de trabajo y bodega.

Mediante regresión lineal se calcula la relación L/B para 14.99 m de eslora total:

LOA/B = 0.0819·L + 1.824 = 3.05 Que supone una manga de 4.91 m.

Debido al límite de arqueo y a que la eslora ya está seleccionada el puntal debe tomar un valor de:

D = 1.8

Como se ha observado previamente, la resistencia por formación de olas aumenta en gran medida con la manga. Además, debido a la limitación de arqueo, se obtiene un puntal muy bajo que puede crear los espacios bajo cubierta con poca altura.

Se ha empleado la eslora como variable independiente para las regresiones, ya que es un dato fijo es el diseño (se ha aceptado que la eslora debe ser 14.99

y = 0.0819x + 1.824

2.25 2.75 3.25 3.75 4.25 4.75

10 15 20 25 30 35

LOA/B

Eslora Total (m)

LOA/B

(50)

50 Tomás O’Callaghan m) y define en gran medida al buque. Es además uno de los datos más fáciles de obtener cuando se busca información.

1.3.3 Puntal.

Como se comentó inicialmente, el puntal debe ser lo suficientemente alto para garantizar una reserva de flotabilidad que proporcione un peso muerto adecuado, el francobordo reglamentario y una buena estabilidad a grandes ángulos.

Una de las problemáticas asociadas a la limitación de GT en los buques de pesca es la gran influencia que tiene el puntal en el volumen del casco. Al aumentar el puntal, un aumento de 1 cm puede resultar en un aumento de GT’S cinco veces superior que un aumento de 1 cm de eslora, o de dos veces el de un aumento de 1 cm de manga.

El incremento en volumen se puede calcular como el área de la sección multiplicada por la dimensión perpendicular, es decir, el área de cubierta por el incremento de puntal, el área transversal por la variación de eslora o el área longitudinal por el incremento de manga. Como el plano más grande es el de cubierta (debido a las relaciones L/B y B/T normales en los cerqueros), resulta que una disminución de 1 cm de puntal ocasiona un ahorro importante de GT´s.

Por esta razón se observan tantos buques con un francobordo que a veces difícilmente supera los francobordos mínimos. Es interesante el debate¹¹ que plantea los problemas en materia de seguridad surgidos por el diseño de los buques orientado al arqueo y no a desarrollar un adecuado comportamiento en la mar.

11 Gefaell, Guillermo. Consideraciones sobre la estabilidad y Seguridad de los Buques Pesqueros Menores de 24 m de Eslora.

(51)

Imagen 4: Ejemplo de buque bonitero con déficit de francobordo. Fuente: navires-de-peche.over- blog.com

La alternativa, es o bien buscar otra manera de medir el esfuerzo pesquero que no dé lugar a buques inseguros, o dejar que sea el propio mercado, el que, al limitar la cuota de pesca, esté a la vez limitando el tamaño del buque: buques demasiado grandes provocan excesivos gastos para el tipo de pesca y buques muy pequeños no serán suficientemente productivos.

Esta reducción del puntal hasta el francobordo mínimo provoca buques poco estables a grandes ángulos, pero que ofrecen una falsa sensación de seguridad por tener buena estabilidad inicial.

Por otro, lado interesa mantener el puntal bajo para bajar el centro de gravedad de la estructura de cubierta y los aparejos de pesca que se estiban sobre ésta, así como la superestructura.

(52)

52 Tomás O’Callaghan Se tratará de elevar el puntal en busca de francobordo hasta que la estabilidad y el arqueo lo permitan, limitado por el aumento del KG y sobre todo por el arqueo.

Se tratará de conseguir un puntal suficiente para una persona de pie, sin embargo, esto es solo obligatorio por el Real Decreto 543 en aquellos espacios dedicados a ser camarotes, en donde el puntal mínimo es de 1.8 m (recomendado 1.9 m).

De los buques listados anteriormente no se tienen los datos de puntal y calado para todos ellos Se muestran a continuación los buques de los que se conoce el puntal y calado de máxima carga.

Buque Eslora Total Manga Puntal Calado B/D B/T Sielan 11.99 3.701 1.5 1.09 2.47 3.40 LV-Cuarto 11.98 3.55 1.4 0.978 2.54 3.63 Faro Tapia 12.55 3.51 1.5 1 2.34 3.51

Margritic 14.3 4.7 1.93 2.44

Noble Art II 14.98 5.8 2.34 2.47 Etoile Polaire 15.02 5.4 2.43 2.22

Etendard 15.46 5 2.06 2.43

Basse Gouach 15.9 5.72 2.25 2.54

Jimorhan 16.95 6.5 2.60 2.50

Alonso Ocaña 16.2 4.56 2.07 1.7 2.20 2.68

War Raog 17 6.5 3.10 2.10

LV-96 19.03 5.1 2.14 1.626 2.38 3.14

Motxo 19.3 5.3 2.3 1.7 2.30 3.12

Gure Imanol 21 6 2.95 1.6 2.03 3.75

Braulin 25 6.4 2.9 2.44 2.21 2.62

Terreño 25.75 6.522 3.1 2.454 2.10 2.66 Nvo Santanina 26.5 6.41 2.9 2.198 2.21 2.92 Nª Madre Juanita 28 6.6 3.2 2.5 2.06 2.64

Madre Lita 29.85 6.8 3.3 3 2.06 2.27

Tabla 9: Datos de puntal y calado para buques cerqueros.

(53)

Gráfico 9: Relación Manga/Puntal en función de la eslora total.

Aplicando regresión lineal se obtiene una relación manga/puntal:

B/D= -0.0226·14.99 + 2.7196 = 2.381 B/D = 2.38

Volviendo a la manga de 4.91 m calculada a partir de regresión el puntal acorde a esta relación es:

D = 4.91/2.38 = 2.06 m

Que por la limitación de arqueo impuesta no puede adoptarse:

a = 0.5194+0.0145·LOA = 0.7368

V = L·B·D·a = 14.99·4.91·2.06·0.737 = 111.74 m³ k = 0.2+0.02·Log10(V) = 0.241

GT = 26.93 GT > 23.5

y = -0.0226x + 2.7196

1.75 1.85 1.95 2.05 2.15 2.25 2.35 2.45 2.55 2.65

10 15 20 25 30 35

B/D

Eslora Total

B/D

(54)

54 Tomás O’Callaghan En las imágenes 5 y 6 se aprecian dos buques con relaciones B/D más bajas que la media. Se muestran sus fotos a continuación:

Imagen 5: Buque de cerco construido en PRFV con baja relación manga/puntal (B/D = 2.03) y poco francobordo.

Se puede observar la línea de flotación peligrosamente cerca de la cubierta (en la foto se ve el cintón de cubierta por debajo de la amurada).