TítuloFerry para navegación en Lago Ontario, Canadá

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(1)Ferry para navegación en Lago Ontario 15-05. CUADERNO 1: Elección de la cifra de mérito y definición de alternativas. Selección de la más favorable.. Manuel Fraga Seoane.

(2) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA NAVAL Y OCEÁNICA. PROYECTO NÚMERO. 15-05. TIPO DE BUQUE: FERRY PARA NAVEGACION EN LAGO ONTARIO CANADÁ. CLASIFICACIÓN, COTA Y REGLAMENTOS DE APLICACIÓN: ABS, USCG, SOLAS, MARPOL, ZONA ECA, ICE CLASS (LOW LEVEL). CARACTERÍSTICAS DE LA CARGA: 399 PAX EN ASIENTOS, 6 TRAILERS Y 24 TURISMOS SIMULTÁNEAMENTE o 60 TURISMOS SOLO. VELOCIDAD Y AUTONOMÍA: 13 NUDOS, 85% MCR, 10 % MM. SIETE DIAS DE OPERACIÓN. EL PERFIL DE LA NAVEGACION SERA DEFINIDO POR EL ALUMNO EN LA ZONA DE NAVEGACION PREVISTA EN EL LAGO ONTARIO A LA VISTA DE LAS CIUDADES DE CONEXION Y DE LOS BUQUES ALLI EXISTENTES. SISTEMAS Y EQUIPOS DE CARGA / DESCARGA: RAMPAS DE PROA Y POPA. PROPULSIÓN: DUAL FUEL. TRIPULACIÓN Y PASAJE: 399 PAX MAS 7 TRIPULANTES.. Ferrol, marzo de 2016. 2.

(3) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Índice 1.- INTRODUCCIÓN ............................................................................................................................. 6 2.- ELECCIÓN DE LA RUTA ................................................................................................................... 7 3.- CARACTERÍSTICAS DEL BUQUE Y REGLAMENTACIÓN ...................................................................... 9 4.- BASE DE DATOS ............................................................................................................................11 5.- DIMENSIONAMIENTO...................................................................................................................13 5.1- INTRODUCCIÓN AL DIMENSIONAMIENTO ................................................................................................... 13 5.2.- ESLORA ............................................................................................................................................. 15 5.3.- MANGA ............................................................................................................................................ 18 5.4.- CALADO ............................................................................................................................................ 20 5.5.- PUNTAL............................................................................................................................................. 21 5.6.- COEFICIENTE DE BLOQUE ...................................................................................................................... 23 5.7.- CM................................................................................................................................................... 23 5.8.- CP .................................................................................................................................................... 23 5.9.- CFLOTACIÓN ...................................................................................................................................... 24 5.10.- COEFICIENTES ................................................................................................................................... 24 6.- SELECCIÓN DE ALTERNATIVAS .....................................................................................................25 6.1.- CÁLCULO DEL PRECIO DE VENTA ............................................................................................................. 25 6.1.1.- Peso de acero ......................................................................................................................... 25 6.1.2.- Coste total de los materiales a granel .................................................................................... 26 6.1.3.- Coste de la mano de obra total............................................................................................... 26 6.1.4.- Coste de potencia total ........................................................................................................... 26 6.1.5.- Coste de equipo de manipulación de carga ............................................................................ 26 6.1.6.- Peso de equipo restante .......................................................................................................... 29 6.1.7.- Coste de habilitación .............................................................................................................. 30 6.1.8.- Coste Variable ........................................................................................................................ 30 6.1.9.- Coste de construcción ............................................................................................................ 30 6.2-CIFRA DE MÉRITO Y VARIACIÓN DE LAS DIMENSIONES ................................................................................... 30 7.- PREDICCIÓN DE POTENCIA............................................................................................................35 8.- PESOS DEL BUQUE ........................................................................................................................45 8.1.- CARGA ÚTIL ....................................................................................................................................... 45 8.2.- CONSUMOS ....................................................................................................................................... 46 9.- FRANCOBORDO ............................................................................................................................48 10.- ESPECIFICACIÓN .........................................................................................................................55 10.1.- GENERAL ......................................................................................................................................... 55 10.1.1.- Tipo de buque ....................................................................................................................... 55 10.1.2.- Características principales .................................................................................................. 55 10.1.3.- Tripulación ........................................................................................................................... 56 10.1.4.- Capacidades ......................................................................................................................... 57 10.1.5.- Peso muerto .......................................................................................................................... 57 10.1.6.- Formas y estabilidad ............................................................................................................ 57 10.1.7.-Potencia y velocidad.............................................................................................................. 57 10.1.8.- Vibraciones........................................................................................................................... 58. 3.

(4) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 10.1.9.- Clasificación, inspección y reglamentos de aplicación ........................................................ 58 10.1.10.- Planos y documentos .......................................................................................................... 58 10.1.11.- Pruebas.............................................................................................................................. 59 10.1.12.- Suministros del armador ................................................................................................... 59 10.2.- CASCO ............................................................................................................................................ 60 10.2.1.- Materiales tipo de construcción ........................................................................................... 60 10.2.2.- Cubiertas .............................................................................................................................. 60 10.2.3.- Mamparos............................................................................................................................. 60 10.2.4.- Superestructuras, mamparos menores, etc. .......................................................................... 60 10.2.5.- Preparación de superficies, pintado y galvanizado.............................................................. 61 10.3.- EQUIPO, ARMAMENTO Y REMOLQUE ..................................................................................................... 61 10.3.1.- Equipo de fondeo, amarre y remolque ................................................................................. 61 10.3.2.- Medios de salvamento .......................................................................................................... 61 10.3.3.- Habilitación de alojamientos................................................................................................ 62 10.3.4.- Mamparos, techos y pisos..................................................................................................... 62 10.3.5.- Mobiliario............................................................................................................................. 63 10.3.6.- Varios ................................................................................................................................... 63 10.3.7.- Aire acondicionado y ventilación ......................................................................................... 63 10.3.8.- Equipos de navegación y comunicaciones ........................................................................... 63 10.3.9.- Medios contraincendios........................................................................................................ 64 10.3.10.- Instalación eléctrica principal............................................................................................ 64 10.3.11.- Varios ................................................................................................................................. 65 10.3.12.- Botiquín .............................................................................................................................. 65 10.4.- MAQUNIARIA AUXILIAR DE CUBIERTA .................................................................................................... 65 10.4.1.- Equipo de gobierno .............................................................................................................. 65 10.5.- INSTALACIÓN PROPULSORA ................................................................................................................. 66 10.5.1.- Generador principal ............................................................................................................. 66 10.5.2.- Accesorios del generador ..................................................................................................... 66 10.5.3.- Motor propulsor ................................................................................................................... 67 10.6.- MAQUINARIA AUXILIAR DE MÁQUINAS .................................................................................................. 67 10.6.1.- Generador de emergencia .................................................................................................... 67 10.6.2.- Servicios del generador principal ........................................................................................ 67 10.6.3.- Servicio de aceite térmico .................................................................................................... 68 10.6.4.- Tanques no estructurales ...................................................................................................... 68 10.6.5.- Lastre.................................................................................................................................... 69 10.6.6.- Sentina .................................................................................................................................. 69 10.6.7.- Agotamiento ......................................................................................................................... 69 10.6.8.- Pisos, tecles y escaleras en cámara de máquinas ................................................................ 69 10.6.9.- Ventilación en cámara de máquinas .................................................................................... 70 10.6.10.- Instalaciones y servicios sanitarios .................................................................................... 70 10.6.11.- Sondas ................................................................................................................................ 70 10.6.12.- Planta séptica ..................................................................................................................... 70 10.7.- CARGOS Y RESPETOS .......................................................................................................................... 71 10.8.- INSTALACIONES ESPECIALES ................................................................................................................. 71 10.8.1.- Grado de automatización ..................................................................................................... 71 10.8.2.- Instrumentación general ....................................................................................................... 71 10.8.3.- Control de la planta propulsora y generadora..................................................................... 72 10.8.4.- Control del motor propulsor ................................................................................................ 72 10.8.5.- Control de la planta generadora principal .......................................................................... 72 10.8.6.- Compresores principales de aire.......................................................................................... 72. 4.

(5) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 10.8.7.- Control de maquinaria auxiliar ............................................................................................ 73 10.8.8.- Ordenador a bordo ............................................................................................................... 73 11.- CROQUIS DEL BUQUE .................................................................................................................74 12.- BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................................74. Anexo I. Artículos técnicos sobre propulsión LNG Anexo II. Base de datos Anexo III. Alternativas Anexo IV. Resultados NavCad. 5.

(6) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 1.- Introducción. Este proyecto que tiene como objetivo el diseño de un buque para la navegación en el Lago Ontario (Canadá). Este lago es el menor de los cinco Grandes Lagos de América del Norte y pertenece a Estados Unidos y Canadá. Cabe destacar que este lago no tiene ninguna conexión vía marítima que cruce el lago de una orilla a otra. En el año 2004 se puso en marcha un servicio de alta velocidad entre Toronto y Rochester, pero se canceló en 2006 debido a que no era rentable. Las conexiones existentes a día de hoy, son entre ciudades situadas en la orilla del lago y pequeñas islas dentro del mismo.. Figura 1.- Trayecto Toronto-Rochester.. Después de analizar las rutas de los ferries ya existentes, se llegó a la conclusión de que los buques que navegan por el Lago Ontario son realmente antiguos, por lo que sería conveniente una renovación de la flota. No hay que centrarse únicamente en el hecho de que estos buques sean más o menos modernos en cuanto a materiales utilizados o a su diseño; el por qué de la renovación de la flota, deberían ser las emisiones que producen los mismos. El Lago Ontario está considerado como zona ECA (Emission Control Area), esto es, una zona en la que se controlan las emisiones de gases nocivos a la atmosfera, las cuales deben ser mínimas para evitar la contaminación del ambiente.. 6.

(7) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 2.- Elección de la ruta. La ruta elegida es la que une la ciudad de Kingston, a orillas de Lago Ontario, con una isla cercana, Wolfe Island. Este trayecto dura aproximadamente unos 20 minutos y está actualmente llevado a cabo por el buque MV Wolfe Islander III.. Figura 2.- MV Wolfe Islander III.. Este buque tiene una capacidad para transportar 55 coches y 294 pasajeros. Consta de un car deck (una cubierta intermedia, que, en algunos casos, puede ser extraíble) de unos 61 metros de longitud. La altura límite de los vehículos es de 4.4 metros. Este buque fue construido en el año 1975, por lo que, debido a su antigüedad, el barco a diseñar podría llegar a ser su sustituto. Cabe destacar que el ferry cambia de ruta en invierno. La ruta de verano es la que se adjunta en la imagen, que es ligeramente más larga que la de invierno, mostrada en línea discontinua. Por ello, se dimensionará el buque teniendo en cuenta la ruta más larga.. 7.

(8) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Figura 3.- Viaje que realiza el ferry existente.. 8.

(9) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 3.- Características del buque y reglamentación. Este proyecto se realizará siguiendo las normas de la sociedad de clasificación American Bureau of Shipping (ABS). Cumplirá los requerimientos de los convenios SOLAS y MARPOL, además de las prescripciones que dicta la Guarda Costera Estadounidense (USCG). Debido a la localización de su ruta, deberá cumplir con las emisiones de Zona ECA y deberá ser construido según las reglas relativas a los barcos Ice class, aquellos que naveguen en zonas con riesgo de hielo. El barco deberá tener la capacidad de transportar a 399 pasajeros y 7 tripulantes. En cuanto a automóviles, en cada viaje podrá llevar 60 turismos o bien 24 turismos y 6 tráilers. El buque alcanzará una velocidad de servicio de unos 13 nudos al 85% de la potencia continua máxima del motor y 10% de margen de mar. Su autonomía será de 7 días operando. Con un horario como el que se adjunta en la imagen. También estaría bien añadir que es un servicio gratuíto que ofrece el estado canadiense.. Figura 4.- Horario ferry existente. Fuente: Wolfe Island Community Site(1). 9.

(10) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. En cuanto a los sistemas de carga y descarga de los vehículos, el barco tendrá rampas por proa y popa, esto es, los automóviles que primero entren, también serán los primeros en salir, así, se evita que el barco tenga que hacer maniobras para atracar o zarpar, como también que los vehículos tengan que hacer maniobras para entrar o salir. Para que este tipo de carga y descarga sea posible, se dotará al buque de hélices azimutales, tanto en proa como en popa para mejorar la maniobrabilidad del barco y evitar pérdidas de tiempo en el atraque o desatraque. En lo relativo a la propulsión, al cubrir un trayecto en una zona ECA, llevará un motor generador que combine combustible diésel y LNG (Gas Natural Licuado), lo que se conoce más comunmente como dual fuel. Se incluyen dos Artículos Técnicos sobre la propulsión LNG como Anexo I.. 10.

(11) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 4.- Base de datos. Nombre del buque. Lt (m) Lpp (m) B (m) Athina 83,55 20 Damen 8521 85 21 Damen 7014 70,2 14,7 ZeroCat 120 80,8 78,6 20,8 M/F Folkestad 87,6 78 16 M/V Volda, M/V Eira 87,6 78 16 Shetlan Island Double Ended Ferry 65,35 58,4 13,8 RoPax Ship (Dick van der Kamp Shipsales BV) 88,24 17,36 Go 0585 (Go Shipping & Management Inc) 67,5 13,5 Go 0494 (Go Shipping & Management Inc) 85,6 20 Go 0592 (Go Shipping & Management Inc) 75,8 16,4 Go 0332 (Go Shipping & Management Inc) 82,4 17,1 Go 0333 (Go Shipping & Management Inc) 80,05 15,7 Go 0408 (Go Shipping & Management Inc) 83,47 20 Go 0031 (Go Shipping & Management Inc) 82,4 17,12 Go 0142 (Go Shipping & Management Inc) 82,1 15,7 Poseidon 74,3 17,5 NM Armand-Imbeau /NM Jos-Deschénes 81,97 21,9 NM Catherine-Legardeur 63,71 21,9 NM Félix-Antoine-Savard 83 21,5 NM Grue-des-Îles 47,5 12 Heroysund 71,2 67,5 14,2 Ibestad 87,5 83,5 13. T (m) 2,43 3,15 3,25 3,85 3,85. 2,65 2,2 2,2 2 2,4 2,7 2,4 3 4,06 4,90 4,25 2,27 3,8 3,55 11. D (m) 3,55 6,5 5,5 6 5,2 5,2 5,6. TPM 1000. 3,2 3,2. 350 800 614 654. 3,6. 1008. 3,3 4,8 5,175 4,96 5,1 4,98 5,55 5,5. 420. 360 400. v (kn) PAX 12 500 22 600 12 204 10 350 13 300 13 300 13 144 11,5 314 280 400 11,5 405 10 500 500 600 350 500 12 522 12,5 367 13 367 15 376 12 293 13,5 249 12 225. Coches 132 112 54 120 86 85 31 114 68 130 104 114 126 132 105 97 66 75 53 70 23 50 74. Trailers Potencia (nº coches) (kW) 25 1800 12 (64) 6740 8 (6) 1268 8 900 8 8 4 22 1610 1090 1500 1490 1430 18 1430 1790 1850 20 2150 5 (52) 1790 2386 1661 4470 970 6(11) 1492 22(8) 1492.

(12) La información incluida en la base de datos se ha obtenido, mayoritariamente, de la búsqueda en la red. De gran parte de los buques, la información de la cual se dispone no es completa. La base de datos completa se adjunta como Anexo II con una bibliografía de la propia base de datos..

(13) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 5.- Dimensionamiento. 5.1- Introducción al dimensionamiento En el siguiente apartado se calcularán las dimensiones principales del buque proyecto atendiendo a los valores de la base de datos, es decir, se realizarán regresiones con las dimensiones de los buques ya existentes para encontrar los valores que se ajustarían a los requerimientos de la RPA. Antes de empezar el cálculo de las regresiones pertinentes, sería conveniente aclarar qué se entiende por “coche” y por “tráiler” cuando aparezcan estas palabras a lo largo del proyecto del buque. Por coche, se entiende un vehículo considerado como turismo (es decir, se excluyen coches comerciales) que tenga como dimensiones máximas las que un coche en el mercado pueda tener. El coche más grande que se ha encontrado es el siguiente:. Figura 5.- Mercedes-Benz Clase V Extralargo. Fuente: Medidas y dimensiones de coches de todas las marcas(3).. Por trailer, se entiende cualquier combinación de cabina y remolques que no sobrepase las medidas y pesos establecidas por el Ministerio de Transporte de Canadá para un camión del tipo “Cabina con eje fijo y semitrailer” como el que se muestra a continuación:. 13.

(14) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 14.

(15) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Figura 6.- Medidas de los camiones para carreteras canadienses. Fuente: Goverment of Onario(3).. Por lo tanto, las plazas para coches, serán de las siguientes medidas: 5,5 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 ∗ 2,3 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 Cabe destacar que la altura no influirá, ya que se dimensionará para la altura de un camión. Las plazas de los camiones tendrán que ser de al menos: 23 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑟𝑔𝑜 ∗ 2,6 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 ∗ 5 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑙𝑡𝑜. 5.2.- Eslora Para el cálculo de la eslora, lo primero será realizar las regresiones que relacionan la eslora con el número de coches y con el de pasajeros que exige la RPA. 15.

(16) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. y = 2,4223x - 101,37 R² = 0,5446. Coches - Lt 140 120 Coches. 100 80 60 40 20 0 0. 20. 40. 60. 80. 100. Lt. 𝑛º𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒𝑠 = 2,4223 ∗ 𝐿𝑡 − 101,37 ;. 60 = 2,4223 ∗ 𝐿𝑡 − 101,37. 𝐿𝑡 = 62,62 𝑚 𝑅2 = 0,5446. Pasajeros - Lt. y = 4,313x + 38,965 R² = 0,1196. 700. Pasajeros. 600 500 400 300 200 100 0 0. 20. 40. 60. 80. 100. Lt. 𝑃𝑎𝑠𝑎𝑗𝑒𝑟𝑜𝑠 = 4,313 ∗ 𝐿𝑡 + 38,965;. 399 = 4,313 ∗ 𝐿𝑡 + 38,965. 𝐿𝑡 = 83,48 𝑚 𝑅2 = 0,1196 16.

(17) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Resultan dos valores bastante diferentes de la eslora total: 62,62 y 83, 48 metros. Pero ninguno de los dos se ajusta perfectamente a lo que se espera del buque proyecto. En este tipo de buque lo que realmente importa es poder alojar los coches que pide la RPA en la cubierta. Por lo tanto, habra que considerar una eslora y una manga modulares, es decir, los valores finales dependerán de cómo se distribuyan los coches en la cubierta.. Figura 7.- Distribución de los coches sobre la cubierta. Cotas en metros.. Como primera aproximación, se dispone una distribución tal como la del croquis anterior, con cinco carriles de 12 vehículos cada uno. Cada carril tendrá un ancho de 2,3 metros y se supondrá una longitud máxima de vehículo de 5,5 metros. NOTA: Se fija el ancho necesario para un coche, porque para dar cabida a los camiones se utiliza otra distribución:. Figura 8.- Distribución de coches y camiones. Cotas en metros.. Por lo tanto, se podría concluir que la eslora total del buque serían 66 metros de carriles más 3 metros más a proa y a popa, para dar cabida a las rampas y a los equipos de amarre y fondeo y, en caso de que todos los trailers tuviesen la longitud máxima permitida, para guardar un margen y poder alojarlos.. 17.

(18) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Por lo tanto, la eslora total sería de: 𝐿𝑡 = 72 𝑚. Para el cálculo de Lpp se ha realizado una regresión con los buques de la base de datos de los cuales se dispone del valor de Lt y Lpp:. Lpp - Lt. y = 0,9074x + 1,3991 R² = 0,8914. 100. Lpp. 80 60 40 20 0 0. 20. 40. 60. 80. 100. Lt. 𝐿𝑝𝑝 = 0,9074 ∗ 𝐿𝑡 + 1,3991 = 0,9074 ∗ 72 + 1,3991 = 66,73 𝑚 𝑅2 = 0,8914. 5.3.- Manga Primero, se comprobará qué valores resultan de las regresiones típicas de la manga.. 18.

(19) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. B - Lt. y = 0,1242x + 7,5692 R² = 0,1629. 25 20 B. 15 10 5 0 0. 20. 40. 60. 80. 100. Lt. 𝐵 = 0,1242 ∗ 𝐿𝑡 + 7,5692;. 𝐵 = 0,1242 ∗ 72 + 7,5692. 𝐵 = 16,51 𝑚 𝑅2 = 0,1629. Otra posible regresión a plantear sería la que relacione el Área de cubierta útil con Loa*B. De la RPA se puede obtener el Área de cubierta útil. Hay dos opciones de cargar el buque al completo: 1º opción, sólo coches: 330 ML (60 coches * 5,5 metros cada coche) 2ª opción, camiones y coches: 270 ML (6 camiones * 23 metros + 24 coches * 5,5 metros). Como la primera es más restrictiva, tendrá que cumplirse esa, ya que cumpliéndose esa, la otra también se cumpliría. Suponiendo los valores estándar tomados anteriormente de 5,5 metros, que sería lo que ocupe cada coche en el sentido proa-popa, y de 2,3 metros, que sería lo que ocupe cada coche en el sentido babor-estribor; se podría calcular el Área de cubierta útil: 𝐴𝐶𝑈 = 𝑛º𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒𝑠 ∗ 5,5 ∗ 2,3 ; 𝐴𝐶𝑈 = 60 ∗ 5,5 ∗ 2,3 = 759 𝑚2. Estos 759 metros cuadrados son los que se necesitarían para alojar 60 coches de 5,5*2,3 metros cuadrados.. 19.

(20) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Lt*B - Área de cubierta útil 2000. y = 0,603x + 751,53 R² = 0,4806. Lt*B. 1500 1000 500 0 0. 200. 400. 600. 800. 1000. 1200. 1400. 1600. Área de cubierta útil. (72 ∗ 𝐵) = 0,603 ∗ (𝐴𝐶𝑈) + 751,53690 = 0,603 ∗ 759 + 751,53690 𝐵 = 16,79 𝑚 𝑅2 = 0,4806 Amba mangas son considerablemente parecidas y podrían ajustarse sin problema al diseño, pero para fijar una manga con mayor exactitud, se analizará la distribución de la carga en cubierta, tal como se hizo para la eslora. Siguiendo con la distribución de 12*5, es decir 12 coches en el sentido proa-popa y 5 en el sentido babor-estribor, se puede calcular la manga que sería necesaria para alojar los cinco carriles, esto es: 5 𝑐𝑎𝑟𝑟𝑖𝑙𝑒𝑠 ∗ 2,3 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑛𝑐ℎ𝑜 = 11,5 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 La manga mínima necesaria serían 11,5 metros. Habrá que añadir también espacio a mayores para situar los guardacalores y dejar paso a los pasajeros que se dirijan a la zona habilitada para ellos. Por lo tanto, 11,5 metros de área útil con 2 metros de holgura a cada banda, daría una manga de: 𝐵 = 15,5 𝑚. 5.4.- Calado Se puede calcular el calado a través de una regresión que lo relacione con la eslora.. 20.

(21) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. T - Lt. y = 0,0015x + 2,9786 R² = 0,0003. 6 5. T. 4 3 2 1 0 0. 20. 40. 60. 80. 100. Lt 𝑇 = 0,0015 ∗ 𝐿𝑡 + 2,9786 = 0,0015 ∗ 70 + 2,9786 = 3,08 𝑚 𝑅2 = 0,0003. 5.5.- Puntal A continuación, para conocer el puntal hay dos opciones, una regresión entre B y D y otra que relacione en cociente entre T y D con L.. D-B. y = -0,0014x + 4,8528 R² = 2E-05. 7 6. D. 5 4 3 2 1 0 0. 5. 10. 15. 20. B. 𝐷 = −0,0014 ∗ 𝐵 + 4,8528; 𝐷 = −0,0014 ∗ 15,5 + 4,8528 𝐷 = 4,83 𝑚. 21. 25.

(22) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 𝑅2 = 0,00002 Este valor de D es razonable, pero su valor de R2 es ínfimo.. y = 0,0024x + 0,5025 R² = 0,0414. (T/D) - Lt 1,2 1 T/D. 0,8 0,6 0,4 0,2 0 0. 20. 40. 60. 80. 100. Lt. 𝑇 = 0,0024 ∗ 𝐿𝑡 + 0,5025 = 0,6705 𝐷 𝐷=. 𝑇 3,08 = = 4,60 𝑚 0,6705 0,6705 𝑅2 = 0,0414. Los dos valores del puntal que se han obtenido de ambas regresiones, son parecidos. Para decantarnos por uno de ellos, se utilizará un criterio que valor el ajuste del valor de R2, ya que la regresión será más significativa. Por lo tanto, como 0,0414 > 0,00002, el valor del puntal será: 𝐷 = 4,60 𝑚 Las dimensiones principales del buque serán: Lt = 72 m B = 15,5 m T = 3,08 m D = 4,60 m. 22.

(23) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 5.6.- Coeficiente de bloque Al no disponer de los coeficientes de bloque de los buques de la base de datos, se ha decidido calcularlo en base a fórmulas experimentales. Se ha decidido utiliar la fórmula de Katsovulis, obtenida de la publicación Proyectos de Buques y Artefactos (4), que se vasa en las dimensiones principales del buque y en su velocidad y que, además, tiene una constante diferenciadora para cada tipo de buque. 𝐶𝑏 (𝐾𝑎𝑡𝑠𝑜𝑣𝑢𝑙𝑖𝑠) = 0,8217 ∗ 𝑓(𝐹𝑒𝑟𝑟𝑦) ∗ 𝐿𝑎 ∗ 𝐵𝑏 ∗ 𝑇 𝑐 ∗ 𝑉 𝑑 Siendo: f(Ferry) = 1,09 a = 0,42 b = -0,3072 c = 0,1721 d = -0,6135 Estos valores se obtienen de análisis de regresiones de diversos tipos de buques. Por lo tanto, se tiene: 𝐶𝑏 (𝐾𝑎𝑡𝑠𝑜𝑣𝑢𝑙𝑖𝑠) = 0,8217 ∗ 1,09 ∗ 720,42 ∗ 15,5−0,3072 ∗ 3,080,1721 ∗ 13−0,6135 𝐶𝑏 (𝐾𝑎𝑡𝑠𝑜𝑣𝑢𝑙𝑖𝑠) = 0,585. 5.7.- Cm Se obtiene el coeficiente de la maestra en función del número de Froude (Fn) mediante otra fórmula obtenida de (4): 𝐶𝑚 = 1 – 2 ∗ (𝐹𝑛)^4 = 0’992 𝐹𝑛 =. 13 ∗ 0,514 1. = 0,251. (9,81 ∗ 72)2. 5.8.- Cp Para hallar el Cp se relacionan los dos anteriores coeficientes: 𝐶𝑝 = 𝐶𝑏 / 𝐶𝑚 = 0,585 / 0,990 = 0,591. 23.

(24) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 5.9.- Cflotación Finalmente, se obtiene el Cf en función del Cp, mediante una ecuación empírica obtenida de (4): 𝐶𝑓 = 1 − 0,3 ∗ (1 − 𝐶𝑝) = 1 − 0,3 ∗ (1 – 0,591) = 0,877. 5.10.- Coeficientes Debido a que los coeficientes (Cb, Cm, Cp y Cf) se han obtenido a través de fórmula empíricas, se ha decidido realizar otro enfoque para poder calcularlos. Se ha conseguido un plano de formas de un buque similar al que se está proyectando. Por tanto, se tiene acceso a la cartilla de trazado del buque base (se adjuntará en el Cuaderno 3). Se introduce en Maxsurf y se realizan los cambios oportunos. Calculando las hidrostáticas se obtienen los siguientes coeficientes de arquitectura naval: Cb = 0,388 Cm = 0,761 Cp = 0,509 Cf = 0,744 Para conseguir estos valores se han introducido los valores de eslora y manga del anterior dimensionamiento. Como calado se utiliza 3,08 metros que es el calado de diseño obtenido mediante el dimensionamiento. Se adjunta una imagen del plano de formas:. Figura 9.- Plano de formas del buque base. Fuente: Double-Ended Ferries – Propulsive Performance Challenges and Model Testing Verification (5) 24.

(25) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 6.- Selección de alternativas. Antes de analizar todas las alternativas posibles, teniendo en cuenta las variaciones en las dimensiones, se calculó el coste del buque proyecto:. Dimensiones principales L 72,00 Lpp 66,73 B 15,50 D 4,60 T 3,08 D(cub.sup) 9,60 Cb 0,388 Cp 0,509 Cm 0,761. PS CMg CMm Cec BHP Cep PER Cer Chf Cva CC PV. m m m m m m. Costes 670,4927 0,7496 1,8774 0,0248 552,4398 0,1934 124,2855 0,1378 0,2450 0,3228 3,5508 3,7284. ton M€ M€ M€ M€ M€ ton M€ M€ M€ M€ M€. 6.1.- Cálculo del precio de venta El Precio de Venta (PV) se calculó partiendo de las siguientes fórmulas y valores:. 6.1.1.- Peso de acero El Peso de acero se estima con la siguiente fórmula de (25):. 𝑃𝑠 = 𝐿𝑝𝑝1,5 ∗ 𝐵 ∗ 𝐷0,5 ∗ 𝐾 La fórmula utilizada para estimar el peso de acero es la de Watson. K es la constante de Watson dependiendo del tipo de buque. Para el buque proyecto se ha utilizado la de RoRo-Ferry que es 0,037.. 25.

(26) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 6.1.2.- Coste total de los materiales a granel Coste unitario de los materiales a granel (cmg) = 0,00112 M€/tonelada, ya incluidos coeficiente de chapas de acero (1,4), coeficiente de aprovechamiento de acero(1,1) e incremento por equipo metálico (1,1). Se estima el coste de la tonelada de acero como 660 €/tonelada. Fuente precio de acero: Cinco Días (6) El Coste total de los materiales a granel se estima de la siguiente manera: 𝐶𝑀𝑔 = 𝑐𝑚𝑔 ∗ 𝑃𝑠, es decir, el coste por unidad de peso por el peso de acero estimado.. 6.1.3.- Coste de la mano de obra total Coste mano de obra unitario por hora (cmm) = 0,0004 M€/tonelada h El Coste de la mano de obra total: 𝐶𝑀𝑚 = 𝑐𝑚𝑚 ∗ 𝑃𝑠 ∗ ℎ, es decir, el coste de la mano de obra por el peso de acero estimado por el número de horas por tonelada. (70 horas por tonelada y 40 € la hora de la mano de obra).. 6.1.4.- Coste de potencia total Coste unitario estimado de potencia (cep) = 0,00035 M€/kW El Coste de potencia total (Cep) se estima de la siguiente forma: 𝐶𝑒𝑝 = 𝑐𝑒𝑝 ∗ 𝐵𝐻𝑃 ∗ 0,736 (𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑜𝑏𝑡𝑒𝑛𝑒𝑟𝑙𝑜 𝑒𝑛 𝐻𝑃). 6.1.5.- Coste de equipo de manipulación de carga. Cec es constante. Depende de las rampas de proa y popa y de los aparatos de trincaje de los turismos y camiones.. -Peso de la rampa de popa/proa 26.

(27) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. La siguiente fórmula empírica ha sido obtenida de (4): 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑅𝑎𝑚𝑝𝑎 = [(0,17 + 0,075 ∗ 𝑙𝑛(𝐿𝑟𝑝)) ∗ 𝐵𝑟𝑝 ∗ 𝐿𝑟𝑝] = 14,54 Lrp = 5 metros Brp = 10 metros Como existe una en proa y otra en popa, iguales, el peso total sería igual a: 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑅𝑎𝑚𝑝𝑎𝑠 = 29,07 𝑡 El precio del acero de las rampas de proa y popa sería: 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑅𝑎𝑚𝑝𝑎𝑠 ∗ 𝑝𝑟𝑒𝑐𝑖𝑜 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑎𝑐𝑒𝑟𝑜 = 29,07 ∗ 660 = 19186,2 €. -Trincas. Figura 10.- Soporte para trincas. Fuente: Lashing equipment TEC (7).. 10,56 €/𝑢𝑑 ∗ ( 60 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒𝑠 ∗ 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒 + 6 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 ∗ 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛) = 10,56 ∗ (120 + 12) = 1393,92 € 4 𝑘𝑔/𝑢𝑑 ∗ ( 60 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒𝑠 ∗ 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒 + 6 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 ∗ 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛) = 4 ∗ (120 + 12) = 0,53 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠. 27.

(28) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Figura 11.- Soporte de trincas. Fuente: (7).. 2,62€/𝑢𝑑 ∗ ( 60 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒𝑠 ∗ 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒 + 6 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 ∗ 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛) = 337,92 € 0,5 kg/𝑢𝑑 ∗ ( 60 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒𝑠 ∗ 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒 + 6 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 ∗ 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛) = 0,07 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠. Figura 12.- Topes. Fuente: (7).. 28.

(29) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 5,54€/𝑢𝑑 ∗ ( 60 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒𝑠 ∗ 4 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒) + 11,16€/𝑢𝑑 ∗ ( 6 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 ∗ 12 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛) = 2133,12 € 1,5 kg/𝑢𝑑 ∗ ( 60 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒𝑠 ∗ 4 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑜𝑐ℎ𝑒) + 4,5𝑘𝑔/𝑢𝑑 ∗ ( 6 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 ∗ 12 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛) = 0,68 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠. Figura 13.- Caballetes. Fuente: (7).. 291,73€/𝑢𝑑 ∗ 6 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 ∗ 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛 = 1750,38 € 120 kg/𝑢𝑑 ∗ 6 𝑐𝑎𝑚𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 ∗ 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑝𝑜𝑟 𝑐𝑎𝑚𝑖ó𝑛 = 0,72 €. 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑡𝑟𝑖𝑛𝑐𝑎𝑠 = 5615,34 € 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑡𝑟𝑖𝑛𝑐𝑎𝑠 = 2 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠. 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝐶𝑜𝑠𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜 𝑚𝑎𝑛𝑖𝑝𝑢𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑟𝑔𝑎 = Total Coste trincas + Total Coste rampas = 19186,2 + 5615,34 = 24801,54 €. 6.1.6.- Peso de equipo restante. 29.

(30) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. PER se estima con la fórmula de Watson: 𝑃𝐸𝑅 = 𝐾 ∗ 𝐿^1,5 ∗ 𝐵^0,8 ∗ 𝐷^0,3. 6.1.7.- Coste de habilitación. Chf se estima como: 𝐶ℎ𝑓 = 𝑐ℎ𝑓 ∗ 𝑛𝑖𝑣𝑒𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑 ∗ 𝑛º 𝑡𝑟𝑖𝑝𝑢𝑙𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠, siendo Chf el coste por tripulante (35000€). Como nivel de calidad de la habilitación se toma 1. A pesar de que no hay camarotes, las estancias de los tripulantes se incluirían aquí.. 6.1.8.- Coste Variable. Cva son otros gastos del astillero. Se considera un 10% del Costo de construcción.. 6.1.9.- Coste de construcción. CC es igual a: 𝐶𝐶 = 𝐶𝑀𝑔 + 𝐶𝑀𝑚 + 𝐶𝑒𝑐 + 𝐶𝑒𝑝 + 𝐶𝑒𝑟 + 𝐶ℎ𝑓 + 𝐶𝑉𝑎 Siendo el Precio de Venta: 𝑃𝑉 = 1,05 ∗ 𝐶𝐶, siendo el porcentaje, un beneficio aplicable sobre los costes del mismo.. 6.2-Cifra de mérito y variación de las dimensiones Como la cifra de mérito que se ha escogido es el coste de construcción, el rango de valores que se barajará para que el coste de construcción, sea mínimo vendrá dado por la variación de los valores, antes calculados (Lt, B, T, D y Cb). Se tendrá en consideración en todo momento que las alternativas que se barajen cumplan con el RPA fijado. Como existen dos opciones diferencias de transporte de carga, una con 24 turismos y 6 trailers y otra con 60 turismos, se escogerá la más restrictiva (la de los coches, como ya se ha justificado anteriormente). Por lo tanto, se necesitarán 759 metros de área de 30.

(31) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. cubierta útil (330 ML * 2,3 metros de ancho), además de 2 metros de manga a cada banda (para guadacalores y escaleras de acceso a la zona de pasaje y puente) y 3 metros de holgura por proa y por popa. Á𝑟𝑒𝑎 𝑛𝑒𝑐𝑒𝑠𝑎𝑟𝑖𝑎 ≤ Á𝑟𝑒𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 → 759 𝑚2 ≤ (𝐿𝑡 − 6) ∗ (𝐵 − 4) Las alternativas que no cumplan con el área mínima requerida quedarán descartadas. Además, si la alternativa más barata que resulte, no puede alojar los camiones requeridos, habrá que descartarla y probar con la siguiente. Con estas condiciones, se variarán las dimensiones anteriores de la siguiente manera:. -Lt: se varía la eslora total de 5,5 en 5,5 metros, para que se pueda aumentar o disminuir el número de coches a lo largo del buque. Se utilizarán las siguientes: 66,5, 72, 77,5 y 83 metros.. -B: la manga se aumentará o disminuirá en un valor de 2,3 metros, ya que con esta variación, se permite la disposición de un carril más. Se utilizarán 13’2, 15’5 y 17’8.. -T: el cálculo del calado se realiza con la siguiente expresión: 𝑇 = 𝑉𝑐𝑎𝑟𝑒𝑛𝑎 / (𝐿𝑝𝑝𝑖 ∗ 𝐵𝑖 ∗ 𝐶𝑏𝑖 ). -D: el cálculo el puntal depende de la siguiente expresión: 𝐷 = 𝑉𝑐ú𝑏𝑖𝑐𝑜 / (𝐿𝑝𝑝𝑖 ∗ 𝐵𝑖 ). -D cub.sup. es: 𝐷 𝑐𝑢𝑏. 𝑠𝑢𝑝. = 𝐷 + 5 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠. -Cb: se varía hasta un 3% tanto en exceso como en defecto de su valor. Los valores utilizados son los siguientes: 0’376, 0’380, 0’384, 0’388, 0’392, 0’396 y 0’400.. -Cm: se deja fijo, para variar el Cp con la relación: 𝐶𝑝 = 𝐶𝑏/𝐶𝑚 -Cp: varía con la fórmula que se ha calculado anteriormente.. 31.

(32) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 𝐶𝑝 = 𝐶𝑏 / 𝐶𝑚. NOTA: Los valores del Volumen de carena y del Volumen cúbico se mantendrán constantes.. -Cálculo de potencia: La fórmula utilizada para el cálculo de potencia es la de Watson: 2. 𝑃𝐵 =. 0,889 ∗ 𝐷𝑒𝑠𝑝𝑙𝑎𝑧𝑎𝑚𝑖𝑒𝑛𝑡𝑜 3 ∗ (40 −. 𝐿𝑝𝑝 + 400 ∗ (𝐾 − 1)2 − 12 ∗ 𝐶𝑏) 61 ∗ 𝑉3 1. 15000 − 1,81 ∗ 𝑁 ∗ 𝐿𝑝𝑝2 Siendo N=300 rpm, que son las revoluciones de la hélice que se toman como referencia inicial y K la constante de Alexander, que vale 1,05.. Figura 14.- Tabla de la constante K de Alexander. Fuente: (4).. 13/√3,28 ∗ 61,29 = 0,92. Con estas prescripciones se ha realizado la selección de alternativas. Se adjuntan como Anexo III todas las alternativas que se han analizado. Las que no tienen validez en cuanto al Área necesaria no se podrán considerar. La alternativa más barata es la que tiene las siguientes dimensiones:. 32.

(33) Ferry para navegación en Lago Ontario Dimensiones principales L 66,50 Lpp 61,63 B 17,8 D 4,34 T 2,82 D(cub.sup) 9,34 Cb 0,400 Cp 0,525 Cm 0,761. Manuel Fraga Seoane. PS CMg CMm Cec BHP Cep PER Cer Chf Cva CC PV. m m m m m m. Costes 663,8269 0,7422 1,8587 0,0248 542,6807 0,1899 122,0434 0,1364 0,2450 0,3197 3,5167 3,6925. ton M€ M€ M€ M€ M€ ton M€ M€ M€ M€ M€. Atendiendo a la validez en cuanto al Área necesaria en cubierta, se puede comprobar (se adjunta como Anexo III) que es superior a la necesaria, por lo que se podrá optimizar el diseño aun más. Al quitar un carril en el sentido de la eslora, es decir, 5,5 metros de largo, resulta una eslora de 61 metros y el Área necesaria en cubierta se convierte en justo la que se necesita (759 m2, esta alternativa también se adjunta en el Anexo III, ambas resaltadas). Esta opción sería: Dimensiones principales L 61,00 m Lpp 56,54 m B 17,80 m D 4,73 m T 3,07 m D(cub.sup) 9,73 m Cb 0,400 Cp 0,525 Cm 0,761. PS CMg CMm Cec BHP Cep PER Cer Chf Cva CC PV. Costes 608,9561 0,6808 1,7051 0,0332 535,0071 0,1873 111,9589 0,1252 0,2450 0,2977 3,2742 3,4283. ton M€ M€ M€ M€ M€ ton M€ M€ M€ M€ M€. Para validar totalmente esta alternativa, es necesario ver que camiones y coches se podrían alojar sin problema en la cubierta:. 33.

(34) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Figura 15.- Distribución de coches y camiones con la alternativa más barata. En el croquis en el que se comprueba la capacidad para albergar coches y camiones, se aprecia que los coches sobrepasan el límite del área en un metro a cada lado. No habría problema, ya que las plazas están dimensionadas para un turismo de como máximo 5,5 metros, esto es, se espera que no todos los turismos tengan la longitud máxima que se encuentra en el mercado. Además, hay 3 metros de margen a popa y otros 3 a proa.. 34.

(35) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 7.- Predicción de potencia. En este apartado se realizará un estudio preliminar y aproximado de la potencia necesaria. Para la predicción de potencia se ha utilizado el programa NavCad. Para ello, se necesita tener una hélice tipo, aunque en caso de no tenerla, bastaría con saber una serie de características de la misma. Antes de nada, cabe destacar que el buque proyecto tendrá propulsión diésel eléctrica. Para esta aproximación se utiliza el método Holtrop, tanto para el cálculo de la resistencia al avance como para el de la propulsión. El modelo de propulsión del cual se quiere dotar el buque proyecto, es similar al del buque Damen 8521 (se encuentra en la base de datos), del cual se adjunta una imagen a continuación:. Figura 16.- Damen 8521. Se ha realizado un croquis para simular una disposisción de la hélice con una amplia clara y que no pase de la línea de base hacia abajo:. 35.

(36) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Figura 17.- Croquis de la disposición de una posible hélice. Estos valores se introducen en el NavCad junto con las dimensiones del buque que se obtuvo anteriormente; para obtener la resistencia al avance, la potencia propulsora y la hélice.. Figura 18.- Datos NavCad 1.. 36.

(37) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Lwaterline se estima como 0,96*Lt. Cabe destacar que aunque el buque lleve dos hélices (una en popa y otra en proa) nunca se utilizarán ambas al mismo tiempo, por lo que, a efectos de cálculos propulsivos, solo hará falta tener en cuenta una.. Figura 19.- Datos NavCad 2.. La superficie mojada (Wetted surface) se ha estimado mediante el método Holtrop. Para el área en la flotación (Waterplane area) se ha introducido el valor obtenido de las formas base. Los centro de carena (LCB) y de flotación (LCF) se han situado en el centro del buque. Para hallar la sección de la maestra (Max section area) se ha introducido, como coeficiente, el coeficiente de maestra anteriormente calculado. Como el buque es simétrico, la proa y la popa tendrán las mismas formas. En este caso, las formas son en V. El buque no consta de bulbo.. 37.

(38) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Figura 20.- Datos Navcad 3.. En cuanto a los apéndices, se estima su resistencia como un 10% de la total.. Figura 21.- Datos NavCad 4.. Como marca la RPA, el margen de mar será de un 10%. Con todos estos parámetros, se calcula la resistencia total al avance.. Figura 22.- Datos NavCad 5.. 38.

(39) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 𝑅𝑡 = 72,57 𝑘𝑁 A continuación, se introducen los parámetros de la hélice: La eficiencia mecánica (Gear efficiency) es igual a 1, ya que la hélice se acopla directamente al motor eléctrico. El ratio mecánico (Gear ratio) es igual a 1, debido a que la hélice gira a las mismas vueltas que el motor eléctrico. La eficiencia del eje (Shaft efficiency) se toma como 1, ya que no hay eje, por lo que no se pierde energía en la transmisión.. Figura 23.- Datos NavCad 6.. Los valores que resultan son: El área expandida-área de disco (Expanded área ratio). El diámetro del propulsor (Propeller diameter). El paso de la hélice (Propeller mean pitch). Cabe destacar que el número de palas que mejor rendimiento ofrecía (se probó con 4, 5 y 6) era la de 6 palas. 39.

(40) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Una vez llegados a este punto, se calcula la potencia propulsora:. Figura 24.- Datos NavCad 7.. 𝑃𝐵𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 = 841,5 𝑘𝑊 Esta sería la potencia mínima requerida del motor propulsor. Como marca la RPA, el motor debe trabajar al 85% de su régimen, por lo tanto, el motor seleccionado tendrá un potencia mínima de: 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑢𝑙𝑠𝑜𝑟 = 841,5 /0,85 = 990 𝑘𝑊. El motor propulsor que puede suministrar dicha potencia es del “thruster” de Wärstilä WST-14. Su pontecia máxima es de 1275 kW.. 40.

(41) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Figura 25.- Datos motor Wärtislä 20 DF. Fuente: Wärtsilä 20-DF product guide (8).. 41.

(42) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Para el siguiente apartado de consumos, se necesita el consumo del motor generador del buque, por lo que se realizará una estimación del motor que se necesita. La potencia mínima que deberá dar el motor generador es de 1275 kW (la potencia del motor propulsor) al 85% de su régimen. Al llevar un diésel generador, el buque proyecto carece de motores auxiliares. Por lo que, para tener en cuenta esa potencia auxiliar que con otro tipo de propulsión recaería sobre los motores auxiliares, se ha decidido estudiar qué porcentaje de potencia auxiliar tienen otros buques parecidos al buque proyecto. Para este estudio se han elegido cuatro buques del primer tomo de Significant Ships 2009 (9), que fuesen similares en dimensiones al buque proyecto y se ha calculado que la relación porcentual entre la potencia propulsiva y la auxiliar. Buques Akademik Shokalskiy Aki Al Ared Al Rasheed. Lt. B. T. V. P prop. P aux. Relación P. 71,61 59,69 48 56,62. 12,62 12,8 11 10,61. 4,5 2,83 2,19 3,88. 14 15,2 12 14,5. 2294 2648 1210 2206. 740 800 352 560. 0,323 0,302 0,291 0,254. La media de las relaciones de estos barcos es de 0,292, por lo que al buque proyecto se le añadirá el 29,2% en potencia, a mayores de la calculada con NavCad, para suplir su falta de auxiliares. Por lo tanto, añadiéndole el 29,2% de potencia a mayores y teniendo que funcionar al 85%, la potencia mínima del motor propulsor deberá ser: 𝑃𝑜𝑡𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑚í𝑛𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑡𝑜𝑟 𝑝𝑟𝑜𝑝𝑢𝑙𝑠𝑜𝑟 =. 1275 + 0,292 ∗ 1275 = 1938 𝑘𝑊 0,85. Con esta potencia, en el catálogo de Wärtsilä de motores dual fuel, se escogerían dos dual fuel generadores como el 20DF de 6 cilindros y 185 kW por cilindro.. 42.

(43) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Figura 26.- Datos motor Wärtislä 20 DF. Fuente: (8).. Esta elección se debe a que en caso de llevar un motor solo, su mal funcionamiento puede tirar abajo la propulsión del buque, como también, todos los demás equipos, los cuales dependen del motor dual fuel generador. Aunque las dos hélices de navegación nunca funcionarán a la vez, es posible que se utilicen al mismo tiempo una de las hélices de navegación y otros equipos, por lo que este sobredimensionamiento (el hecho de incluir el porcentaje destinado a los auxiliares) no es algo exagerado. Se adjuntan los resultados obtenidos en NavCad como Anexo IV.. 43.

(44) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Es necesario referirse al consumo del motor, el cual será necesario para calcular los consumos en el apartado siguiente.. 44.

(45) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 8.- Pesos del buque. Después de haber escogido la opción más económica para la construcción del buque y haber estimado la potencia, hay que hacer una primera estimación de cuál será la distribución de los pesos del buque. Se sabe que ∆ = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑟𝑜𝑠𝑐𝑎 + 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑟𝑡𝑜. El ∆ es función de 𝜌 ∗ 𝐶𝑏 ∗ 𝐿𝑝𝑝 ∗ 𝐵 ∗ 𝑇 . Sustituyendo en esta ecuación las dimensiones obtenidas de la selección de alternativas se calcula el desplazamiento. ∆= 1 ∗ 0,40 ∗ 56,54 ∗ 17,8 ∗ 3,07 = 1236 𝑡 El Peso en rosca se subdivide en Peso de acero y Peso de equipos. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑟𝑜𝑠𝑐𝑎 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑎𝑐𝑒𝑟𝑜 + 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜𝑠 El Peso de acero se calculó anteriormente, mediante la fórmula estadística de Watson, con un valor de 609 toneladas. Se aproximará, de manera muy general, el peso de la maquinaria y de los equipos del buque como 300 toneladas (en el Cuaderno 2 se analizará con detalle). Además, sabiendo que cada motor generador pesa 16,9 toneladas y cada motor propulsor otras 17,05 toneladas ; las rampas de proa y de popa que se calcularón previamente y el peso de la habilitación de la caseta (es decir, butacas, zona del puente y demás) se aproximará como 60 toneladas (un 10% del peso total de aceros). También se dispone del peso de los equipos de trincaje, por lo que se añadirán. Por lo tanto: 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑟𝑜𝑠𝑐𝑎 = 609 + 300 + 33,8 + 34,1 + 29,07 + 60 + 2 = 1067,97 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 El Peso muerto se subdivide en carga útil y consumos. 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑟𝑡𝑜 = 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 Ú𝑡𝑖𝑙 + 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜𝑠. 8.1.- Carga útil Es posible calcular la carga útil estimando el peso de turismos, camiones y personas. Un turismo pesa de media 2,5 toneladas estando totalmente cargado. Un camión pesará como máximo 26 toneladas, como se puede comprobar en la imagen que se adjuntó con sus dimensiones máximas.. 45.

(46) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. En cuanto a las personas, se tomará un valor medio de 100 kg por pasajero, ya que pueden llevar maleta o algun otro bulto. Existen dos opciones a comparar, 6 camiones + 24 turismos y 60 turismos: -1ª opción: 6*26 + 24*2,5 +406*0,1 = 256,6 toneladas -2ª opción: 60*2,5 + 406*0,1 = 190,6 toneladas En ambas, se supone que el número de pasajeros es el máximo y se añade el de tripulantes también. La opción 1 sería más desfavorable, por lo que sería la que se consideraría. Esta, sería la situación de máxima carga del buque, es decir, si el buque puede navegar con garantías en esta condición de carga, podrá navegar en las demás también.. 8.2.- Consumos Los consumos se subdividen en diésel, LNG, agua dulce, aceite y lastre. La división del diésel y el gas será de un 10% para diésel y un 90% para gas. Esta repartición es debido a que el buque trabajará en una Zona ECA, que es de emisiones restringidas, por lo que la mayor parte de su propulsión, se efectuará a gas porque es un combustible más limpio. También es necesario saber la autonomía en millas. En la RPA se exige una autonomía de 7 días de servicio. Como se puede comprobar en la Figura 1, el trayecto son 5,3 km, es decir 2,9 millas náuticas. El tiempo que sale en la imagen es aproximado, ya que Google maps no calcula el viaje como si lo efectuase ferry. El viaje se realizaría en unos 20 minutos que, además, es lo que marca en la página web del ferry ya existente (http://www.wolfeisland.com/ferry.php). Analizando el horario que se adjuntó en la Introducción, se puede ver que hay 19 viajes de ida al día y 19 de vuelta. Cada viaje son 2,9 millas, por lo que en un día se navegarán 110,2 millas. En una semana 771,4 millas. El número de millas navegado mediante propulsión a gas será de 694,26 millas (90%) y a diésel de 77,14 (10%). Por lo que se puede calcular la cantidad de diésel y gas que deberá llevar el buque para operar durante una semana: Operando con diésel: DO = g (g/kW·h) * BkWmotor * MCR* Autonomía en millas/Vservicio = 204 *(1065*2)*0,85*77,14/13 = 2,19 t 46.

(47) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Operando con LNG: LNG = g (g/kW·h) * BkWmotor * MCR* Autonomía en millas/Vservicio = 162,17 *(1065*2)*0,85*694,26/13 = 15,68 t DO = g (g/kW·h) * BkWmotor * MCR* Autonomía en millas/Vservicio = 5,8 *(1065*2)*0,85*694,26/13 = 0,56 t Los valores del consumo se obtienen del catálogo de Wärtsilä del motor 20DF, anteriormente escogido, al 75% de la carga del motor. Como calor específico del LNG se toma 52000 kJ/kg.. El peso de aceite se obtiene del fabricante del motor: Aceite = g (g/kW·h) * BkWmotor * MCR* Autonomía en millas/Vservicio = 0,5 *(1065*2)*0,85*771,14/13 = 0,05 t Habrá que estimar el agua dulce por pasajero. Se tomará como referencia la norma UNE-EN ISO referente al cálculo de agua dulce (10) que son 100 litros por persona/día, esto es 100 litros por 406 pasajeros son 40600 litros, 40,6 toneladas. En el Cuaderno 4 se tratará con mayor detalle. El peso del lastre se tratará en el Cuaderno 5, que se refiere a las condiciones de carga. Llegados a este punto, se puede calcular el Peso muerto del buque: 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑟𝑡𝑜 = 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 Ú𝑡𝑖𝑙 + 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑢𝑚𝑜𝑠 = (256,6) + (2,19 + 15,68 + 0,56 + 0,05 + 40,6) = 256,6 + 59,08 = 315,68 𝑡 Por lo tanto, el desplazamiento para el caso con máxima carga sería: ∆ = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑟𝑜𝑠𝑐𝑎 + 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑟𝑡𝑜 = 1067,97 + 315,68 = 1383,65 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑇 = 3,44 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠 En el caso con mínima carga: ∆ = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑒𝑛 𝑟𝑜𝑠𝑐𝑎 + 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑚𝑢𝑒𝑟𝑡𝑜 = 1067,97 + 0 = 1046,52 𝑡𝑜𝑛𝑒𝑙𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑇 = 2,65 𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜𝑠. En la siguinte imagen se muestra un croquis con una comparativa del calado que resulta de la selección de alternativas, y los dos supuestos calados de mínima y máxima carga. La utilización del lastre dependerá de la inmersión de la hélice una vez calculados los pesos de manera más precisa en el Cuaderno 2.. 47.

(48) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Figura 27.- Calados de mínima y máxima carga. 9.- Francobordo. En este apartado se lleva a cabo un análisis del francobordo con los parámetros y dimensiones que se han logrado obtener hasta el momento. Posteriormente, en el Cuaderno 9, se hará un análisis definitivo del mismo. Cabe añadir, que aunque pueda parecer que la cubierta de pasajeros, pueda considerarse una superestructura no cerrada (ya que ocupa toda la manga del buque), no tiene tal consideración debido a que no se encuentra justo encima de la cubierta de francobordo, esto es, hay una zona a la intemperie entre ambas y, por lo tanto, no sería efectiva en relación con el francobordo.. 48.

(49) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. INTERNATIONAL CONVENTION ON LOAD LINES 1966/1988 Moulded Breadth (B) Least Moulded Depth 85% Least Moulded Depth. 17,8 4,73 4,021 0 4,73. Freeboard deck thickness at side Freeboard Depth (D). Lenght of the waterline at 4,021 m of depth. m m m mm m m. Lenght betw. Perp. at 4,021 m of depth. 56,54 m. Freeboard Lenght (L). 56,54 m. Volume without appendages at 4,021 m of depth Block coefficient. 1618,71306 m^3 0,4. Recess in freeboard deck, side to side, of Upper line of the exposed deck is the freeboard deck. 0 m < 1m. En este primer apartado se han indroducido los valores que aparecen en las definiciones del convenio.. R-27 Types of ships. Applicable. Type of ship (A,B,Br,B60). B. En relación al tipo de buque, el buque proyecto es un buque de tipo B, debido a que no cumple las prescripciones necesarias para ser un buque de tipo A. No tiene reducciones de francobordo debido a que no tiene 100 metros de eslora.. R-28 Tabular Freeboard. L 56 57. Table freeboard 516 530. Applicable. L 56,54. freeboard 524 R-28. Utilizando la eslora de francobordo e interpolando, se calcula el francobordo tabular.. 49. 524.

(50) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. R-29 Correction for ships under 100 m in lenght. Applicable. Effective lenght of superestructure (E) Lenght of trunks Effective lenght of superestructure (E1). 0m m 0m R-29. 115. Como el buque proyecto no cumple con la condición de tener una superestructura cerrada del 35% de la longitud efectiva no se aplica. La zona donde van los pasajeros no se considera superestructura ya que no es estanca.. R-30 Correction for block coefficient R-28 R-29 freeboard. 524 115 639. Not Applicable. Factor. 1 R-30. La corrección por coeficiente de bloque no se realizará, debido a que no es superior a 0,68.. R-31 Correction for depth. Applicable. Enclosed superestructure lenght Height of superestructure Standard Height R Correction. 117,7917 114. 0m 0m 1,8 m Standard Height correction. <0.6*L. 0 R-31. 114. Se corrige por puntal un valor de 90 cm. R-32 Correction for position of deck line. Not Applicable. R-32. No hay corrección por línea de cubierta, ya que el puntal y la línea de cubierta coinciden.. 50.

(51) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. R-34/35 Effective lenght of superstructure (in m) Superestructure Forecastle center Poop. Raised quarterdeck. Applicable. Lenght (S) 0,000 0,000 0,000. Sup. br. (b) Ship br. (Bs) 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000. Height. Lenght (S). Sup. br. (b) Ship br. (Bs). Height. Effective Lenght ( E ) 0,000 0,000 0,000. 0,000 0,000 0,000. Effective Lenght ( E ). El buque carece de cualquier tipo de superestructura.. R-37 Deduction for superstructures and trunks Lenght of Superestructure Lenght of Trunk s Effective Lenght ( E ) Effective Lenght ( E ) Deduction for 1L. E. Not Applicable 0 0 0 0 622. Table 37.1 % 0 0 0. m m m *L mm. 0 0 0. R-37. No hay reducción por superestructuras o troncos porque no existen en el buque.. R-38 Sheer. Applicable. Standard Sheer Profile Station Ordinate After perpendicular 1/6 L from A.P. 1/3 L from A.P. Amidships Amidships 1/3 L from A.P. 1/6 L from A.P. Forward perpendicular. Station. 1 3 3. 0 0 162 640 1442. 1 3 3 1. Sheer Profile Ordinate. After perpendicular 1/6 L from A.P. 1/3 L from A.P. Amidships Amidships 1/3 L from F.P. 1/6 L from F.P. Forward perpendicular. 0 0 0. 0 0 0 0 0. Factor. 721 320 81. 1. Sum for Le=L 0 0 0 0 0 0 0 0. Product 721 960 243 0 After Sheer 0 486 1920 1442 Forward Sheer. Total. Factor 0 0 0 0 0 0 0 0. 51. 1 3 3. 1 1 3 3 1. 1924. 3848. Product 0 0 0 0 After Sheer 0 0 0 0 Forward Sheer. 0. 0.

(52) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Forward and After corrections for Sheer be allowed Corrected After Product Difference Corrected Forward Product Difference. -1924 -3848. Siguiendo la tabla de arrufo normal en proa y en popa se obtienen los valores que se pueden observar en la imagen. No existe arrufo real ni en proa ni en popa. Tampoco castillo ni toldilla. Sheer credit for poop or forecastle. Forecastle Poop. Real 0 0. Standard 1800 1800. After Sheer variation Forward Sheer variation Sheer variation. Difference -1800 -1800. s 0 0. -240 -481 -360. Total lenght of enclosed superestructures (S1) Extension in midships of superestructures (over L) Factor. 0,75 Correction. Freeboard correction. 0,000 m 0 *L. 270 mm. 270 mm R-38. 270. Por lo tanto, como nos da un arrufo negativo, hay un defecto de arrufo, que se compensa, aumentando el francobordo, como se puede en la imagen de arriba.. R-39.1 Minimum bow height. Applicable. Waterplane area forward of L/2 at draught d1 (Awf) L B. 56,54 17,8. 381,43 m2. d1 Cb Cwf. Cflotación. 0,758. 4,021 0,4 0,758. Minimun bow height (Fb). 2663 mm. Bow depth corrected for R39 Minimum bow heigth freeboard Salt water freeboard. 4,73 m 2663 mm 1023 mm. R-39.1. 1640. La altura mínima en proa deberá ser de 2641 metros. Esto hace que se tenga que añadir 1,489 metros al francobordo.. 52.

(53) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Cabe destacar que el puntal a proa es el puntal de francobordo debido al hecho de no existir castillo u otra superstructura a proa.. R-39.2 Reserve of bouyancy F0 f1 f2 fmin. Applicable 524 mm 1 114 mm 638 mm. Minimun projected area Actual projected area Freeboard correction. 11,93 m2 381,43 m2 0 mm. R-39.2. 0. La reserva de flotabilidad tiene que ver con el castillo de proa, que como se ha comentado anteriormente, no existe. El área que habría que garantizar en proa serían eos 11,93 metros cuadrados. Como no se dispone de las formas del buque, se pospone esta regla hasta el Cuaderno 9. Por último, solo queda calcular el francobordo final y comentar los francobordos mínimos. El francobordo mínimo nunca será menor de 50 mm. Como se puede comprobar en la imagen, el francobordo de verano será 2768 mm. Para calcular los demás se utiliza una reducción o aumento que viene dado por una fórmula del reglamento, dependiendo si es agua dulce o salada, zona tropical o del atlantico norte.. R-40 Minimum freeboards. Applicable. Minimun freeboard without R-32 R-28 R-29 R-30 R-31 R-32.1 R-37 R-38 Sum. 524 mm 115 mm mm 114 mm mm mm 270 mm 1023 mm. R-39.1 R-39.2 Sum. 1640 mm 0 mm 2663 mm. R-32. 0 mm. 50 mm Freeboard in Salt Water. 2663 mm. Minimun Summer Freeboard Maximun Summer Draught. 2663 mm 2067 mm. Summer Freeboard Summer Draught Tropical Freeboard Winter Freeboard Winter N. Atlantic Freeboard. 2663 2067 4730 2707 2757. mm mm mm mm mm. Después de obtener estos resultados y analizarlos, se observa que el calado que nos resulta del calculo del francobordo es mayor que el calado de diseño, lo que valida, por el momento, el diseño. 53.

(54) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. El calado máximo será y el francobordo mínimo serán: -Calada máximo: 2067 mm -Francobordo mínimo: 2757 mm Como se puede comprobar, estos valores no son aceptables para los calados que se manejan. En el Cuaderno 9 se llevará a cabo un análisis más exhaustivo del Convenio de líneas de carga y se justificará el no cumplimiento de algunas de las reglas.. 54.

(55) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 10.- Especificación. 10.1.- General. 10.1.1.- Tipo de buque En este proyecto se está llevando a cabo el diseño de un buque ferry con capacidad para 399 pasajeros en asientos y para albergar 60 turismos o 24 turismos y 6 camiones. Es un barco simétrico babor-estribor y proa-popa en cuanto a la estructura. En la primera cubierta de la caseta central, es donde irán los pasajeros. Habrá una zona de asientos para los pasajeros con máquinas expendedoras, otra zona para tripulantes y una última destinada a aseos. En la segunda cubierta de la caseta estará el puente de gobierno. En la cubierta principal o de carga rodada se dispondrán los vehículos. Hay escaleras a ambos lados para poder subir a la caseta. Por debajo de esta cubierta principal se instalará la cámara de máquinas. En el doble fondo, irán los tanques de combustibles y demás consumos. Los tanques de LNG se situarán anexos a la cubierta de pasajeros. La entrada del buque se realizará por proa o por popa, dependiendo de cómo atraque el buque. La salida se realizará por el lado contrario, esto es, el buque no tendrá que maniobrar para la salida de los vehículos. Los vehículos entrarán en el buque y se irán situando de forma que llenen la cubierta destinada para este fin. Una vez se llegue al puerto de destino, los vehículos que primero han entrado, serán los primeros en salir, por lo que también se evitan las maniobras de los vehículos para abandonar el buque. Las rampas de entrada y salida forman parte de la estructura del buque y comenzarán su funcionamiento una vez este el buque atracado en puerto. El buque se propulsará mediante dos hélices azimutales, una a proa y otra a popa. La propulsión del buque será de tipo diésel eléctrica. Esto es, constará de un motor principal que producirá la potencia necesaria y un generador que la transformará en energía eléctrica. Posteriormente, esta energía eléctrica accionará los motores eléctricos que se encargarán de mover las hélices.. 10.1.2.- Características principales Eslora total = 61 metros 55.

(56) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. Eslora entre perpendiculares = 56,54 metros Manga de trazado = 17,8 metros Puntal a la cubierta principal = 4,73 metros Puntal a la cubierta superior (caseta) = 9,73 metros Puntal a la cubierta del puente = 12,73 metros Calado de trazado = 3,07 metros Peso muerto = 315,68 toneladas Capacidad DO, Gas Natural Licuado, aceite, agua dulce = definidas en el Cuaderno 4 Potencia propulsora = definida en el Cuaderno 6 Número de ejes = 0 Número de hélices = 2 Tripulación = 7 personas Clasificación = American Bureau of Shipping. 10.1.3.- Tripulación 1 Capitán 1 Primer oficial 1 Jefe de Máquinas 1 Ayudante de Máquinas 3 Marineros (uno de los cuales con conocimientos de primeros auxilios y otro en comunicaciones de radio) Los tripulantes no tendrán camarotes porque el buque solo opera de día. Parte de la tripulación estará en el puente y la restante se asegurará de que la carga y descarga de los vehículos se desarrolle con normalidad y durante el trayecto en un habitáculo que haga la función de sala de estar/comedor, situado en la cubierta baja de la caseta.. 56.

(57) Ferry para navegación en Lago Ontario. Manuel Fraga Seoane. 10.1.4.- Capacidades Como se comentó anteriormente el buque albergará para 399 pasajeros en asientos y 60 turismos o 24 turismos y 6 camiones. La capacidad de los tanques de lastre, DO, gas natural y aceite se realizará de manera detalla en el Cuaderno 4.. 10.1.5.- Peso muerto Dentro del peso muerto se incluye la carga, tripulantes y pasajeros, combustibles, aceite, agua dulce y agua de lastre.. 10.1.6.- Formas y estabilidad Las formas del buque tenderán al máximo hacia una simetría total. Carece de bulbo o cualquier otro apéndice que sobresalga de la carena, excepto las dos hélices y un skeg para proporcionar estabilidad debido a su bajo calado. En cuanto a las estabilidad, el buque deberá tener un margen de estabilidad por hielo, ya que navega en una zona de hielo de nivel bajo. El buque deberá cumplir con los criterios de estabilidad generales, además de los de buques de pasaje.. 10.1.7.-Potencia y velocidad La generación de energía del buque será realizada por un motor dual fuel, es decir, que funcione con diésel y también con gas natural licuado. El motor generador escogido serán 2 unidades del 20DF de Wärtsilä, con 6 cilindros.. 57.