Detectabilidad de Buques de Combate (T.P. N° 10 - Semana del 6/7 al 17/7) - 6º CN

Introducción

Podemos definir a la Detectabilidad como la probabilidad que tiene un buque de ser detectado y clasificado. Para conseguir una baja detectabilidad hay que minimizar, o eliminar si es posible, la energía emitida o reflejada por el buque y reducir su influencia en el entorno.

Las firmas principales de un buque de guerra son:

·         La firma radar, relacionada con la energía electromagnética reflejada por el buque.

·         La firma infrarroja, asociada a la radiación electromagnética emitida en la franja infrarroja del espectro.

·         La firma acústica, relativa a la energía vibratoria transmitida al agua.

·         La firma magnética, asociada con los campos magnéticos originados por el buque.

En esta segunda etapa nos enfocaremos en la firma acústica.

  

Firma acústica:

En general las fuentes de ruido a bordo se pueden clasificar en fuentes de ruido estructural y fuentes de ruido hidrodinámico.

El ruido estructural se produce en el interior del casco y es originado por la vibración inducida por la operación normal de los diferentes componentes que constituyen los sistemas de a bordo tales como la propulsión, la planta eléctrica, el aire comprimido, el aire acondicionado. Puede ser generado por elementos rotatorios no equilibrados, discontinuidades repetitivas tales como los engranajes de los reductores o las palas de las turbinas de gas, movimientos alternativos de elementos mecánicos, cavitación o turbulencias en tuberías, válvulas o bombas, y por la fricción existente entre los elementos deslizantes (cojinetes). De los elementos citados, los dos últimos se caracterizan por presentar un espectro continuo (fricción y el ruido en las tuberías), mientras que las restantes presentan componentes predominantes en bandas estrechas de frecuencia. El ruido aéreo intenso generado por algunos componentes a bordo (motores diésel) también induce vibraciones sobre el casco que se transmiten al agua como ruido radiado submarino.

El ruido generado por el contacto directo del casco con el agua y por aquellos componentes que actúan sobre esta, se denomina ruido hidrodinámico. En general este ruido se puede desglosar en aquel que es generado por la hélice y el originado por el flujo de agua alrededor de la carena y sus apéndices.

El ruido radiado submarino del buque se incrementa a altas velocidades no solo debido a la mayor contribución del ruido estructural, sino también a la mayor contribución del ruido hidrodinámico. Para la atenuación de este último es necesario un acabado correcto de las superficies del casco y un diseño apropiado de la toma de mar, quillas de balance, aletas estabilizadoras, timones y especialmente la hélice. El diseño de la carena, la hélice y los apéndices ubicados en la popa del buque debe ser tal que se alcance una uniformidad en la estela que permita alcanzar una adecuada velocidad de inicio de cavitación de la hélice.

  

Medidas para la reducción de la firma acústica:

En el caso concreto de los buques de guerra, las fuentes principales de ruido a bordo son las maquinas propulsoras, los grupos diésel generadores, la maquina auxiliar principal y las hélices.

Se deducen algunos criterios básicos de diseño que conducen a una plataforma de baja detectabilidad acústica, que se resumen a continuación:
· Selección de maquinaria de bajo nivel de ruido estructural y aéreo. Para un buque cuya misión principal sea antisubmarina, se puede adoptar un sistema de propulsión diésel-eléctrica que emplee motores eléctricos directamente acoplados a los ejes de propulsión. Otros tipos de plantas propulsoras pueden ser aceptables si se adoptan las medidas de atenuación adecuadas. Para buques cuya función principal sea antiaérea se pueden seleccionar tipos de propulsión basados en motores diésel para la navegación en crucero y turbinas de gas para la velocidad máxima.
· Selección del montaje apropiado de la maquina propulsora y de los grupos diésel generadores. Para reducir el ruido estructural, esta maquinaria se puede instalar bien sobre montajes elásticos simples, bien rígidamente sobre una subbase  y esta elásticamente unida a los polines del buque, o bien sobre montajes elásticos dobles, para la atenuación del ruido aéreo se puede proceder al aislamiento de la maquinaria mediante envueltas acústicas.
· Selección de las conexiones flexibles apropiadas para conectar la maquinaria propulsora y los grupos diésel generadores con el resto del buque. Acoplamientos flexibles, mangueras flexibles o fuelles, juntas de expansión.
· Diseño adecuado de la carena y sus apéndices para minimizar los niveles de ruido hidrodinámico y obtener una distribución de estela apropiada en las hélices.
· Diseño de las hélices de manera que se obtenga una distribución radial de la carga en las palas apropiada para evitar el inicio de la cavitación en el margen de velocidad requerido.

Actividad:

1- Luego de la lectura del material, realizar un informe, con una extensión de no más de tres carillas sobre el tema abordado, el mismo debe finalizar con elaboración de tres preguntas por parte del alumno dejando en evidencia los aspectos que considera mas relevantes sobre el tema. Solo deben formular las preguntas, no hay que responderlas.

2-  Una vez realizado el trabajo se deberá enviar a la dirección de mail imarchetti306@gmail.com hasta el día 17/7 a las 0:00 horas.

Profesor: Ing. Ignacio Marchetti