Las dimensiones del barco son diferentes datos técnicos, como información de masa y volumen, desplazamiento, capacidad de carga, calado, eslora y velocidad de un barco . La siguiente información se aplica a los buques de navegación marítima . Los detalles de los tamaños de los barcos y el rendimiento de los barcos varían debido a sus diferentes propósitos y diferentes unidades nacionales de medida .
El tamaño de un barco y sus dimensiones externas son parámetros esenciales para la gestión del barco. Cuanto más grande es un barco, más mercancías o pasajeros puede transportar, pero a la inversa, se requiere una mayor cantidad de tripulantes y es posible que no se pueda hacer escala en ciertos puertos. Una de las principales tareas del navegantees encontrar una ruta al puerto de destino que sea apropiada para el tamaño actual del barco. Es particularmente importante que el agua sea siempre lo suficientemente profunda (calado), el canal sea lo suficientemente ancho (ancho total) y que no haya obstáculos que limiten la altura (altura sobre el agua). Los centros de control de tráfico preguntan regularmente sobre las dimensiones de los barcos que entran y salen para informarles de posibles peligros, como profundidad de agua reducida o espacio libre reducido en los puentes, y para coordinar el cruce seguro de barcos grandes en vías fluviales estrechas. En determinadas rutas de navegación (en Alemania, por ejemplo, en el Elba y en el canal de Kiel ), los barcos de cierta eslora deben ser piloteadostener en cuenta. Es posible que los barcos muy grandes no puedan cruzar un canal (consulte Tamaños de barcos y vías fluviales ). Las tasas de amarre en puertos y marinas suelen calcularse en función de la eslora del barco.
El término "desplazamiento" (también Wasserverdrängung o Deplacement ; déplacement francés , desplazamiento inglés ) se deriva del principio de Arquímedes e ilustra que un barco flota (o un submarino flota) cuando la masa del agua desplazada excede la masa del agua correspondiente al Embarcacion. En términos de construcción naval, los términos desplazamiento y desplazamiento de agua (designación: D o P ) se equiparan con la masa del barco. Un barco con un desplazamiento de 10.000 toneladas desplaza 10.000 toneladas métricasAgua. Esto corresponde a unos 10.000 m³ de agua dulce a 3,98 °C (ver definición antigua del kilogramo ). Dado que el desplazamiento relacionado con el volumen depende de la densidad del agua, es decir, de la fluctuación de la salinidad y la temperatura, el calado del barco cambia. En el cálculo de astillero requerido para medir barcos o, por ejemplo, al calcular las condiciones de carga, se hace una distinción entre el desplazamiento cúbico (también cubico), que se da en metros cúbicos, y el desplazamiento de peso en toneladas métricas o tn, debido a la necesaria adaptación a las diferentes densidades del agua. l (toneladas largas o toneladas británicas) a 1.016 kg. [1]
Dependiendo de la carga (por ejemplo, carga o combustible) y el equipo, se hace una distinción entre desplazamiento de diseño , desplazamiento máximo u operativo y (especialmente en el caso de buques de guerra) desplazamiento estándar .
En la historia naval alemana, el diseño de desplazamiento fue decisivo para los buques de guerra durante mucho tiempo. Esta masa se calculó a partir del buque vacío, la tripulación, el suministro completo de municiones, agua potable y de lavado, víveres y otros consumibles, y la mitad del suministro de agua de alimentación de calderas, aceite lubricante y combustible. [2]
El desplazamiento estándar para buques de guerra se introdujo como parte del Tratado Naval de Washington en 1922 . Se consideró una declaración oficial vinculante para los estados signatarios a fin de tener un valor comparativo uniforme y fue adoptada por muchas otras armadas a lo largo del tiempo. El desplazamiento estándar (con la unidad ts ) caracteriza el desplazamiento de agua del buque de guerra operativo menos las reservas de combustible y agua de alimentación de la caldera.
Para los buques mercantes que se supone que deben transportar la mayor cantidad de carga posible, una especificación de tamaño basada en el desplazamiento del agua tiene poco sentido, ya que las condiciones de carga cambian con frecuencia y, por lo tanto, la masa total no es una cifra clave económicamente relevante.
Para los barcos mercantes, la capacidad de carga es importante. Esto se conoce con los términos ingleses tonelaje de peso muerto (dwt ) o toneladas de peso muerto ( tdw ). La indicación toneladas de peso muerto en total ( tdwat , también TDWAT, T dwat o simplemente tdw) denota la capacidad de carga total de un buque mercante. Esta medida se calcula a partir de la diferencia del desplazamiento de agua del buque cargado hasta la marca de carga máxima y el del buque descargado. Las unidades de medida son toneladas métricas por 1000 kg o toneladas largas inglesas ( tn. l. ) por 1016 kg.
En el caso de los buques portacontenedores , la capacidad de carga o estacionamiento se expresa en número de contenedores. La unidad de medida es el TEU ( Unidad Equivalente a Veinte Pies ). Esto significa un contenedor estándar de 20 pies de largo. Por lo tanto, un buque portacontenedores de 6.000 TEU ofrece espacios para 6.000 contenedores de 20 pies, con una distribución óptima de los pesos de los contenedores individuales y teniendo en cuenta la línea de visión . Para proporcionar una imagen más precisa de la capacidad de carga, los expertos también utilizan la carga homogénea de 14 tm.usó. Este valor indica cuántos contenedores de 14 toneladas métricas puede transportar un barco. Sin embargo, la capacidad real puede desviarse significativamente de esto dependiendo del comercio, principalmente a la baja.
En la Edad Media, la capacidad de carga se daba en cargas o carretas , que correspondían aproximadamente a la capacidad de carga de un solo vagón.
La determinación del tamaño de los barcos se hizo necesaria cuando los barcos comenzaron a pagar impuestos para cubrir los costos de puertos , faros o el dragado de los canales de navegación .
El término tonelada se originó en una época en que los barcos se medían por el número de "toneladas" de barriles que podían transportar. Diferentes ciudades portuarias utilizan diferentes dimensiones, por lo que especificar la dimensión de referencia, p. B. era necesaria la "Lübsche Tonne" definida por Lübeck. Al mismo tiempo, también se utilizaron las especificaciones de capacidad de carga en “Cargas”.
En Gran Bretaña se utilizaron hasta alrededor de 1870 toneladas según la medida del constructor , calculada según la fórmula:
donde L...longitud en pies, W...ancho en pies.
El registro tonelada es una medida espacial obsoleta (desde 1969 en Alemania, más tarde en Austria), es decir, no es una especificación de masa . Una tonelada de registro corresponde a 100 pies cúbicos ingleses o 2.832 m³.
Se hizo una distinción entre las toneladas de registro bruto , GRT para abreviar (GRT, Gross Register Tons ), y las toneladas de registro neto o NRT ( Net Registered Tons ).
TRB cubría todo el barco, por lo que
NRT se calculó a partir de GRT mediante deducciones, es decir, el
En algunos casos, estos espacios no se incluyeron en el cálculo según el volumen real, sino con valores a veces significativamente más altos según ciertas reglas de excepción, que por lo tanto también se manifiestan en ciertas características estructurales de los buques en cuestión.
Las tarifas portuarias , las tarifas de cruce de canales o las tarifas de practicaje se calculan de acuerdo con la NRT.
Los números adimensionales tonelaje bruto (GT) y tonelaje neto (NRZ) describen el tamaño de un barco en la actualidad. Los derechos de tonelaje , las tasas por uso de puerto (port fees), el paso por canales o esclusas y el practicaje también se calculan según GT o NRZ . BRZ y NRZ reemplazan la tonelada de registro bruto (GRT) y la tonelada de registro neta (NRT) obsoletas.
El cálculo exacto del GT se realiza mediante las siguientes fórmulas:
Donde V es el valor numérico del volumen de todos los espacios cerrados, medido en metros cúbicos, desde la quilla hasta la chimenea. K 1 es un valor que aumenta monótonamente con el volumen V del barco. Está tabulado en el convenio internacional de tonelaje de buques de 1969 para ciertos valores entre 10 y 1 millón de m³ y tiene valores entre 0,22 y 0,32 para esta zona. Los valores tabulados para un buque con un volumen de 10.000 m³ y 15.000 m³ son 0,2800 y 0,2835. El GT se calcula como 2800 y 4253. Para un barco con un volumen de 12 500 m³, la interpolación lineal da como resultado un valor de K 1 = 0,2818 y, por lo tanto, un GT de 3521. Sin embargo, al aplicar directamente la fórmula, K 1 daría como resultado = 0.2819. [3]
La NRZ depende del contenido de las bodegas de carga, el calado, la altura lateral y el número de pasajeros. El NRZ calculado mediante una fórmula especial no debe ser inferior al 30% del GT. Los buques portacontenedores abiertos y los petroleros de doble casco reciben una reducción de GT de conformidad con las reglamentaciones pertinentes de la OMI . Esto se indica en el certificado de tonelaje.
Estos valores se registran en el certificado internacional oficial de arqueo de buques ( International Tonnage Certificate ), que expide la Agencia Federal Marítima e Hidrográfica (BSH) cuando un buque entra en servicio en Alemania . En Austria, dependiendo del tamaño del barco, los estados federales o (a partir de 24 m) la autoridad marítima suprema del gobierno federal son responsables de esto.
La UE fija el factor 0,24 para los yates . Los yates austriacos en particular estaban en desventaja antes de la introducción del GT, ya que la medición según el GRT podría resultar en aproximadamente el doble de la tarifa del canal que para el mismo yate con bandera alemana. El tonelaje ingresado en los certificados de bandera alemana se basó en una fórmula diferente. No se requiere certificado de tonelaje internacional para yates de menos de 24 metros de eslora.
El calado de un barco se define como la distancia desde la superficie del agua hasta el punto más profundo del barco (generalmente el borde inferior de la quilla) cuando el barco se encuentra en una posición estable e inmóvil en aguas tranquilas. Debe observarse sobre todo en aguas poco profundas y decide, p. B. sobre qué puertos puede entrar el barco. El calado aumenta a medida que el barco se sumerge más profundamente en el agua debido a cargas más pesadas, y también se ve afectado por el cambio de densidad del agua debido a la diferente salinidad y temperatura. Básicamente, un barco se sumerge en agua dulcemás profundo que en agua salada. Aparte de estas influencias estáticas en el calado, también se debe tener en cuenta la influencia dinámica de los movimientos ascendentes y descendentes en el estado del mar y en el mar.
El calado y el asiento también dan la altura del barco sobre el agua, cuyo conocimiento es necesario, por ejemplo, para cumplir con las alturas libres del puente .
El Ahming (<gr. 'áme' = balde) es una escala o marca de calado que se fija a la proa o la popa (proa y popa) de un barco de navegación marítima y, a veces, también en medio del barco. El calado se calcula desde el borde inferior de la quilla hacia arriba y se expresa en decímetros o pies ingleses. En ocasiones ambas cifras se encuentran en paralelo (cifra en decímetros por un lado, cifra en pies ingleses por el otro lado del barco).
El calado es la distancia vertical medida desde el borde inferior de la quilla hasta el borde superior del bao de la cubierta de francobordo ( línea de cubierta ) en el costado del buque. Con las denominadas superestructuras efectivas , la altura del costado también puede ser mayor que la altura de la cubierta de francobordo. Este es particularmente el caso de los transbordadores.
Francobordo es la distancia desde la cubierta de francobordo (marcada en el casco del buque por el borde superior de la línea de cubierta ) hasta el borde superior de la marca de francobordo o la marca de carga correspondiente o la línea de flotación real , medida verticalmente hacia abajo en el centro del barco .
El francobordo disminuye cuando el barco se sumerge a través de la carga a favor del calado.
El francobordo actual se puede comprobar desde el exterior en cualquier momento utilizando las marcas en el casco del barco. El francobordo mínimo especificado que debe mantenerse garantiza suficiente flotabilidad para mantener estable el buque en cualquier estado de la mar.
La marca de francobordo (también marca Plimsoll en honor a Samuel Plimsoll , quien la introdujo en la década de 1870) indica el límite del francobordo del casco del barco, que puede cambiar como resultado de la carga. En los barcos mercantes, se encuentra en la mitad de la eslora del barco, cerca del armazón principal a ambos lados del casco del barco, justo debajo de la línea de cubierta que marca la posición de la cubierta de francobordo .
La marca de la línea de carga consta de un anillo de 300 milímetros (12 pulgadas ) de diámetro exterior y 25 milímetros (1 pulgada) de ancho cortado por una línea horizontal de 450 milímetros (18 pulgadas) de largo y también de 25 milímetros (1 pulgada) de ancho; la parte superior de la línea pasa por el centro del anillo.
Esta marca debe marcarse de forma tan permanente, por ejemplo, soldando acero, que sea reconocible incluso si la pintura se despega.
La distancia entre la marca de francobordo y la línea de cubierta (línea superior a línea superior) corresponde al francobordo de verano para buques de navegación marítima en agua salada.
Las letras en el anillo de la marca de la línea de carga indican la sociedad de clasificación (tamaño de fuente de 115 mm): [4]
Nota: Los símbolos simétricos similares al símbolo de Plimsoll ⦵ también se utilizan en física y química para indicar un estado estándar y en las carcasas de las cámaras para marcar la posición del plano de la imagen (plano de la película).
Además de la marca de francobordo (línea con un círculo), las marcas de carga de diferentes alturas indican las profundidades de inmersión permitidas en agua de diferentes densidades.
Una línea vertical de 540 milímetros (21 pulgadas) delante del centro del anillo de la marca de francobordo, de 25 mm (1 pulgada) de ancho, se extiende en varias líneas horizontales de igual ancho, de 230 mm (9 pulgadas) de largo.
Los dos escalones superiores para agua dulce en aguas interiores hacia atrás, es decir, hacia la marca circular, cuatro escalones inferiores para el agua salada más densa de los mares hacia delante, es decir, lejos de la marca de francobordo. Esto evita colocar las marcas para agua dulce fría y agua salada tropical cálida demasiado juntas y logra un diseño memorable. Los bordes superiores de las líneas cuentan como la altura marcada. Un poco por encima o al lado de los extremos libres de la barra, estas marcas de carga están marcadas de la siguiente manera:
La posición relativa de la escalera de la línea de carga a la derecha o a la izquierda de la marca del círculo Plimsoll siempre apunta hacia la proa, lo que deja claro a qué lado del barco está mirando: estribor o babor.
Si se conceden francobordos de madera (francobordos especiales para el transporte de madera sobre cubierta) previa solicitud, estos se marcan además de las marcas de carga. Estas cargas de madera son como las cargas ordinarias, excepto que se colocan 540 milímetros (21 pulgadas) detrás del centro del anillo de la línea de carga.
La "L" anterior probablemente proviene del inglés. madera por madera . Los marcadores "L" son más altos, por lo que un barco puede cargar más madera en determinadas circunstancias.
Además de la marca de francobordo, solo se marcan en los veleros la marca de agua dulce (*F) y la marca de carga del Atlántico Norte de invierno (*WNA).
Las barcazas tienen marcas hundidas en lugar de marcas Plimsoll.
Mientras que el borde inferior de la línea es el límite en esta marca de depresión, se aplica lo contrario a los bordes superiores de las líneas de marca de carga a lo largo y al lado del anillo Plimsoll.
| abreviatura | inglés | sentido | especificación |
|---|---|---|---|
| Muchacho | longitud en cubierta | desde el punto fijo de proa al de popa (borde de ataque proa proa – borde de fuga codaste al nivel de la cubierta) | |
| lúa | Loa | longitud total | desde el punto fijo más adelantado hasta el más retrasado (proa - popa); para veleros, si no excluidos, de Klüverbaumnock - Stern / Besannock |
| LzdL | Lpp obsoleto Lbp |
longitud entre perpendiculares | Vástago de línea de flotación de intersección en KWL (VL) - mitad de la mecha del timón (HL). Longitud entre las perpendiculares |
| fibra óptica | Longitud en la línea de agua de natación | ( KWL ; proa del borde de ataque - popa del borde de fuga en el KWL, incluida la pala del timón) | |
| VL | FP | plomada frontal | Cortar el vástago con el KWL |
| NS | punto de acceso | plomada trasera | principalmente eje del timón |
| KWL | línea de flotación de la construcción | Línea de flotación flotante en el francobordo de verano | |
| Buá | boa | amplitud sobre todo | medido en el centro del barco o en el punto más ancho |
| B | ancho de construcción | medido en el borde exterior del marco en barcos de acero | |
| R | profundidad espacial | Dimensiones interiores del buque, borde superior de los pisos - borde inferior de la cubierta continua superior, medido en medio del buque a la mitad de la eslora del buque | |
| día | Borrador más grande | ||
| T | profundidad de construcción | medido en el borde inferior del casco en barcos de acero a medio camino entre las perpendiculares (Lpp) | |
| H | altura de la página | Altura del casco del buque desde el borde superior de la quilla del bao hasta la cubierta, medida a la mitad del costado del buque | |
| F | francobordo | medido desde KWL hasta el borde superior de la cubierta en el costado del buque a la mitad de la eslora del buque |
Nota: A diferencia de los barcos de acero, todas las dimensiones de los barcos de madera se miden en el borde exterior del tablón; L, T hasta el punto donde la piel exterior se topa con la roda o quilla (esponja).
Además de la altura lateral, también se proporciona la altura total de los barcos. Aquí se hace una distinción:
Los valores característicos se pueden derivar de las dimensiones principales. Permiten una primera valoración aproximada de las características del buque o embarcación. Esto también solo se aplica a las formas convencionales, es decir, no a los barcos de planeo, por ejemplo. La condición de flujo tridimensional es demasiado compleja para reducirla a unos pocos números para consideraciones detalladas en una embarcación específica.
El máximo para estos coeficientes es 1; esto se aplica a un cuboide . El mínimo es teóricamente 0. Los coeficientes más importantes se presentan a continuación.
El coeficiente de bloque C B da la relación entre el volumen desplazado del barco y el bloque L pp × B × T :
Cuanto más pequeño es C B , más "más delgado" es el barco. Los barcos rápidos suelen tener un pequeño C B . El coeficiente de bloque también se conoce como completitud .
El coeficiente de línea de flotación C WP da la relación del área de la línea de flotación de diseño A W al rectángulo L pp × B :
Un gran coeficiente de línea de flotación en combinación con un coeficiente de bloque pequeño significa una gran estabilidad, tanto transversalmente como hacia adelante y hacia atrás.
El coeficiente del marco principal C M indica la relación entre el área del marco principal AM y el rectángulo B × T :
Un coeficiente de marco principal cercano a 1 indica un barco muy completo, un barco rápido tendría un valor más bajo aquí. Si la forma del marco es triangular, el resultado es 0,5.
El marco con el área más grande (como en un barco mercante convencional) no está ubicado exactamente a la mitad de la longitud (L pp ) , por lo que también se puede usar el área de marco más grande A X en lugar de este marco principal y su área AM .
El coeficiente prismático (de longitud), también llamado grado de agudeza , CP da la relación entre el volumen V de la parte sumergida del barco y el bloque A M × L pp :
C P tiene una fuerte influencia en la resistencia al desplazamiento del barco y, por lo tanto, en la potencia de propulsión requerida (cuanto menor sea C P , menor será la potencia requerida a velocidad constante).
Alternativamente, A X se puede usar nuevamente para formas inusuales (por ejemplo, yates) .
La velocidad de los barcos marítimos se da en nudos , en vías navegables interiores es km/h . Un nudo (kn) corresponde a una milla náutica por hora , es decir, 1,852 km/h. Se hace una distinción entre la velocidad de conducción relativa al agua y la velocidad real influenciada por la corriente y el viento , la velocidad sobre el suelo . El primero se mide con un registro , el segundo ahora se mide generalmente con un receptor GNSS .
El llamado número de Froude es característico de la velocidad de un barco . se define como
con: L WL eslora en la línea de flotación, g aceleración de la gravedad , v velocidad relativa al agua
A cada tipo de barco se le puede asignar una determinada zona de Froude, en la que navega económicamente, por ejemplo:
Las características de la propagación de las olas de proa y popa y la resistencia inducida por ello cambian con el número de Froude.
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