Abstract:
CONDITION FOR PUBLICATION OF PROJECT. Rigid-hull inflatable boats (RHIBs) are high-performance, unsinkable vessels with a stable, lightweight, fast, and seaworthy design. However, directional instability at 30 knots has been reported for a 6.5 m vessel operated by the Ecuadorian Navy during interception tasks in estuaries. Its design differs from standard outboard-powered RHIBs: the bow has vertical sides, and the stern accommodates a 335 HP water jet. In this study, transverse dynamic stability is evaluated using the hull load factor 𝐴𝑝⁄∇2⁄3 = 5.8, where 𝐴𝑝 is the projected area, obtaining values of 6.62 and 5.13 for the light and full load conditions, respectively. Additionally, the second criterion of the distance from the LCG to the centroid of the planing area, which depends on speed, was considered. This distance should not be less than 3% of the projected Chine length Lp, obtaining 0.09 and 0.01 for the first and second conditions, respectively. Regarding vertical stability, the calculated values were 4.08 and 4.06 for light and full load conditions, exceeding the limit established for vertical instability. Finally, the course keeping ability was evaluated using the Routh-Hurwitz criterion applied to the hydrodynamic coefficients, including the contribution of the appendages, which have a significant effect on the Yv and Nv coefficients at a speed of 30 knots.
Keywords: boat, transverse dynamic stability; vertical stability; course keeping ability; criterion; appendages.
Description:
CONDICIONAMIENTO DE PUBLICACION DE PROYECTO. Las embarcaciones neumáticas de casco rígido (RHIB) son unidades de alto rendimiento e insumergibles que poseen un diseño estable, ligero, rápido y apto para navegar en condiciones de alta mar. A pesar de estas cualidades se ha reportado inestabilidad direccional a 30 nudos en una embarcación de 6,5 m de diseño colombiano, operada por la Armada ecuatoriana durante tareas de interceptación en estuarios. Su diseño tiene algunas diferencias con respecto a las unidades RHIB estándar que utilizan motores fuera de borda: la sección de proa del casco de esta embarcación fue modificada con lados verticales, y la sección de popa diseñada para albergar un sistema de propulsión por chorro de agua de 335 HP. En el presente trabajo, se evalúa la estabilidad dinámica transversal mediante el factor de carga del casco 𝐴𝑝⁄∇2⁄3 = 5.8, donde 𝐴𝑝 es el área proyectada; obteniendo valores de 6.62 y 5.13 para la condición ligera y full carga, adicionalmente se consideró el segundo criterio de la distancia del LCG al centroide del área de planeo, dependiente de la velocidad, que no debe ser menor que el 3% de la eslora proyectada de la china Lp, obteniéndose 0.09 y 0.01 para la primera y segunda condición. Respecto a la estabilidad vertical, los valores calculados fueron 4.08 y 4.06 para condición ligera y full carga, superando el límite establecido para inestabilidad vertical. Finalmente, la capacidad de mantener el rumbo se evaluó mediante el criterio de Routh-Hurwitz aplicado a los coeficientes hidrodinámicos, incluyendo la contribución de los apéndices, los cuales generan un efecto significativo en los coeficientes en Yv y Nv a una velocidad de 30 nudos