El efecto de la hélice en un barco

Una de las cuestiones importantes que aprenden los alumnos que hacen el curso del PER en Academia Náutica Marinos es el efecto evolutivo de la hélice. A continuación nos proponemos dar algunas pautas para entender porqué un barco cae a una banda u otra al iniciar la maniobra dependiendo del sentido de giro de la hélice, aun sin tocar el timón.

Efecto evolutivo

Lo primero es determinar qué es el efecto evolutivo de la hélice. Llamamos efecto evolutivo al movimiento que impera en un barco durante la maniobra. Es decir, si cuando un barco está navegando se gira el timón a babor, su movimiento será de caída de la proa a babor y caída de la popa a estribor. El barco evoluciona a babor.

Este efecto evolutivo se estudia en la curva evolutiva, que viene a ser la estela de un barco desde una situación inicial de parado y sin arrancado, posterior inicio de la maniobra con todo el timón a una banda y el círculo sobre el que girará permanentemente con el timón a la banda si no es alterado por fuerzas externas.

Curva evolutiva

Curva evolutiva

Barco parado y sin arrancada

A menudo en los exámenes del PER se incluyen preguntas, en el tema de maniobra y navegación, que indican que el barco se encuentra parado y sin arrancada. Esta situación es importante tenerla en cuenta y saber determinarla, pues de si el banco está en movimiento o no va a depender el efecto evolutivo de la hélice.

Hablamos de barco parado cuando nos referimos a que la hélice no gira. Es decir, el motor está parado o desembragado. En el momento en que la hélice gira comienza a ejercer fuerzas que hace caer la popa a una u otra banda.

También es singularmente importante el concepto de arrancada, que debemos asociar a movimiento. Para nada nos estamos refiriendo a que el motor esté o no arrancado, sino que nos referimos cuando hablamos a arrancada a que el barco tiene movimiento. Con un ejemplo se puede entender más fácilmente. Un barco que se propulse exclusivamente a vela tiene arrancada, puesto que está en movimiento, pero no gira su hélice -está parado-.

Tipos de hélice según su giro

Establecidos los conceptos anteriores de efecto evolutivo y parada del barco y arrancada, corresponde dedicar la atención a los tipos de hélice que existen según su giro.

Las hélices se diseñan para que las palas tengan un determinado ángulo de ataque, de forma que al girar en un fluido tomen parte de ese fluido y lo expulsen en el sentido contrario al del movimento. Pues bien, en atención a la disposición de las palas de una hélice podemos diferenciar hélices dextrógiras y hélices levógiras.

Una hélice es dextrógira si para hacer avanzar a un barco hacia delante la hélice ha de girar a la derecha, en el sentido de las agujas del reloj.

La hélice se dice levógira cuando su sentido de giro es a la izquierda -contrario a las agujas del reloj- para conseguir el avance del barco.

Fuerzas que intervienen en la hélice

La hélice está sumergida en un líquido, un fluido. Debemos estar de acuerdo en que la pala inferior tiene mayor presión que la pala superior. Puesto que está a más profundidad, es decir, la columna de agua en la pala inferior tiene mayor peso que en la superior, por tanto su efecto es mayor.

Cuando una hélice gira crea dos fuerzas básicas: la presión lateral de las palas -PLP- y la fuerza de expulsión. Lo que se traduce en el movimiento del barco.

La fuerza de expulsión hace que el barco avance o retroceda, mientras la presión lateral de la palas hace que la popa del barco tienda a caer a una banda u otra según el sentido de giro.

Por último, cabe reseñar que en un barco parado y sin arrancada, al no existir movimiento, no existe agua que incida contra el timón, por lo que el efecto de este es nulo. También es prácticamente nulo el efecto del timón cuando se encuentra a la vía -coincidiendo con la línea de crujía-.

Así cabe deducir que:

  • En un barco parado y sin arrancado, con hélice dextrogira, cuando esta comienza a girar, debido a la presión lateral de las palas y que hay mayor presión en la pala inferior que la superior, el movimiento se asemeja a que la hélice se desplaza dentro de un fluido, llevando la popa a su mismo sentido de giro. Por tanto, parado y sin arrancada, con hélice dextrógira, al dar avante la popa tiende a caer a estribor y al dar atrás la popa tiende a caer a babor.
  • Lo contrario ocurre con en la misma situación de un barco parado y sin arrancada y un barco dotado de hélice levógira. Donde la hélice gira a la izquierda para dar avante, por lo que la popa tiende a caer a babor, y al dar atrás su movimiento la lleva a estribor.

Ni que decir tiene que el efecto evolutivo es justamente el contrario en la proa, haciendo que esta caiga a la banda contraria a la que va la popa.

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