ES2200520T3 - Embarcacion maritima hibrida de alta velocidad. - Google Patents

Abstract

Embarcación (1) marítima que comprende al menos un elemento (2) central de casco, al menos dos elementos (3) laterales de casco, dicho elemento (2) central de casco presenta una estructura rígida de cubierta integrada que se extiende en una dirección transversal más allá de una anchura de dicho elemento central de casco, en la que una superficie (8) inferior de dicha estructura de cubierta se define como una cubierta de pozo que está por encima de cualquier línea normal de flotación, y una o más hidroalas hidrodinámicas generadoras de sustentación o superficies (3, 4) sustentadoras, estando caracterizada dicha embarcación (1), cuando está en una condición vertical, intacta de flotación, porque: - cada elemento lateral de casco presenta una profundidad inferior a la profundidad del elemento central de casco; - una proporción entre la anchura máxima de cuaderna de la embarcación, por encima de la línea de flotación, y la anchura máxima de cuaderna de dicho elemento central de casco en cualquier línea de flotación (LF-1, LF-2), es mayor o igual que 2:1; y - una proporción entre la eslora máxima en flotación del elemento central de casco y la anchura máxima en flotación del casco central es mayor o igual que 6:1; por lo que dicha embarcación, por medio de dichas hidroalas o superficies sustentadoras, es capaz de funcionar como una embarcación híbrida, tanto como un monocasco y como un multicasco, manteniendo el funcionamiento selectivamente en cualquiera de unos primer y segundo modos claramente diferentes, o en un estado de transición entre dichos dos modos durante un largo periodo de tiempo; siendo dicho primer modo un modo hidrostáticamente estable, con la embarcación presentando un brazo positivo de adrizamiento para un amplio intervalo de ángulos de inclinación, con partes del elemento central de casco y partes de al menos uno de los elementos laterales de casco desplazadas bajo una primera línea de flotación; y siendo dicho segundo modo un modo en parte hidrostáticamente inestable, con la embarcación presentando un brazo negativo de adrizamiento para angulos pequeños de inclinación, con partes del elemento central de casco desplazadas parcialmente bajo una segunda línea de flotación, y los elementos laterales de casco parcial o totalmente por encima de dicha segunda línea de flotación; estando más próxima dicha primera línea de flotación a dicha cubierta de pozo que dicha segunda línea de flotación.

Description

Embarcación marítima híbrida de alta velocidad.

La presente invención se refiere en general a embarcaciones marítimas y, en particular, a un casco híbrido de alta velocidad sustentado por hidroalas, que muestra un esbelto elemento central de casco y dos o más elementos laterales de casco, funcionando esencialmente la embarcación como una embarcación de monocasco superesbelto, estabilizada en el modo normal de alta velocidad por hidroalas.

Entre las embarcaciones modernas de alta velocidad, los catamaranes han ganado en las últimas dos décadas una posición dominante en el mercado frente a las embarcaciones monocasco, particularmente aquellos con un tamaño menor de 100 metros. Este tipo de embarcación se caracteriza por su simplicidad de funcionamiento, alta estabilidad y velocidad relativamente alta, y capacidad para aguantar la mar, especialmente en el régimen de velocidad de 30 a 35 nudos. No obstante, parece que el mercado sigue realizando crecientes exigencias respecto al rendimiento a altas velocidades y, recientemente, varios catamaranes que alcanzan los 45 nudos y, excepcionalmente, más de 50 nudos, se han convertido en una realidad. El rendimiento marinero también se ha convertido en un tema esencial en el moderno transporte marítimo a alta velocidad. Estas exigencias han dado como resultado unas mayores instalaciones de sistemas motopropulsores y la introducción de sistemas activos de amortiguación del movimiento, tales como aletas en T situadas en la zona de proa y aletas compensadoras articuladas o interceptores situados a popa para mejorar la comodidad de los viajes. Sin embargo, la introducción de las aletas en T, las cuales son esencialmente dispositivos generadores de sustentación no permanente, está asociada a una notable resistencia al avance que reduce la velocidad de un catamarán de 40 a 50 nudos en aproximadamente 2 a 3 nudos.

Paralelamente a las crecientes exigencias de velocidad en ciertos trayectos, la mayoría de los operarios de transbordadores rápidos siguen siendo reticentes a unirse a esta tendencia de desarrollo debido al desenfrenado consumo asociado de combustible. Es muy posible que la tecnología de catamarán, inicialmente desarrollada comercialmente durante el comienzo de la década de los setenta, haya alcanzado hoy en día su etapa óptima de desarrollo desde un punto de vista hidrodinámico. La reducción adicional de la resistencia al avance está severamente limitada por el hecho de que el componente principal de la resistencia al avance está relacionado con la fricción hidrodinámica superficial. Para superar esto, o bien debe reducirse la zona de superficie mojada, o bien debe reducirse la fricción superficial mediante la aplicación de nuevas tecnologías, tales como la lubricación por aire.

La admisión de la falta de medios probados para resolver estos desafíos tecnológicos indica que el concepto catamarán, tal como lo conocemos hoy en día, ya no es especialmente adecuado para cumplir plenamente, en todos los aspectos, con las necesidades futuras del mercado. Esta perspectiva está corroborada por la atención creciente que la opinión pública y los gobiernos están prestando a las cuestiones medioambientales, lo que posiblemente va a obligar al desarrollo de nuevos conceptos que tengan un mejor comportamiento a este respecto. Los efectos medioambientales de la tendencia a provocar oleaje de las embarcaciones de alta velocidad también se han convertido en motivo de preocupación regional.

Técnica anterior

Las hidroalas que hienden la superficie se desarrollaron comercialmente a mediados de los años cincuenta y fueron producidas en serie por Rodríguez, Italia. Tal como se sabe, éstas se basan en un monocasco con una disposición de hidroalas que hienden la superficie situada a proa y a popa, que en sección transversal muestra una forma en V del tirante de aletas. Así, partes del tirante de aletas sobresalen de la línea de flotación por ambos lados y proporcionan un momento transversal de adrizamiento cuando la embarcación se escora haciendo que se sumerja el tirante de aletas que hiende la superficie. A una velocidad mayor, el casco se eleva completamente fuera del agua, estando auto-estabilizado contra el balanceo y el cabeceo por la disposición hidroalas que hienden la superficie. Está propulsado por hélices totalmente sumergidas, montadas sobre ejes inclinados. Las ventajas de este diseño conceptual sobre las embarcaciones monocasco tradicionales de tamaño similar eran un comportamiento marinero y un rendimiento de potencia a velocidad mejorados, para una velocidad en servicio de 35 nudos. Las desventajas eran una complejidad, costes de construcción, peso y restricciones de velocidad mayores. Por tanto, el diseño se limita generalmente a una eslora total de unos 40 m y a un desplazamiento máximo de unas 150 toneladas. El diseño se hizo muy popular en transbordadores de pasajeros y hoy en día todavía existe un gran número de estos funcionando por todo el mundo, particularmente en los países de la antigua Unión Soviética, Japón y los países mediterráneos. Según la opinión del inventor, es probable que no haya otro concepto de alta velocidad que haya transportado tan lejos la misma cantidad de pasajeros. En comparación con las embarcaciones de alta velocidad de tipo moderno, tales como los catamaranes y las embarcaciones monocasco, el diseño ha perdido su popularidad y ya no puede competir en cuanto a requisitos de velocidad y comodidad de los pasajeros, aunque todavía mantiene una ventaja respecto al rendimiento de velocidad a

\hbox{potencia.}

Una de las etapas más importantes en el desarrollo de la tecnología marítima de alta velocidad llegó a mediados de los años setenta cuando Boeing, EE.UU., desarrolló el Jetfoil (embarcación de hidroplaneo). Como las hidroalas Rodríguez, el diseño conceptual se basa en un monocasco que se eleva totalmente fuera del agua a altas velocidades. Sin embargo, el sistema de aletas se basa en el tipo totalmente sumergido, que consiste en un tirante de aletas totalmente sumergido, sustancialmente plano, soportado por tres puntales verticales. En contraposición a la hidroala que hiende la superficie, no es auto-estabilizante y, por tanto, depende de aletas controlables integradas en el borde de salida del tirante de aletas. La aleta primaria se encuentra a popa, extendiéndose la anchura total de la embarcación, y proporciona la sustentación primaria y la estabilización contra el cabeceo. Una aleta más pequeña (aleta en T) se encuentra a proa del plano diametral y está soportada por un puntal vertical. Esto proporciona una fuerza secundaria de sustentación así como el momento requerido para el control del cabeceo. Todas las aletas pueden inclinarse hacia arriba cuando la embarcación se encuentra en un modo de desplazamiento total. El diseño Jetfoil de 27,4 m y 117 toneladas de desplazamiento tiene una velocidad normal de servicio de unos 45 nudos. Este diseño tiene la ventaja de tener un comportamiento marinero excelente y un rendimiento elevado de velocidad a potencia. Sin embargo, las desventajas son los costes elevados de construcción, la complejidad técnica, el peso total y las restricciones de la capacidad de carga útil.

A principios de los años noventa, Kvaemer Fjellstrand y Westamarin, ambas de Noruega, desarrollaron el concepto Foilcat. Esencialmente, este es un catamarán equipado con un sistema de aletas totalmente sumergido que eleva la embarcación totalmente fuera del agua y funciona a una velocidad en servicio de unos 45 nudos. El diseño más grande es de 35 m y tiene un desplazamiento máximo de unas 175 toneladas. Se describe en la patente noruega nº 175199. Básicamente, el diseño tiene las mismas ventajas y desventajas que las embarcaciones de hidroplaneo. Esto ha limitado su aceptación comercial.

Con el fin de reducir la gran resistencia de fricción relacionada con los catamaranes que funcionan a velocidades de aproximadamente 45 nudos, existe una tendencia reciente hacia el desarrollo de catamaranes sustentados por aletas que están equipados con un sistema de aletas totalmente sumergido con el propósito de elevar el casco parcialmente fuera del agua. Al mismo tiempo, controla el cabeceo y, en menor grado, el balanceo y el macheteo. Ejemplos de estos aparecen en los documentos US 4606291 y US 4665853. Puesto que están funcionando en un modo de desplazamiento parcial, y como tal, todavía tienen dos cascos sumergidos en el agua, todavía tienen con una gran resistencia de fricción.

El diseño trimarán se ha ganado una reputación creciente en el entorno de los barcos de vela debido a sus elevadas capacidades en cuanto a la velocidad y el comportamiento marinero. Como se sabe, el diseño trimarán consta de tres elementos de casco totalmente sumergidos, incluyendo un casco central estrecho y largo y un par de cascos de puntales más cortos, o cascos laterales, integrados en la parte inferior de una estructura transversal de unión situada en el centro del barco o a popa. No obstante, este diseño todavía no se ha puesto en práctica en el mercado de los transbordadores de alta velocidad. En varias patentes y solicitudes de patente, tales como US 4348972, US 5178085, US 5529009, JP 63130492, WO 93/07046, WO 94/20359, WO 97/10988 y EP455605, se describen variaciones de este diseño. Algunas de estas incorporan dispositivos sustentadores, en forma de aletas en T, dispuestos en los cascos laterales y el casco central con el propósito de amortiguar los movimientos de balanceo y cabeceo. Sin embargo, todas funcionan en un modo de desplazamiento constante con los tres cascos sumergidos.

En la patente estadounidense nº 5503100 se describe una embarcación marítima híbrida sustentada por aletas. No obstante, esta invención en particular parece estar perjudicada por una serie de atributos impracticables que probablemente harán que la invención sea inservible como embarcación de alta velocidad. El motivo para ello es una combinación de su compleja geometría de casco y una disposición poco ortodoxa del sistema de propulsión y aletas que en última instancia tendrá como resultado un peso y una resistencia de fricción totales excesivos.

La invención

El presente diseño novedoso, en una versión preferida, es un híbrido entre una embarcación monocasco y un trimarán. Como se sabe, el denominado número del sistema Froude, expresado por la fórmula:

Fn = v/\sqrt{g}*L

donde v = velocidad (m/s), g = aceleración gravitacional, L = longitud (m) de la línea de flotación, juega un papel importante en la resistencia por formación de olas de la embarcación. Los trimaranes tradicionales que presentan cascos laterales totalmente sumergidos, tienden a funcionar en un régimen de planeo cuando la eslora de los cascos laterales es corta y la velocidad es lo suficientemente elevada. Debido a los requisitos de estabilidad, que implican una cierta altura metacéntrica positiva (+GM), estos tienden a requerir una inmersión relativamente grande del casco lateral en relación con su eslora, lo que generalmente conduce al riesgo de una resistencia sustancialmente incrementada por formación de olas a velocidades y números de sistema Froude mayores.

La presente invención se basa en una geometría híbrida de casco que consiste en una combinación de una variación mejorada de los trimaranes mencionados anteriormente y de una embarcación monocasco, que consiste en un elemento esbelto, profundo de casco central y al menos un par de elementos esbeltos y poco profundos de casco lateral que están integrados en la embarcación por medio de una estructura rígida de cubierta que conecta los elementos laterales de casco al elemento central de casco, y que funcionan en dos modos claramente diferentes, concretamente un modo hidrostáticamente estable a baja velocidad, que presenta una altura metacéntrica positiva (+GM) con el elemento central de casco y al menos uno de los elementos sumergidos de casco lateral, y un modo hidrostáticamente inestable a alta velocidad que presenta un casco central, en parte elevado y en parte sumergido, con una altura metacéntrica negativa (-GM) al tiempo que los elementos laterales de casco están parcial o completamente por encima de la línea de flotación, siendo aumentada la transición desde un modo al otro por alas o aletas hidrostáticas, hidrodinámicas, que generan la sustentación y controlan el balanceo, el macheteo y el cabeceo, estando caracterizada la embarcación porque

- cada elemento lateral de casco presenta una profundidad menor que la profundidad de dicho elemento central de casco;

- una proporción entre la anchura máxima de cuaderna de la embarcación, por encima de la línea de flotación, y la anchura máxima de cuaderna de dicho elemento central de casco en cualquier línea de flotación (LF-1, LF-2), es mayor o igual que 2:1; y

- una proporción entre la eslora máxima en flotación del elemento central de casco y la anchura máxima en flotación del casco central es mayor o igual

\hbox{que
6:1;}

por lo que dicha embarcación, por medio de dichas hidroalas o superficies sustentadoras, es capaz de funcionar como una embarcación híbrida, tanto como embarcación monocasco como trimarán, manteniendo el funcionamiento selectivamente en cualquiera de unos primer y segundo modos claramente diferentes, o en un estado de transición entre dichos dos modos durante un largo periodo de tiempo;

siendo dicho primer modo un modo hidrostáticamente estable, con la embarcación presentando un brazo positivo de adrizamiento para un amplio intervalo de ángulos de inclinación, con partes del elemento central de casco y partes de al menos uno de los elementos laterales de casco desplazadas bajo una primera línea de flotación; y

siendo dicho segundo modo un modo en parte hidrostáticamente inestable, con la embarcación presentando un brazo negativo de adrizamiento para ángulos pequeños de inclinación, con partes del elemento central de casco desplazadas parcialmente bajo una segunda línea de flotación, y los elementos laterales de casco parcial o totalmente por encima de dicha segunda línea de flotación; estando más próxima dicha primera línea de flotación a dicha cubierta de pozo que dicha segunda línea de flotación.

Otras características ventajosas adicionales son las siguientes:

- que el propio elemento central de casco presenta una gran eslora en flotación en relación con la anchura en flotación, y una gran anchura principal de cubierta en relación con la anchura en flotación;

- que el elemento central de casco bajo su nivel de cubierta de pozo tiene una sección transversal tal como la que se muestra en las figuras 4a-d y 4e-m, a lo largo de una gran parte de su longitud, finalmente una combinación de estas;

- que los elementos laterales de casco tienen una profundidad que es menor, finalmente menor de forma sustancial, que la profundidad del elemento central de casco, finalmente de altura regulable, estando situados en la dirección longitudinal de tal manera que una gran parte yace a popa del centro longitudinal de gravedad de la embarcación o próxima a dicho centro de gravedad, y simétricamente alrededor de la línea central de la embarcación;

- que al menos una disposición primaria de alas hidrodinámicas o hidroala está situada entre y debajo del elemento central de casco y los elementos laterales de casco, integrada en estos a través de puntales verticales, finalmente también a la estructura de cubierta de pozo entre capas mediante al menos un puntal vertical a cada lado de la línea central de la embarcación;

- que al menos una disposición secundaria de alas hidrodinámicas o hidroalas está situada en una posición a popa o a proa en el elemento central de casco, finalmente en ambas posiciones, integrada en la embarcación mediante al menos un puntal vertical para cada conjunto de disposiciones de hidroalas, finalmente también en la estructura de cubierta de pozo entre capas;

- que las alas o las hidroalas están situadas de tal manera que el centro de sustentación hidrodinámica está situado en o cerca del centro de gravedad longitudinal de la embarcación;

- que la fuerza hidrodinámica de sustentación generada por la disposición de hidroalas a máxima velocidad es al menos un 20% del peso más ligero de la embarcación;

- que los elementos laterales de casco constan de elementos estructuralmente integrados o independientemente fijados, situados bajo la cubierta de pozo y hechos de un material rígido de construcción o de un material flexible de elastómero amortiguador de impactos en toda su longitud o en una gran parte de su longitud;

- que los elementos laterales de casco contienen elementos de flotación de altura regulable en toda la longitud de los elementos laterales de casco o en una gran parte de su longitud;

- que el elemento central de casco, preferiblemente en embarcaciones más grandes, está equipado con un depósito de agua de lastre que presenta una abertura permanente situada en la placa inferior de dicho casco, a una distancia a proa del peto de dicho casco, para un llenado y un vaciado rápidos, finalmente equipado con un medio para controlar a distancia el llenado y el vaciado.

En una realización preferida, la embarcación está equipada con una disposición primaria de hidroalas totalmente sumergida, que amortigua el macheteo, estabiliza el balanceo, genera sustentación, situada debajo y entre el elemento central de casco y los elementos laterales de casco, próxima al centro longitudinal de gravedad (CLG) de la embarcación y fijada al elemento central de casco, a la estructura de cubierta de pozo entre capas y a los elementos laterales de casco mediante puntales verticales, finalmente también inclinados, y una hidroala secundaria, que controla el cabeceo, genera sustentación, situada a popa, alternativamente a proa, o en los dos sitios, y fijada a la estructura de cubierta de pozo entre capas, dependiendo del tramo transversal de la disposición de hidroalas por medio de puntales verticales.

En otra versión preferida, particularmente adecuada para embarcaciones superiores a 100 m, la embarcación está equipada con dos hidroalas primarias de gran alargamiento, que controlan el balanceo, estabilizan el cabeceo y generan sustentación. Puesto que las embarcaciones de este tamaño normalmente tendrán un desplazamiento total en carga muy por encima de las 1000 toneladas métricas, puede ser deseable, con respecto a la optimización de la resistencia total al avance, que la anchura de aleta se incremente por encima de la anchura normal de la embarcación con el fin de proporcionar una proporción de sustentación a desplazamiento alrededor del 50% a velocidades de 40 a 50 nudos. En la figura 8 se muestra una disposición de este tipo. Aquí, partes de la estructura de cubierta se extienden transversalmente más allá de la anchura normal de la embarcación con el fin de proporcionar apoyo a los puntales exteriores de las aletas. Estas estructuras de puente también pueden proporcionar emplazamientos para el amarre así como para el embarque y desembarque.

Para versiones más grandes, como las de aproximadamente 200 m de eslora o mayores, son posibles tres aletas primarias que generan sustentación. En un caso tal, su colocación aproximada debería ser a popa, a proa y en la medianía de la embarcación.

Mejor modo

Una embarcación marítima híbrida de alta velocidad según la presente invención está equipada con alas hidrodinámicas o hidroalas que controlan el cabeceo, balanceo y macheteo, y generan sustentación, funcionando en dos modos claramente diferentes, un modo hidrostáticamente estable a velocidad inferior, que presenta una altura metacéntrica positiva (+GM), con el elemento central de casco y al menos uno de los elementos laterales de casco sumergidos, y un modo hidrostáticamente inestable a velocidad superior, que presenta una altura metacéntrica negativa (-GM), con el elemento esbelto de casco central parcialmente elevado, parcialmente sumergido, mientras los elementos laterales de casco están parcial o totalmente fuera del agua, al tiempo que dicha embarcación está siendo estabilizada dinámicamente por el sistema de hidroalas, que consta de:

- un elemento central de casco que presenta una estructura rígida, integrada de cubierta que sobresale en la dirección longitudinal más allá de la anchura del elemento central de casco y

donde la superficie inferior de dicha estructura de cubierta, definida como la cubierta de pozo, descansa por encima de la línea de flotación, cuando la embarcación está en reposo, en una condición intacta, y a una altura creciente por encima de la línea media de flotación cuando se incrementa sustancialmente la velocidad de avance de la embarcación.

- dicha embarcación tiene una relación entre la anchura máxima de cuaderna por encima de la línea de flotación y la anchura máxima de cuaderna del elemento central de casco, para una línea de flotación que representa cualquier condición vertical, intacta de flotación, de al menos 2,

- dicho elemento central de casco tiene una relación entre la eslora máxima en flotación y la anchura máxima en flotación, para cualquier condición vertical, intacta de flotación, de al menos 6,

- dicho elemento central de casco tiene una sección transversal de forma rectangular o trapezoidal por debajo del nivel de cubierta de pozo en una ubicación a popa, convirtiéndose gradualmente en una forma en U, V e Y, cuanto más cerca se está de la proa, finalmente siendo una combinación de éstas,

- dicha embarcación está dotada con al menos un conjunto de elementos laterales de casco dispuestos de manera que un conjunto consta de un elemento lateral de casco situado a cada lado de la línea central longitudinal de la embarcación integrada debajo de la cubierta de popa, y presenta una profundidad que es menor, finalmente menor de forma sustancial, que la profundidad del elemento central de casco, de manera que la relación entre la profundidad de los elementos laterales de casco y la profundidad del elemento central de casco es menor que 0,7, estando medida la profundidad desde la cubierta continua más baja que va desde la parte de popa hasta la parte de proa de la embarcación hasta la parte más baja del fondo de dichos elementos de casco,

- dichos elementos laterales de casco están situados, en una realización preferida, total o parcialmente dentro de la envolvente de anchura de la cubierta continua más baja definida anteriormente,

- dichos elementos laterales de casco están situados, en una realización preferida, de manera que una gran parte de ellos está a popa del centro longitudinal de gravedad de la embarcación,

- dichos elementos laterales de casco están situados, en una realización preferida, de manera que una ubicación longitudinal de su peto está a popa del peto del elemento central de casco,

- dichos elementos laterales de casco están situados, en una realización preferida, de manera que son paralelos a la línea central longitudinal de la embarcación o están a un pequeño ángulo hacia dentro o hacia fuera de la embarcación, y que dichos elementos laterales de casco están dispuestos simétricamente a ambos lados de la línea central de dicha embarcación

- dichos elementos laterales de casco pueden estar dispuestos, preferiblemente en embarcaciones de tamaño mayor, uno a proa del otro, a ambos lados en la dirección longitudinal, de manera que el centro longitudinal de gravedad de la embarcación está situado entre el peto de los elementos laterales de casco a popa y la proa de los elementos laterales de casco a proa,

- la cubierta de pozo está en la dirección longitudinal que se extiende al menos desde la parte superior y más a proa de la proa de los elementos laterales de casco hasta el peto del elemento central de casco, y presenta en la dirección longitudinal una forma de arco con los puntos extremos situados en un nivel superior que cualquier punto en otra parte sobre el arco, o en su totalidad, o partes horizontales del mismo, o en un ángulo al plano horizontal con el extremo a popa en un nivel superior que un punto en el plano de la cubierta de pozo entre ellos, finalmente con una combinación de una parte central con forma de arco y unas partes orientadas angularmente de proa y popa,

- dicha cubierta de pozo está en una posición angular u horizontal en la dirección transversal, de manera que un punto de dicha cubierta de pozo, alejado más allá de la línea central de la embarcación, está en el mismo nivel o en un nivel superior que un punto de dicha cubierta de pozo situado más cerca a dicha línea central.

En una realización preferida, dicha embarcación marítima híbrida incluye una disposición que constituye un conjunto de hidroalas o alas hidrodinámicas primarias, totalmente sumergidas, donde el tramo transversal total de dicha disposición de hidroalas corresponde al menos con el 50%, preferiblemente próxima al 100%, de la anchura total máxima de la embarcación, donde dicha hidroala está situada cerca del centro longitudinal de gravedad de la embarcación o, con más precisión, ligeramente a proa de dicho punto, fijada al elemento central de casco, a la cubierta de pozo y a los elementos laterales de casco, finalmente a partes de la cubierta de pozo o de la estructura de cubierta que se extienden más allá de dichos elementos laterales de casco, a alguno de dichos elementos estructurales que dependen del tramo transversal de dicha disposición de hidroalas, mediante al menos dos puntales verticales y/o inclinados que transmiten la fuerza hidrodinámica de sustentación a la embarcación, normalmente una fuerza dirigida hacia arriba, y donde está dotada de al menos una aleta controlable a distancia, preferiblemente varias, a cada lado de la línea central de la embarcación, integrada al borde de salida del tirante de hidroalas, que proporciona la estabilidad hidrodinámica requerida mediante la ejecución de un momento transversal, controlable, de adrizamiento sobre la línea central de la embarcación cuando la embarcación avanza a una velocidad mayor con los elementos laterales de casco parcialmente sumergidos o totalmente por encima de la línea media de flotación.

En una realización preferida adicional, dicha embarcación marítima híbrida incluye una disposición que constituye al menos una hidroala o ala hidrodinámica secundaria, completamente sumergida, donde el tramo transversal total de dicha disposición de hidroala es menor que el 50% de la anchura total máxima de la embarcación, y donde un conjunto de dichas disposiciones de hidroala secundaria está situado sustancialmente a popa del centro longitudinal de gravedad de la embarcación, fijado a dicho elemento central de casco y/o a la cubierta de pozo mediante al menos un puntal para cada conjunto de dichas hidroalas que transmiten la fuerza hidrodinámica a la embarcación, y donde al menos una aleta controlable a distancia, para cada conjunto de dicha hidroala, está integrada al borde de salida, proporcionando el momento requerido regulador del cabeceo alrededor del centro longitudinal de giro de la embarcación mediante la ejecución de un momento longitudinal, controlable, de adrizamiento cuando la embarcación avanza a una velocidad mayor.

Figuras

La presente invención se explicará adicionalmente con referencia a las figuras adjuntas, donde:

- la figura 1 muestra la embarcación marítima híbrida según la invención, vista desde el lateral;

- la figura 2 muestra la embarcación según la figura 1, una sección transversal en la maestra de la embarcación a través de la hidroala primaria, indicando el elemento central de casco, la cubierta de pozo y los elementos laterales de casco;

- la figura 3 muestra una sección transversal por la popa de la embarcación, indicando la línea de flotación (LF-1) en el modo a alta velocidad, la línea de flotación (LF-2) en el modo a baja velocidad, y el centro vertical de gravedad (CVG) y el punto metacéntrico (M) en un modo (M1) a alta velocidad;

- las figuras 4a-4d muestran secciones transversales opcionales de la parte a popa del elemento central de casco por debajo del nivel de cubierta de pozo;

- las figuras 4e-4m muestran secciones transversales opcionales de la parte a proa del elemento central de casco por debajo de la cubierta principal;

- la figura 5 muestra una embarcación según la invención en una vista a popa, indicando los elementos laterales, regulables, de casco;

- la figura 6 muestra en un corte transversal los detalles de los elementos de flotación, de altura regulable y que están integrados en los elementos laterales de casco en una embarcación según la invención, indicando el principio de funcionamiento;

- las figuras 7a-7g ilustran el principio de funcionamiento del sistema de agua de lastre;

- la figura 8 ilustra la planta de una embarcación más grande con dos conjuntos de hidroalas primarias y conjuntos dobles de elementos laterales de casco;

- la figura 9 muestra un corte transversal a través de la embarcación equipada con una hidroala primaria que hiende la superficie;

- la figura 10 muestra la planta de una hidroala primaria, totalmente sumergida, indicando los bordes de ataque y de salida, la longitud de cuerda (LC) y las aletas controlables.

La figura 1 muestra un perfil de la embarcación (1) marítima híbrida con el elemento (2) central de casco y los elementos (3) laterales de casco. Por debajo de la embarcación, se muestra el sistema de hidroalas (4) primarias y los puntales (11) verticales, así como el sistema de hidroalas (5) secundarias.

Tal como se ha descrito, una disposición, que constituye un ala hidrodinámica o hidroala (4) primaria, está situada entre el elemento (2) central de casco y el elemento (3) lateral de casco, que proporcionan una gran fuerza hidrodinámica de sustentación, que resulta en una resistencia al avance reducida y una superficie mojada de casco disminuida, al tiempo que proporciona simultáneamente una estabilidad dinámica mediante un sistema (6) de hidroalas que hienden la superficie, tal como se muestran en la figura 9, o preferiblemente, un sistema (4) de aletas, totalmente sumergido, soportado por puntales (11) verticales, tal como se muestra en la figura 2, que presenta un tirante de hidroala totalmente controlable o, preferiblemente, unas aletas (27) controlables integradas a lo largo del borde (29) de salida de dicho tirante (4) de aletas. A una velocidad de 45 nudos, la sustentación hidrodinámica generada por el sistema de aletas puede alcanzar valores correspondientes a 20-90% del desplazamiento ligero del barco, dependiendo del tamaño del sistema de aletas y del desplazamiento de la embarcación. A resultas de esto, la embarcación se elevará lo suficiente fuera del agua como para que los elementos laterales de casco salven parcial o totalmente la línea de flotación.

Esto proporciona a la embarcación una gran ventaja en cuanto a la resistencia hidrodinámica al avance en comparación con un catamarán tradicional que finalmente se eleve correspondientemente. La razón esencial para esto es que la superficie mojada del elemento central de casco según la presente invención es menor que la superficie combinada de los cascos de un catamarán cuando el desplazamiento total es el mismo. Este hecho, junto con los efectos de la sustentación generada por las aletas, contribuye a una reducción importante de la superficie mojada. Por tanto, esto conduce a una gran reducción de la resistencia de fricción superficial, que hace que el concepto sea excepcionalmente muy adecuado como plataforma de transporte de alta velocidad.

En contraposición a los catamaranes tradicionales, es decir, caracterizados por una gran altura metacéntrica (AM) que tiene como resultado una gran estabilidad hidrostática, o resistencia al balanceo, la embarcación según la presente invención tiene inicialmente una estabilidad hidrostática inferior para ángulos de inclinación pequeños cuando está en reposo en el agua. Con un incremento de la velocidad y de la sustentación generada por el sistema de hidroalas, la estabilidad hidrostática se reduce adicionalmente. Cuando la velocidad y la sustentación son suficientemente elevadas, y los elementos laterales de casco salvan la línea de flotación, la embarcación según la presente invención entrará en un estado hidrostático completamente inestable. Un estado de este tipo se caracteriza por una altura metacéntrica negativa (-GM), que generalmente se define como la distancia vertical entre el centro vertical de gravedad (CVG) de una embarcación y un punto metacéntrico (M) imaginario en una línea vertical que atraviesa el eje central de la embarcación. Para ángulos pequeños de inclinación, dicha línea vertical se cruzará en un punto dado, normalmente por encima del centro vertical de gravedad (CVG). Cuanto mayor sea la distancia a la que el punto metacéntrico se encuentre por encima de dicho punto, mayores serán la estabilidad hidrostática y la altura metacéntrica (+GM). Por tanto, una embarcación inestable se asocia a una altura metacéntrica baja o negativa (-GM), lo que significa que el punto metacéntrico está por debajo del centro vertical de gravedad (CVG). La figura 4 muestra, tal como se ha indicado anteriormente, varias formas geométricas del elemento central de casco que son ejemplos de formas de casco lábiles o hidrostáticamente inestables en la línea de flotación (LF-1) indicada.

La primera línea de formas de casco mostradas en la figura 4, indicadas como a-d, muestra cuatro formas transversales de casco posibles de la parte a popa del elemento central de casco por debajo del nivel de cubierta de pozo. Tal como se ha indicado, puede constar de las formas rectangulares, en U o trapezoidales diferenciadas principalmente, que en una posición a proa se convierten en formas en U, V e Y. A la derecha, se indican los distintos niveles referenciados, concretamente; línea de flotación (LF-1), nivel (8) de cubierta de pozo y nivel (7) de cubierta principal.

Las restantes variantes de la figura 4, e-m, muestran formas transversales de casco posibles de la parte a proa del elemento central de casco por debajo del nivel (7) de cubierta principal. Tal como se ha indicado, puede constar de las formas en V, U o Y diferenciadas principalmente, o de combinaciones de éstas.

El principio de funcionamiento de estabilidad dinámica aplicado a la embarcación marítima híbrida según la presente invención, es esencialmente similar a aquellos aplicados a los aviones reactores de caza modernos. Tal como es sabido, estos tipos de aviones son aerodinámicamente inestables y no pueden ser controlados manualmente, en oposición a los aviones estables convencionales que pueden ser controlados por el piloto. Por tanto, están controlados por ordenador de una manera esencialmente idéntica a la de la embarcación según la presente invención. Huelga decir que son estables estáticamente cuando están soportados en tierra por las ruedas, de manera parecida a la presente embarcación híbrida cuando está en reposo o se mueve a baja velocidad. Un ejemplo más modesto es la bicicleta, que también es inestable estáticamente y no puede mantenerse en equilibrio sin que se le aplique un momento de enderezamiento.

Una condición de inestabilidad estática es muy ventajosa con respecto a la consecución de una elevada comodidad de viaje al utilizar un efecto activo, dinámico de estabilización proporcionado por las aletas controlables de la hidroala. Por supuesto, las fuerzas externas de excitación, representadas por los impactos de ola sobre el casco, son mucho menores para un casco según la presente invención, caracterizado por una altura metacéntrica negativa (-GM), en contraposición con una embarcación catamarán tradicional caracterizada por una elevada altura metacéntrica positiva (-GM). Esto es así especialmente para olas de través que originan movimientos de balanceo. De hecho, esto tiene como resultado que la embarcación según la presente invención efectuará movimientos de balanceo limitados o inexistentes dependientes de la altura de las olas, mientras que dicho catamarán no tendrá forma de evitar esto aunque esté equipado con un sistema de hidroalas de la misma capacidad.

Puesto que únicamente está sumergido en el agua el elemento central de casco, que normalmente presenta una superficie de flotación considerablemente menor que un catamarán o una embarcación monocasco tradicional, también se reducen los movimientos verticales de henchimiento. Estos se reducen adicionalmente debido a la combinación de una amortiguación pasiva y activa del henchimiento de la hidroala hidrodinámica principal, relativamente grande, situada cerca del centro longitudinal de gravedad (CLG), tal como se indica en la figura 1.

Bajo una condición normal de funcionamiento, donde la velocidad será habitualmente de 40 a 50 nudos, la embarcación tendrá un margen de estabilidad dinámica frente el balanceo excitado por olas laterales que puede compararse a los diseños Foilcat que se elevan completamente fuera del agua. Esto es así porque los elementos laterales de casco tiene un desplazamiento considerablemente menor en comparación con los cascos laterales de dichos Foilcat. En cuanto a los movimientos de cabeceo, la hidroala secundaria situada a popa o a proa, o hidroala de asiento, generará un importante efecto de amortiguación del cabeceo. Esto confiere a la embarcación según la presente invención unas capacidades únicas de comportamiento marinero.

Cuando está diseñándose una embarcación de este tipo, debe prestarse especial atención a características tales como la profundidad y la flotabilidad del elemento central de casco, de los elementos laterales de casco, las ubicaciones del centro vertical de gravedad (CVG), el centro longitudinal de gravedad (CLG) y el centro de sustentación del sistema de aletas. Llegar a una embarcación que esté optimizada desde el punto de vista del rendimiento, requiere un equilibrio y compromiso delicados entre estos factores.

Cuando la embarcación avanza a baja velocidad, o está en reposo en el agua, la fuerza de sustentación del sistema de aletas es reducida o se cancela. Así, la resistencia al avance aumentará y ambos elementos (3) laterales de casco estarán sumergidos, tal como viene indicado por la línea de flotación (LF-2) en las figuras 1 y 3. Así, los elementos laterales de casco proporcionarán la estabilidad hidrostática requerida.

En las figuras 5 y 6, se indica una manera de regular los elementos laterales de casco. El ajuste de los elementos (3) laterales de casco puede ocurrir principalmente de cualquier manera viable técnicamente, por ejemplo, mediante un elemento (21) apropiado de flotación al que se obliga a salir de su compartimento (22) de almacenamiento normal dentro del elemento lateral de casco mediante la inyección de fluido en un dispositivo de pistón que fuerza dicho elemento hacia abajo hasta que se haya desplazado lo suficiente en el agua, tal como se indica en la figura 5. De esta manera, puede estabilizarse el elemento central de casco hidrostáticamente inestable y puede regularse continuamente la inmersión de los elementos de flotación, incluso cuando se funciona sin un sistema estabilizador de aletas.

Otro método consiste en que los elementos de flotación integrados en los elementos laterales de casco se mantienen en una posición más baja para una profundidad o desplazamiento dados cuando la embarcación avanza a una velocidad inferior, o está en reposo en el agua. Cuando aumenta la velocidad y el sistema de hidroalas proporciona la estabilidad dinámica requerida, dichos elementos de flotación se elevan temporalmente de manera que se obtiene un franqueo vertical deseado hasta la línea de flotación. Una disposición de este tipo puede estar proporcionada por unos elementos (21) de flotación que están conectados a la cubierta (8) de pozo situada por encima, mediante una pluralidad de accionadores (23) neumáticos o hidráulicos situados entre estos (8, 21), además de una membrana (24) flexible estanca al aire sujeta a dichos elementos de flotación regulables ya la cubierta de pozo situada por encima. Los accionadores (23) pueden estar conectados a un acumulador de presión, común o individual, dotado con la presión permanente requerida, de manera que mantiene los accionadores y los elementos regulables en una posición más baja, permanente, retenidos por la membrana (24) flexible que rodea completamente a dichos elementos y a los accionadores situados en el interior. La sustentación de los elementos de flotación se consigue al aplicar una presión negativa al volumen (22) interior dentro de la membrana flexible empleando unas bombas de vacío accionadas eléctricamente. Por tanto, la superficie interior, relativamente grande, ejecutará una fuerza vertical de sustentación, suficiente, que será mayor que las fuerzas verticales opuestas generadas por los accionadores (23) hidráulicos o neumáticos presurizados, de manera que dicho accionadores quedan comprimidos, lo que da como resultado que los elementos de flotación se levantarán temporalmente a una posición superior. Las bombas eléctricas de vacío pueden arrancarse manualmente desde el puente, al tiempo que la señal controladora que desconecta dichas bombas puede estar proporcionada por el sistema electrónico de retroalimentación permanente de la embarcación, tal como el indicador de velocidad y el indicador de balanceo. Esto garantizará que las bombas de vacío se desconecten automáticamente para una cierta condición o situación, por ejemplo, un ángulo máximo dado de balanceo o una velocidad mínima. Entonces, los elementos de flotación se arriarán automáticamente de vuelta a su posición desplazada normal.

La desventaja asociada a este método es que es relativamente complicado y costoso. Para embarcaciones de tamaños más pequeños, tal como 30 a 60 m, tendrá como consecuencia un aumento relativamente grande de peso. Sin embargo, para tamaños de embarcación más grandes, esto no es necesariamente así, puesto que en realidad puede reducir el peso, dependiendo del tamaño total y el nivel real de la cubierta de pozo sobre la línea de flotación. La ventaja es que posibilita reducir la resistencia al avance de los cascos laterales cuando la embarcación funciona en el modo a alta velocidad, lo que de hecho reducirá las posibilidades de que los elementos laterales de casco interfieran con las olas. En comparación con el método del agua de lastre, que se describirá a continuación, reducirá la resistencia máxima al avance así como la resistencia al avance a baja velocidad, puesto que se evita el aumento de desplazamiento a baja velocidad.

Otro método consiste en que la embarcación esté equipada con un depósito (15) separado de agua de lastre, tal como se muestra en las figuras 1 y 7, integrado estructuralmente en la parte inferior del elemento (2) central de casco y situado una distancia a proa del peto de la embarcación, preferiblemente a popa del centro longitudinal de gravedad (CLG). En la parte a popa del depósito se encuentra una abertura (16) formada de forma adecuada, a una distancia dada a popa de un escalón (17) vertical en el forro de planchas inferior. Cuando la embarcación está en reposo y con una velocidad de avance inferior a un valor dado, se introducirá agua en el depósito, tal como se ilustra en la figura 7b. La velocidad máxima a la que esto tiene lugar viene dada por la longitud longitudinal de dicha abertura (16) y la distancia vertical entre el escalón (17) situado a proa y el reborde (18) situado a popa, así como por la altura piezométrica estática del agua. Cuando la velocidad es mayor que este valor, el caudal de agua se separará en el escalón (17) vertical. A velocidades más elevadas, el sentido del caudal de agua se desplazará más hacia el plano horizontal, hasta que a una velocidad dada no incidirá más sobre el reborde en la parte inclinada a popa de la abertura, sino que pasará por debajo, tal como se ilustra en la figura 7a. Bajo esta condición, el depósito de agua de lastre ya no estará recogiendo agua, sino que se estará vaciando gradualmente debido al denominado principio eyector, hasta que se vacíe por entero. A velocidades inferiores dadas, el caudal de agua volverá a incidir sobre el escalón, se separará y se recogerá en el depósito hasta que este se llene. El depósito está equipado con un tubo (25) de aire para ventilar a la atmósfera con el fin de evitar la aparición de un vacío interno y la presurización del depósito.

El procedimiento descrito anteriormente requiere una condición con un cierto grado de idealización, donde la altura piezométrica estática, dada por el calado de la embarcación, es aproximadamente constante. Por supuesto, esto no es naturalmente siempre así puesto que está influida por la condición de carga de la embarcación, el cabeceo, la sustentación generada por las aletas, y las olas. Para resolver este problema, se puede instalar una zapata (19) acuñada controlable en la parte a popa de la abertura, tal como se indica en la figura 7d. Ésta está articulada en un punto (27) en la parte a popa de manera que su posición angular puede regularse libremente arriba y abajo. Preferiblemente, la parte inferior de la zapata tiene una forma tal que tiene forma de arco en la dirección longitudinal. El reborde de la zapata tiene forma de cuña para permitir fácilmente la separación del caudal de agua mientras la embarcación se encuentre en reposo o se mueve a una velocidad inferior a un valor dado de velocidad, la zapata se estará inclinando hacia abajo en el plano vertical, tal como se ilustra mediante las líneas rayadas en la figura 7d, de manera que el reborde de la zapata sobresale a una profundidad suficiente en relación con el borde inferior del escalón (17) con el fin de garantizar que la zapata recoja agua. En función de la posición vertical del reborde en relación con dicho borde inferior del escalón, el ángulo de la zapata abisagrada se cambiará a sí mismo para una velocidad dada, cuando el caudal de agua ya no incida sobre el reborde inferior. Llegados a este punto, la recogida de agua cesa y el depósito comienza a vaciarse gradualmente. Bajo esta condición, la zapata planeará sobre la superficie del caudal de agua debido a las fuerzas de planeo y al momento vertical sobre la bisagra de la zapata, siempre y cuando esté soportada con libertad. Siempre y cuando la velocidad esté por encima de un valor dado, el ángulo de la zapata se regulará a sí mismo y se adaptará a las pequeñas variaciones de la superficie del caudal de agua, que están influenciadas por el asiento y las olas, sin que el reborde entre en contacto con el plano de agua. Cuando vuelve a reducirse la velocidad de avance por debajo de un valor dado, el caudal de agua incidirá sobre el reborde inferior, se separará y será recogido en el depósito. Mediante la conexión a la zapata de un cilindro hidráulico, controlado a distancia, puede controlarse en un mayor grado su posición angular y, así, llenar y vaciar el depósito con más independencia de la velocidad (V) de avance de la embarcación.

Una disposición preferida a la alternativa anterior es la disposición mostrada en las figuras 7f-g. Aquí, se elimina la zapata abisagrada y es sustituida por un reborde permanente, tal como se describió por primera vez. Sin embargo, delante de la abertura se dispone una placa (20) abisagrada. A la placa se le fija un dispositivo (26) accionador manejado a distancia, que se controla desde el puente, de manera que la placa puede inclinarse verticalmente sobre su bisagra (27) situada a proa. Cuando la placa está en su posición inferior, el caudal de agua se separará en el borde a popa de la placa, y pasará por debajo del reborde dependiendo de la velocidad de avance y del ángulo de inclinación de la placa. Cuando la placa se inclina ligeramente hacia arriba, el caudal de agua se pegará a la placa, en función del ángulo de inclinación y de la velocidad (V) de avance, siendo conducido así dentro del depósito. Este método es más seguro y ventajoso desde un punto de vista operacional en comparación con la alternativa de la zapata, descrita anteriormente. Similarmente a la alternativa de la zapata controlada a distancia, el llenado y vaciado del depósito puede controlarse con más independencia de la velocidad y el asiento de la embarcación, pero es posible que la última alternativa esté menos expuesta a daños de funcionamiento. Dependiendo del volumen del depósito y de su posición longitudinal, el sistema rápido de agua de lastre descrito anteriormente puede emplearse para dotar a los cascos laterales del grado requerido de inmersión, lo que significa que la embarcación obtendrá una transición rápida desde la estabilidad dinámica a la estabilidad estática. Naturalmente, la transición también puede favorecerse mediante el uso de la aleta compensadora articulada. Este método es ventajoso debido a su simplicidad operacional.

Claims (21)

1. Embarcación (1) marítima que comprende al menos un elemento (2) central de casco, al menos dos elementos (3) laterales de casco, dicho elemento (2) central de casco presenta una estructura rígida de cubierta integrada que se extiende en una dirección transversal más allá de una anchura de dicho elemento central de casco, en la que una superficie (8) inferior de dicha estructura de cubierta se define como una cubierta de pozo que está por encima de cualquier línea normal de flotación, y una o más hidroalas hidrodinámicas generadoras de sustentación o superficies (3, 4) sustentadoras, estando caracterizada dicha embarcación (1), cuando está en una condición vertical, intacta de flotación, porque:

- cada elemento lateral de casco presenta una profundidad inferior a la profundidad del elemento central de casco;

- una proporción entre la anchura máxima de cuaderna de la embarcación, por encima de la línea de flotación, y la anchura máxima de cuaderna de dicho elemento central de casco en cualquier línea de flotación (LF-1, LF-2), es mayor o igual que 2:1; y

- una proporción entre la eslora máxima en flotación del elemento central de casco y la anchura máxima en flotación del casco central es mayor o igual

\hbox{que
6:1;}

por lo que dicha embarcación, por medio de dichas hidroalas o superficies sustentadoras, es capaz de funcionar como una embarcación híbrida, tanto como un monocasco y como un multicasco, manteniendo el funcionamiento selectivamente en cualquiera de unos primer y segundo modos claramente diferentes, o en un estado de transición entre dichos dos modos durante un largo periodo de tiempo;

siendo dicho primer modo un modo hidrostáticamente estable, con la embarcación presentando un brazo positivo de adrizamiento para un amplio intervalo de ángulos de inclinación, con partes del elemento central de casco y partes de al menos uno de los elementos laterales de casco desplazadas bajo una primera línea de flotación; y

siendo dicho segundo modo un modo en parte hidrostáticamente inestable, con la embarcación presentando un brazo negativo de adrizamiento para ángulos pequeños de inclinación, con partes del elemento central de casco desplazadas parcialmente bajo una segunda línea de flotación, y los elementos laterales de casco parcial o totalmente por encima de dicha segunda línea de flotación; estando más próxima dicha primera línea de flotación a dicha cubierta de pozo que dicha segunda línea de flotación.

2. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada porque dicho elemento (2) central de casco tiene una sección transversal, bajo el nivel de cubierta de pozo, con una forma sustancialmente rectangular o trapezoidal, que se convierte gradualmente en una forma en U, V o Y hacia la proa, o en una combinación de dichas formas.

3. Embarcación según cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque dicha cubierta (8) de pozo se extiende desde las partes superiores y más a proa de los elementos (3) laterales de casco y al menos hasta el peto de popa del elemento (2) central de casco.

4. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada porque dichas superficies sustentadoras están situadas de manera que su centro común de sustentación hidrodinámica está situado cerca del centro longitudinal de gravedad de la embarcación.

5. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada porque dichas hidroalas proporcionan una fuerza dinámica de sustentación a una velocidad máxima de la embarcación correspondiente a al menos un 20% del peso más ligero de la embarcación.

6. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada por una disposición que constituye un ala hidrodinámica o hidroala(4) hidrodinámica primaria, completamente sumergida, donde el tramo transversal total de dicha disposición de hidroalas corresponde a al menos un 50% de la anchura total máxima de dicha embarcación, situada cerca del centro longitudinal de gravedad de la embarcación, fijada por al menos un total de dos puntales (11) verticales y/o inclinados que transmiten las fuerzas hidrodinámicas a la embarcación, y donde está dispuesta al menos una aleta (27) controlable a distancia a cada lado de la línea central de la embarcación, integrada a la parte a popa del tirante (4) de hidroalas, proporcionándose la estabilidad hidrodinámica requerida mediante la ejecución de un momento transversal, controlable, de adrizamiento alrededor de la línea (9) central de la embarcación cuando la embarcación avanza a una velocidad mayor.

7. Embarcación según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizada por una disposición que constituye un conjunto de alas hidrodinámicas o hidroalas (5) secundarias, totalmente sumergidas, situadas en o cerca del elemento (2) central de casco sustancialmente a popa del centro longitudinal de gravedad de la embarcación, donde el tramo transversal total de dicho conjunto corresponde a menos de un 50% de la anchura total máxima de dicha embarcación, fijado a dicho elemento central de casco y/o a la cubierta (8) de pozo por medio de al menos un puntal (11) por cada dicho conjunto que transmite las fuerzas hidrodinámicas a la embarcación, y donde al menos una aleta (27) controlable a distancia se integra en la parte de popa de dicho conjunto, proporcionando el requerido momento regulador del cabeceo alrededor del centro longitudinal de giro de la embarcación mediante la ejecución de un momento longitudinal, controlable, de adrizamiento cuando la embarcación avanza a una velocidad mayor.

8. Embarcación según cualquiera de las reivindicaciones 1-2, caracterizada por una disposición que constituye dos conjuntos de alas hidrodinámicas o hidroalas (5) secundarias, completamente sumergidas, ambos conjuntos están situados en o cerca del elemento (2) central de casco, uno de dichos conjuntos está situado sustancialmente a popa del centro longitudinal de gravedad de la embarcación mientras que el otro está situado sustancialmente a proa de dicho centro de gravedad, donde el tramo transversal total de cada uno de dichos conjuntos corresponde a menos de un 50% de la anchura total máxima de dicha embarcación, fijados a dicho elemento central de casco y/o a la cubierta (8) de pozo por medio de al menos un puntal (11) por cada dicho conjunto que transmite las fuerzas hidrodinámicas a la embarcación, y donde al menos una aleta (27) controlable a distancia se integra en la parte de popa de dicho conjunto, proporcionando el requerido momento regulador del cabeceo alrededor del centro longitudinal de giro de la embarcación mediante la ejecución de un momento longitudinal, controlable, de adrizamiento cuando la embarcación avanza a una velocidad mayor.

9. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada por una disposición que consta de dos conjuntos de alas hidrodinámicas o hidroalas (4) primarias, completamente sumergidas, donde el tramo transversal total de cada uno de dichos conjuntos corresponde a menos de un 50% de la anchura total máxima de dicha embarcación, donde uno de dichos conjuntos está situado sustancialmente a proa del centro longitudinal de gravedad de la embarcación mientras que el otro está situado sustancialmente a popa de dicho centro de gravedad, fijados por medio de al menos un total de dos puntales (11) verticales y/o inclinados por cada conjunto que transmite las fuerzas hidrodinámicas a la embarcación, y donde se proporciona por cada conjunto al menos una aleta (27) controlable a distancia, a cada lado de la línea central de la embarcación, dicha disposición de aletas se integra en la parte de popa del tirante (4) de hidroalas a popa, mientras que la otra se integra en la parte de popa del tirante (4) de hidroalas a proa, proporcionando la disposición de aletas la estabilidad hidrodinámica y el amortiguamiento del cabeceo requeridos mediante la ejecución de un momento longitudinal y transversal, controlable, de adrizamiento cuando la embarcación avanza a una velocidad mayor.

10. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada por una disposición que consta de varios conjuntos de alas hidrodinámicas o hidroalas (4) primarias, totalmente sumergidas, fijados a la embarcación por medio de unos puntales (11) verticales y/o inclinados.

11. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada por una disposición que consta de uno o varios conjuntos de alas hidrodinámicas o hidroalas (6) primarias, totalmente sumergidas, que hienden la superficie, auto-estabilizantes, fijados a la embarcación por medio de unos puntales (11) verticales y/o inclinados.

12. Embarcación según cualquiera de las reivindicaciones 1-11, caracterizada por unos elementos (3) laterales de casco que constan de unos elementos integrados estructuralmente o sujetos independientemente, situados por debajo del nivel de la cubierta (8) de pozo.

13. Embarcación según cualquiera de las reivindicaciones 1-12, caracterizada por unos elementos (21) laterales de casco separados que son independientemente regulables en altura en toda la longitud de los elementos laterales de casco o en una gran parte de su longitud.

14. Embarcación según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizada porque unos elementos (3) laterales de casco en una embarcación de tamaño mayor están dispuestos uno a proa del otro, a ambos lados en la dirección longitudinal, de manera que el centro longitudinal de gravedad de la embarcación está situado entre el peto de los elementos laterales de casco a popa y la proa de los elementos laterales de casco a proa.

15. Embarcación según cualquiera de las reivindicaciones 1-13, caracterizada porque el elemento (2) central de casco está equipado con uno o una pluralidad de depósitos (15) de agua de lastre para un rápido vaciado y llenado con agua por medio de

\hbox{(16, 17, 18,
25).}

16. Embarcación según cualquiera de las reivindicaciones 1-14, caracterizada por un depósito (15) de agua de lastre que está integrado en la parte sumergida del elemento (2) central de casco, presentando una abertura (16) permanente en la parte inferior de dicho elemento de casco, situado a proa del peto (14) de dicho elemento de casco, para utilizar el efecto de la altura piezométrica estática y/o de la altura piezométrica dinámica del agua circundante para el llenado rápido del depósito cuando la embarcación está en reposo o avanzando hacia delante, y para utilizar el efecto de la altura piezométrica dinámica del caudal de agua que pasa por debajo de la abertura para drenar el agua de lastre, a una velocidad de avance, por medio de un escalón (17) vertical en el forro de planchas inferior y de un reborde (18) acuñado integrado estructuralmente en la parte de popa de la abertura, alternativamente por medio de una zapata (19) abisagrada separada, controlada a distancia o de auto-regulación, situada en la parte de popa de la abertura, o de una placa (20) controlada a distancia situada en la parte a proa de la abertura y abisagrada en un punto (27) detrás del escalón vertical.

17. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada porque una velocidad de embarcación en dicho primer modo es menor que una velocidad de embarcación en dicho segundo modo.

18. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada porque una velocidad de embarcación en dicho primer modo es mayor o igual que una velocidad de embarcación en dicho segundo modo.

19. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada porque unas superficies sustentadoras son manejables para efectuar una sustentación así como un control del henchimiento, el balanceo y el cabeceo en dichos modos, y en particular en el segundo modo.

20. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos elementos laterales de casco están situados de manera que una gran parte de dichos elementos quedan a popa del centro longitudinal de gravedad de la embarcación.

21. Embarcación según la reivindicación 1, caracterizada porque dichos elementos laterales de casco están situados de una manera que dichos elementos están en las proximidades del centro longitudinal de gravedad de la embarcación.