El diámetro de giro del buque decrece considerablemente con el incremento del área de la pala del timón (entre valores comprendidos entre 1/80 y aproximadamente 1/50). A partir de (A/(L*d)) mayor de 1/45 el aumento de la pala del timón no tiene influencia en el comportamiento del buque. Este valor se considera el óptimo en este estudio. Por supuesto, esto depende de las formas del buque. Para el estudio realizado y contemplado en la figura anterior los valores óptimos se encuentran en torno a 1/40 para el buque A, 1/45 para el buque B y 1/50 para el buque C.
ÁNGULO DE ATAQUE DE LA PALA
Por otro lado, el diámetro de giro, decrece como se puede observar con el incremento del ángulo de ataque de la pala.
En la siguiente figura se puede observar como varía el radio de giro del buque con respecto al ángulo de ataque de la pala. Como se puede apreciar en el gráfico, para ángulos mayores de 45º el efecto del aumento del ángulo de ataque es con respecto a la disminución del radio de giro del buque es mínimo.
Generalmente el ángulo de ataque del timón en buques está limitado a 35º a no ser que el buque requiera condiciones especiales de maniobrabilidad donde como se puede observar es más eficaz aumentar el ángulo de incidencia que aumentar el área del timón.
COEFICIENTE DE BLOQUE DEL BUQUE
Otro parámetro que condiciona el radio de giro es la forma del casco del buque. La relación entre el diámetro de giro y el coeficiente de bloque se muestra en la siguiente figura:
Figura 3-6: Relación radio de giro - CB
En esta figura se muestra la relación entre el coeficiente de bloque y el diámetro de giro para un timón dado (sin variar el área de la pala). Como se puede observar cuanto mayor es el coeficiente de bloque menor es el radio de giro del buque. Por un lado, al aumentar el coeficiente de bloque del buque, el arrastre del fluido provocado por el casco del buque aumenta mejorando el comportamiento del timón detrás del flujo de la hélice y por tanto mejorando la eficiencia.
Además, al aumentar el coeficiente de bloque del buque este posee formas menos afiladas, siendo más fácil variar el rumbo del mismo.
VARIACIÓN DEL TRIMADO
Otro factor a tener en cuenta para la variación del diámetro de giro del buque es la variación en el trimado. Para un mismo desplazamiento, se realizaron experimentos para los tres modelos de buques una relación A/(L*d) de 1/50 obteniendo que el radio de giro se ve enormemente influenciado por este parámetro. Para tener una idea, incrementando el trimado un 1% (+) el radio de giro aumenta sobre un 10%.
VELOCIDAD DEL BUQUE
Con respecto a la relación entre la velocidad y el radio de giro del buque no hay mucho que decir. La relación entre la velocidad del buque y el diámetro de giro obtenidos para los tres tipos de buques se muestran a continuación (obtenidos variando el número de Froude entre 0.09 a 0.30):
Figura 3-7: Relación radio de giro – Desplazamiento.
Como se puede observar, este factor afecta en menor medida al diámetro de giro del buque que los numerados anteriormente.
VARIACIÓN DEL DESPLAZAMIENTO
Por contrario, algo interesante será ver qué sucede variando el desplazamiento (sin variar el trimado del buque). Como se puede observar en la siguiente figura, al igual que sucede con la velocidad, el desplazamiento del buque apenas tiene influencia en el radio de giro del mismo.
Figura 3-8: Relación radio de giro – Desplazamiento.
Como se podría intuir, al disminuir el calado del buque (menor desplazamiento) la relación entre A/(L*d) aumentaría favoreciendo la disminución del radio de giro. La realidad es que esto sucede pero como bien se comento anteriormente a su vez el arrastre del agua producida por el casco es menor y por tanto la eficiencia del timón tras la hélice también.
Esto provoca que el desplazamiento no tenga un papel importante en este tema.
REDUCCIÓN DE LA VELOCIDAD DEL BUQUE AL VIRAR
Otro aspecto a tener en cuenta en cuanto al diámetro de giro es la reducción de la velocidad del buque al virar. La relación entre la reducción de la velocidad y el diámetro de giro puede ser representada por una sola curva para los tres tipos de bues, independientemente del área de la pala del timón.
Figura 3-9: Relación Velocidad - Diámetro de giro – CB.
En esta figura, se puede observar que la reducción de la velocidad del buque es menor para buques con un mayor coeficiente de bloque.
GIRO A BABOR O ESTRIBOR
En buques con un solo timón y una sola hélice, un factor a tener en cuenta a la hora de estudiar el radio de giro del buque será los efectos producidos sobre la pala del timón por estar está inmersa en un flujo no uniformemente distribuido. Esto provocará que para un ángulo de ataque de 0º el buque tenga tendencia a desviarse hacia un lado y que el radio de giro sea menor a una banda que a otra (en torno a un 10% en algunos casos).
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