Teoría Buque y construcción Naval

1. HÉLICES
TEMA 3
HÉLICES

2. ACCION Y REACCION

3. SE TRATA DE UN DISPOSITIVO QUE IMPULSA AL BUQUE, YA QUE AL
GIRAR EN EL AGUA, DEBIDO AL PRINCIPIO DE ACCIÓN REACCIÓN,
PROVOCAN EL AVANCE DEL BARCO.
POR ELLO CUANDO LA HÉLICE “EMPUJA” EL AGUA HACIA
ATRÁS (ACCIÓN) A SU VEZ ES “EMPUJADA” HACIA DELANTE
POR UNA FUERZA IGUAL (REACCIÓN).

4. ESTE EMPUJE HACIA DELANTE ES TRANSMITIDO POR LA HÉLICE
AL EJE Y ESTE LO TRANSMITE A UN COJINETE DE EMPUJE QUE
LA TRANSMITE A SU VEZ A LA ESTRUCTURA DEL BARCO
HACIÉNDOLO MOVER HACIA DELANTE.

5. SISTEMA DE PROPULSIÓN

6. PARTES DE LA HÉLICE…

7. HÉLICE: ELEMENTO FORMADA POR UN NÚCLEO PROVISTO DE
UNAS PALAS HELICOIDALES, QUE ACOPLADA AL EJE DEL MOTOR,
OBLIGAN AL BUQUE A IR AVANTE O ATRÁS, SEGÚN EL SENTIDO DE
GIRO.
PARTES QUE COMPONEN LA HÉLICE:
- LAS PALAS: ASPAS, DE PASO A LA DERECHA (DEXTRÓGIRA)
O DE PASO A IZQUIERDA (LEVÓGIRA), QUE IMPULSAN EL AGUA EN
SU MOVIMIENTO.
- EL NÚCLEO: PARTE CENTRAL CÓNICA SOBRE LA CUAL SE
APOYAN LAS PALAS.
- EL EJE (EJE DE COLA): EJE ACOPLADO AL NÚCLEO QUE
SALE DEL CASCO POR UN TUBO DENOMINADO BOCINA

8. • PARTES QUE
COMPONEN LA
HÉLICE:
− PALAS
− NÚCLEO.
− EJE DE COLA

9. • AHORA APRENDEREMOS
NUEVOS CONCEPTOS A CERCA
DE LA HÉLICE:
− PASO DE LA HÉLICE.
− RETROCESO.
− CARA ACTIVA DE LA HÉLICE.
− DORSO O CARA PASIVA.
− ARISTA DE ATAQUE.
− ARISTA DE SALIDA.
− DIÁMETRO DE LA HÉLICE.
− CAPACETE.

10. • PASO DE LA HÉLICE: ES EL ÁNGULO DE LA PALA O LO QUE
AVANZARÍA LA HÉLICE DE GIRAR EN UN MEDIO SÓLIDO.
− ESTO QUIERE DECIR QUE SI TENEMOS UNA HÉLICE DE 40 CM DE
PASO CADA VEZ QUE LA HÉLICE DE UN GIRO COMPLETO AVANZARÍA
40 CM SIEMPRE Y CUANDO LO HICIERA EN UN MEDIO SÓLIDO,
OBVIAMENTE AL HACERLO EN UN MEDIO LIQUIDO LA HÉLICE SE
RESBALA Y EL AVANCE ES MENOR. ESTE HECHO SE CONOCE COMO
RETROCESO.
• RETROCESO: ES LA DIFERENCIA ENTRE LO QUE DEBERÍA
AVANZAR EL BUQUE Y LO QUE EN REALIDAD AVANZA.

11. • EL PASO DE UNA HÉLICE HACE REFERENCIA A LA CANTIDAD DE
AGUA MOVIDA POR CADA VUELTA DEL MOTOR. A MAYOR PASO,
MAYOR ES LA CANTIDAD DE AGUA PROPULSADA Y, POR TANTO,
MAYOR ES LA VELOCIDAD OBTENIDA.
• PERO ESTA MAYOR VELOCIDAD DEBIDO AL MAYOR PASO,
REQUIERE DE MAYOR POTENCIA Y POR TANTO DE MAYOR
CONSUMO.

12. • SEGÚN EL ÁNGULO DE ATAQUE A LO LARGO DE LA PALA PUEDE
SER DE DOS TIPOS:
− DE PASO CONSTANTE: EL ÁNGULO DE ATAQUE NO VARÍA A LO
LARGO DE TODA LA PALA.
− DE PASO NO CONSTANTE: ES LA QUE MÁS SE UTILIZA POR
SER MÁS EFICIENTE. EL ÁNGULO DE ATAQUE VA VARIANDO
SEGÚN NOS ALEJAMOS DEL NÚCLEO (FORMA QUE SE
ASEMEJA A RETORCIDA).

14. • CARA ACTIVA DE LA HÉLICE: SUPERFICIE DE LA PALA DE LA
HÉLICE QUE EMPUJA AL AGUA. EN ESTA CARA DE LA PALA SE
PRODUCE UNA SOBREPRESIÓN.
• DORSO O CARA PASIVA: ES LA CARA OPUESTA A LA CARA
ACTIVA Y EN ELLA SE PRODUCE UNA DEPRESIÓN QUE ES LA QUE
PUEDE LLEGAR A DAR LUGAR A QUE SE PRODUZCA LA
CAVITACIÓN.

15. • ARISTA O BORDE DE ATAQUE: ES EL SEGMENTO DE RECTA
QUE DELIMITA LA PALA POR DONDE INCIDE DIRECTAMENTE
CON LA
• ARISTA DE SALIDA O BORDE DE FUGA: ES LA ARISTA OPUESTA
A LA ARISTA DE ATAQUE.

16. • DIÁMETRO DE LA HÉLICE: ES EL DIÁMETRO TOTAL MÁXIMO
MEDIDO DESDE LOS EXTREMOS DE LAS PALAS.
• CAPACETE: PIEZA QUE RECUBRE LA ZONA DE LA TUERCA QUE
FIJA LA HÉLICE AL EJE.

17. RESUMIENDO....

18. ¿DUDAS?
SEGURO….
COMPROBEMOS
EJERCICIO ÚNICO:
ESCRIBA EL NOMBRE CORRESPONDIENTE A
CADA NÚMERO DE LA FIGURA SIGUIENTE.

20. SOLUCIONES
1. NUCLEO DE LA HÉLICE.
2. CARA ACTIVA DE LA PALA.
3. CARA INACTIVA DE LA PALA.
4. ARISTA DE ENTRADA.
5. ARISTA DE SALIDA.
6. CAPACETE.
7. CODASTE.
8. CALADOS.
9. TIMÓN.
10. ÁNODOS DE SACRIFICIO.

21. Sentido de giro de la hélice
PARA CONSEGUIR MARCHA AVANTE DEL BUQUE LA HÉLICE GIRA
EN EL SENTIDO DE LAS AGUJAS DEL RELOJ, (VISTO DESDE POPA
DEL BUQUE MIRANDO HACIA PROA) SE DICE QUE GIRA A LA
DERECHA O DEXTRÓGIRA.
SI GIRA EN SENTIDO CONTRARIO ES DE GIRO A LA IZQUIERDA O
LEVÓGIRA.

22. POR NORMA GENERAL, LA INSTALACIÓN DE HÉLICE
DEXTRÓGIRA ES MAYORITARIA POR LO QUE SI NOS
ENCONTRAMOS EN UN BUQUE LEVÓGIRO DEBEMOS INDICARLO
EXPRESAMENTE A LOS OFICIALES Y PRÁCTICOS QUE
EMBARQUEN EN EL BUQUE DEBIDO A QUE LOS EFECTOS EN
AMBOS CASOS SON DISTINTOS

23. DENTRO DE LAS DE PASO NO CONSTANTE TENEMOS LAS
HÉLICES DE PASO VARIABLE O CONTROLABLE. EN ESTE CASO
EL ÁNGULO DE ATAQUE SE PUEDE VARIAR Y NO ESTÁ FIJO. LAS
PALAS SON ORIENTABLES.

24. DESVENTAJAS DE LA HÉLICE DE PASO VARIABLE O
CONTROLABLE:
– AL INTENTAR REDUCIR LA VELOCIDAD, SI NAVEGAMOS CON
ARRANCADA AVANTE Y PONEMOS EL PASO A CERO, LA
HÉLICE SIGUE GIRANDO SIN PRODUCIR NINGÚN EMPUJE
PERO ESE GIRO HACE QUE EL FLUJO DE AGUA HACIA EL
TIMÓN “SE ROMPA” POR LO QUE SE PIERDE
MANIOBRABILIDAD. POR ESTA RAZÓN SE DEBE EVITAR
PONER LA HÉLICE A CERO PARA REDUCIR LA VELOCIDAD SI
SE REQUIERE UTILIZAR EL TIMÓN.
– DANDO ATRÁS ES MENOS EFECTIVA QUE UNA HÉLICE
CONVENCIONAL Y SI QUEREMOS PARAR, DEBEREMOS
DILATAR EL CERO DE LA HÉLICE DURANTE MAS TIEMPO.
– PIERDE EFICACIA A MENOR VELOCIDAD
– AL NO PARAR DE GIRAR HAY PROBLEMAS CON LOS CABOS.

25. Número de hélices
POR OTRA PARTE LOS BUQUES PUEDEN EQUIPAR MAS DE UNA
HÉLICE, PUDIENDO CONSIDERARSE NORMALES LOS BUQUES DE
UNA Y DE DOS HÉLICES O HÉLICES GEMELAS MIENTRAS QUE SON
POCOS LOS DE MAS DE DOS HÉLICES.

26. HÉLICES HACIA FUERA O
EXTERIOR.
HÉLICES HACIA DENTRO
O INTERIOR.
Sentido de giro de las hélices
gemelas

27. CUANDO EN EL SENTIDO DE GIRO DE LAS HÉLICES GEMELAS EN
AVANTE LA DE ESTRIBOR ES DE GIRO A LA DERECHA Y LA DE
BABOR GIRA A LA IZQUIERDA SON LLAMADAS HACIA FUERA O
EXTERIOR.
Sentido de giro de las hélices
gemelas

28. HÉLICES GIRO AL EXTERIOR

29. POR EL CONTRARIO, CUANDO EL BARCO VA AVANTE LA HÉLICE DE
Er ES LEVÓGIRA Y LA DE Br ES DEXTRÓGIRA, EL SENTIDO DE GIRO
DE LOS BARCOS CON HÉLICES GEMELAS ES HACIA DENTRO O
INTERIOR.

30. HÉLICES GIRO AL INTERIOR

31. CAVITACIÓN
ES UN EFECTO QUE SE PUEDE PRODUCIR EN LA HÉLICE.
EN EL DORSO DE LA PALA SE PRODUCE UNA DEPRESIÓN QUE SE
ACENTÚA CUANTO MAYOR SEA LA VELOCIDAD DE GIRO DE LA
HÉLICE.
PODRÍA DARSE EL CASO DE LLEGAR A UNA VELOCIDAD EN LA
CUAL LA DEPRESIÓN QUE SE PRODUCE EN EL DORSO SE HAGA
CADA VEZ MAYOR (CADA VEZ MENOS PRESIÓN) Y LLEGA UN
MOMENTO EN QUE LA PRESIÓN ES MAS BAJA QUE LA QUE SE
NECESITA PARA VAPORIZAR EL AGUA PRODUCIÉNDOSE
BURBUJAS O CAVIDADES (DE AHÍ LA PALABRA CAVITACIÓN)

32. PUEDEN PRODUCIR DOS EFECTOS:
− DISTORSIÓN DEL FLUJO LAMINAR DEL AGUA FORMANDO
REMOLINOS LO QUE CONLLEVA A UNA DISMINUCIÓN EN EL
RENDIMIENTO DE LA HÉLICE.
− LAS BURBUJAS, AL ESTALLAR (IMPLOSIONAR) CHOCAN CON LAS
PALAS PRODUCIÉNDOSE RUIDOS Y EROSIONANDO LAS PALAS.

34. HÉLICE DE MANIOBRAS
HÉLICE QUE SE INSTALA TRANSVERSALMENTE EN LA
CABEZA DE PROA DEL BUQUE Y, A VECES TAMBIÉN, EN LA
CABEZA DE POPA. PROPORCIONAN FUERZAS LATERALES
QUE ASISTEN A LA MANIOBRA CON TIMÓN EN CASO DE
GOBIERNO A BAJAS VELOCIDADES.

35. PRESENTAN LAS SIGUIENTES VENTAJAS:
POR ESTAR SITUADAS EN LAS CABEZAS DEL BUQUE TIENEN
GRAN EFICACIA LATERAL.

36. • REDUCE LA NECESIDAD DE
REMOLCADORES.
• PUEDE AYUDAR EN LA
NAVEGACIÓN A VELOCIDADES
BAJAS O CANALES
ANGOSTOS.
• PUEDE UTILIZARSE COMO
ASISTENCIA A LAS AMARRAS
EN SITUACIONES CRÍTICAS.

37. SU PRINCIPAL INCONVENIENTE ES LA PÉRDIDA DE EFECTIVIDAD
CON EL AUMENTO DE LA VELOCIDAD, SE PIERDE ALREDEDOR DE
UN 50% DEL EMPUJE LATERAL CUANDO EL BUQUE NAVEGA A 2
NUDOS.
ADEMÁS…
SON POCO EFICACES CON POCO CALADO AL ESTAR CERCA DE LA
SUPERFICIE.
SON MENOS POTENTES QUE UN REMOLCADOR.
NO SON ÚTILES PARA DISMINUIR LA ARRANCADA AL CONTRARIO
QUE SI UTILIZÁRAMOS UN REMOLCADOR.

38. REQUIERE UN MANTENIMIENTO CONSTANTE.

39. FUERZAS GENERADAS POR LA HÉLICE EN
MARCHA AVANTE.
BARCO DEXTRÓGIRO
1) CORRIENTE DE EXPULSIÓN:
EL AGUA EXPULSADA POR LA HÉLICE ES LANZADA HACIA POPA, YENDO A
CHOCAR CONTRA LA PALA DEL TIMÓN, LA CORRIENTE EXPULSADA HACIA
LA PARTE BAJA Y MÁS ANCHA DE LA PALA GENERAN MÁS PRESIÓN, POR
LO QUE LA POPA TIENE TENDENCIA DE CAER A Br.
MARCHA AVANTE: PROA CAERÁ AMARCHA AVANTE: PROA CAERÁ A ErEr..

40. 2) PRESIÓN LATERAL DE LAS PALAS:
LAS PALAS BAJAS SE MUEVEN EN UN MEDIO DE MAYOR PRESIÓN QUE LAS
ALTAS, SU REACCIÓN SERÁ MAYOR.
LA POPA TENDERÁ A CAER A LA MISMA BANDA HACIA LA QUE GIRA LA
HÉLICE. SIENDO LA HÉLICE DEXTRÓGIRA LA POPA CAERA A Er.
MARCHA AVANTE: LA PROA CAERÁ AMARCHA AVANTE: LA PROA CAERÁ A Br.Br.

41. 3) CORRIENTE DE ASPIRACIÓN:
AL INICIARSE EL MOVIMIENTO, LA HÉLICE ASPIRA EL AGUA DE PROA
HACIA POPA. EL AGUA VIENE LAMIENDO LOS COSTADOS Y NO EJERCERÁ
NINGUNA INFLUENCIA SIEMPRE Y CUANDO ESTÉ EL TIMÓN A LA VÍA. EL
EFECTO SOBRE EL GOBIERNO DEL BUQUE ES NULO.
MARCHA AVANTE: NO PRODUCIRÁ NINGÚN EFECTO.MARCHA AVANTE: NO PRODUCIRÁ NINGÚN EFECTO.

42. FUERZAS GENERADAS POR LA HÉLICE EN MARCHA
ATRÁS.
BARCO DEXTRÓGIRO
1) CORRIENTE DE EXPULSIÓN:
EL AGUA EXPULSADA POR LA HÉLICE ES LANZADA HACIA PROA,
YENDO A CHOCAR CONTRA LA BOVEDILLA , EN CONSECUENCIA, EL
EFECTO ES TAMBIÉN, COMO EN LA MARCHA AVANTE, EL DE LLEVAR
LA PP A BR.
MARCHA ATRÁS: POPA CAERÁ AMARCHA ATRÁS: POPA CAERÁ A BrBr..

43. 2) PRESIÓN LATERAL DE LAS PALAS:
LAS PALAS BAJAS SE MUEVEN EN UN MEDIO DE MAYOR PRESIÓN QUE LAS
ALTAS, SU REACCIÓN SERÁ MAYOR.
LA POPA TENDERÁ A CAER A LA MISMA BANDA HACIA LA QUE GIRA LA
HÉLICE.
MARCHA ATRÁS: LA POPA CAERÁ AMARCHA ATRÁS: LA POPA CAERÁ A BrBr.

44. 3) CORRIENTE DE ASPIRACIÓN:
AL INICIARSE EL MOVIMIENTO, LA HÉLICE ASPIRA EL AGUA DE POPA
HACIA PROA. Y ESTANDO EL TIMÓN A LA VÍA LOS FILETES LÍQUIDOS
LAMEN POR IGUAL EL TIMÓN Y LOS COSTADOS, SIN PRODUCIR NINGÚN
EFECTO EVOLUTIVO.
MARCHA ATRÁS: NO PRODUCE NINGÚN EFECTO.MARCHA ATRÁS: NO PRODUCE NINGÚN EFECTO.

45. EJERCICIO DE REPASO:
ESCRIBA EL NOMBRE CORRESPONDIENTE A CADA NÚMERO DE LA FIGURA
SIGUIENTE.

46. SOLUCIÓN EJERCICIO DE REPASO:

47. FIN