Diseño innovador para la propulsión de barcos

Diseño innovador para la propulsión de barcos

Los cruceros son auténticas ciudades flotantes autopropulsadas. El Queen Mary 2 se desplaza con la ayuda de un innovador sistema integrado de propulsión eléctrica.

Texto Alexander Farnsworth
Fotos Getty images & Rolls-Royce

Rodamientos axiales de rodillos a rótula

Datos

RMS QM2
Royal Mail ShipQueen Mary 2. Propiedad de Carnival Plc, operado por Cunard.
Tonelaje: 148 528 GT
Longitud: 345 metros; manga: 41 metros; altura (de la quilla a la chimenea): 72 metros (equivalente a un edificio de 23 plantas); superficie a cada lado: 6 000 metros cuadrados.
Velocidad: 30 nudos (56 km/h)
Capacidad: 3 090 personas en 1 310 camarotes en 14 plantas (más 1 238 personas de tripulación).
Consumo: Tres toneladas de diésel por hora para cuatro motores Wärtsilä (Wärtsilä 16 V 46CCR/16,800), seis toneladas de diésel por hora para las turbinas de gas GE (ubicadas directamente bajo la chimenea).
Total de potencia instalada: 117,2 MW, equivalentes a 157 168 hp.

Rolls-Royce Marine
Rolls-Royce Group es una empresa global con sede en Londres que brinda soluciones integradas de potencia y propulsión. Tiene 50 500 empleados en 46 países y sus ingresos subyacentes en 2015 ascendieron a 15 900 millones de euros.

El negocio marítimo de Rolls-Royce se remonta a 1831 e incluye muchas marcas nórdicas conocidas, como las turbinas hidrojet Kamewa y los propulsores azimutales Aquamaster.

La planta de Rolls-Royce en Kristinehamn, Suecia, tiene unos 400 empleados y brinda soluciones para la propulsión marítima.

www.rolls-royce.com

Cada elemento y cada miembro de la tripulación de un transatlántico como el RMS Queen Mary 2 de­sempeña un papel imprescindible en la experiencia de un crucero de lujo, pero sin el sistema de propulsión eléctrica sin timón, desconocido para sus huéspedes, el barco no podría llegar a su destino.

“El Queen Mary 2 no es el barco más grande ni tampoco el más nuevo que surque los mares pero es uno de los más innovadores en términos de propulsión”, explica Espen Tandberg, jefe de ventas y soporte técnico de Rolls-Royce Marine Services en Kristinehamn, Suecia. Tandberg supervisó la revisión programada durante 17 días de los impulsores, estabilizadores y propulsores en góndola Mermaid™ del barco en junio de 2016.

Los cuatro propulsores en góndola colgados de la popa todavía son únicos en el mundo de Rolls-Royce Marine.
Espen Tandberg, jefe de ventas y soporte técnico de Rolls-Royce Marine Services, Kristinehamn, Suecia

Construido en 2004 para Cunard Line con un costo de 800 millones de dólares –el crucero más costoso jamás construido– y botado por la reina británica Isabel II, no escatima en lujos: interiores suntuosos, comida y diversión sin límites y una tripulación volcada en mimar a los pasajeros. La clave para navegar con tanta elegancia son cuatro propulsores eléctricos en góndola de 260 toneladas cada uno (dos fijos y dos giratorios o azimutales). Cada propulsor consume 21,5 MW. El total de potencia instalada sería suficiente para brindar energía a una ciudad de 300 000 habitantes.

Con 148 528 GT (toneladas de registro bruto), las góndolas Mermaid de Rolls-Royce dan al QM2 una maniobrabilidad de precisión en el puerto y una velocidad máxima de 30 nudos (56 km/h) en el mar. La central de energía del QM2 la componen cuatro motores diésel y dos turbinas de gas. La potencia entregada se convierte en electricidad que alimenta el barco entero.

Espen Tandberg, Rolls-Royce Marine Services.

Espen Tandberg, Rolls-Royce Marine Services.

Colocados fuera del barco, los propulsores en góndola (una fusión de hélice, motor y timón) liberan espacio que, de otro modo, hubieran ocupado los ejes y otros sistemas de transmisión, con lo que queda más espacio para los equipamientos de lujo.

El sistema de propulsión en góndola del QM2 es tan innovador que marcará durante años un antes y un después en el diseño de barcos. “Las góndolas Mermaid han seguido mejorando durante la última década”, explica Tandberg. Una relación duradera con SKF, recalca, ha permitido resolver algunos problemas iniciales a través de pequeños cambios de diseño y mejoras de la calidad. “Los cuatro propulsores en góndola colgados de la popa todavía son únicos en el mundo de Rolls-Royce Marine”, dice.

Las dos góndolas azimutales tienen un radio de giro de 360 grados, con lo que otorgan al barco una maniobrabilidad lateral inigualable. Las dos góndolas fijas se utilizan para el empuje. Las cuatro góndolas tienen hélices de alta oblicuidad y paso fijo, de 6 metros de diámetro, que reducen al mínimo el ruido y la vibración. En el interior de las góndolas, hay un eje y un estátor, parecido a un motor eléctrico de juguete, y, por supuesto, rodamientos. (Ver recuadro inferior).

El QM2 zarpó de los astilleros de Les Chantiers de l’Atlantique, en Saint-Nazaire, Francia, en enero de 2004. Las paradas de mantenimiento programadas que ha tenido, realizadas cada tres o cuatro años, son preventivas y planificadas con esmero. “Son como una parada en boxes de la Fórmula 1”, explica Tandberg. “No hay margen de error. El barco tiene plazos que deben cumplirse”.

El Queen Mary 2 en el dique seco de Blohm & Voss en Hamburgo, Alemania.

El Queen Mary 2 en el dique seco de Blohm & Voss en Hamburgo, Alemania.

Un esfuerzo conjunto

En los últimos años, Rolls-Royce Marine Services y SKF rediseñaron conjuntamente la configuración interna de los rodamientos en los propulsores en góndola del Queen Mary 2. “Es un proceso de mejora continua”, dice Torbjörn Holmqvist, ingeniero de aplicaciones de SKF. Según Holmqvist, una mejora crítica fue el rediseño de la disposición de los rodamientos en el lado sin accionamiento (dos rodamientos axiales de rodillos a rótula emparejados frente a frente). Se introdujo una “arandela de eje común” que, en esencia, unió los dos rodamientos separados en uno solo. Otra mejora importante fue el uso de aleaciones de acero no estándar y de altísima calidad para ambos rodamientos, que alargó considerablemente su vida útil.

En junio de 2016, el QM2 hizo escala para un mantenimiento programado en los astilleros de Blohm & Voss, en Hamburgo, Alemania. El mantenimiento incluyó la sustitución del rodamiento CARB en el lado de accionamiento y los rodamientos axiales de rodillos a rótula en el lado sin accionamiento en las cuatro góndolas. Un equipo de cuatro ingenieros de servicios de SKF, encabezado por David Berndtsson, jefe de análisis de rodamientos y servicio mecánico, trabajó con el personal de Rolls-Royce para sustituir los rodamientos. Todo se hizo según el plan y dentro del plazo.

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