Visita al Canal de Experiencias Hidrodinámicas CEHIPAR en El Pardo (Madrid).

 El CEHIPAR es un Organismo Autónomo del Estado, de reconocido prestigio internacional en hidrodinámica, que realiza proyectos de investigación y experimentación para astilleros, navieros y oficinas de ingeniería.

 A lo largo de sus 75 años de historia CEHIPAR, ha construido y ensayado más de 2.800 modelos de buques, ha construido y ensayado más de 2.500 modelos de propulsores, ha realizado más de 30.000 ensayos y pruebas de mar, y ha puesto en marcha numerosos proyectos de formas de buques y propulsores. El organismo colabora internacionalmente con numerosas empresas, centros de investigación y universidades.

 Durante el recorrido visitamos el Canal de aguas tranquilas, Laboratorio de dinámica del buque, Túnel de Cavitación, y Talleres de construcción de modelos, con explicaciones a cargo del Ingeniero Naval D. Arturo Piñeyro.

INSTALACIONES:
 Dispone de tres grandes instalaciones experimentales ubicadas en El Pardo (Madrid) y disponiendo de autorización para llevar a cabo sus experiencias en un embalse sito en las proximidades de Madrid para cuando la extensión de agua requerida para los ensayos es muy superior a los disponibles, como son los ensayos de maniobrabilidad.

 Todos los experimentos hidrodinámicos que realiza el CEHIPAR son llevados a cabo mediante modelos a escala de carenas, hélices y artefactos a escala reducida. El tamaño habitual de dichos modelos oscila entre 2 y 12 m.

 La instalación que dio lugar a su fundación, y por tanto data desde su origen, es el denominado Canal de Aguas Tranquilas, con una longitud de 320m, una anchura de 12,5 m. y una profundidad de 6,5 m. dispone de un carro remolcador capaz de alcanzar hasta una velocidad de 10 m/s con una aceleración de 1 m/s².

 Su objetivo fundamental es la obtención de los diferentes parámetros hidrodinámicos de carena y hélice, bien con el modelo a remolque o bien autopropulsado, pudiendo por tanto mejorar sus formas, optimizar la posición y orientación de apéndices (quillas de balance, aletas estabilizadoras, arbotantes, ….) y diseñar el sistema propulsor (hélices, waterjets, pods,…) más adecuado al buque, minimizando con ello la potencia de la maquinaria propulsora, y por tanto el consumo y emisiones de CO2 , o aumentando su velocidad en el supuesto de potencia propulsora constante.

 La segunda gran instalación es el Túnel de Cavitación, que es túnel de agua circulante con capacidad de hacer el vacío dentro del mismo, con una sección de observación de una longitud de 4,7m. y forma casi-cuadrada de 0,9*0,9m. La máxima velocidad de circulación del agua es de 11 m/s, la velocidad de giro de la hélice (a escala) de 40 r.p.s. y capacidad de trabajar a presión estática entre 1,55 y 0,20 atmósferas.

 Su diseño permite optimizar las hélices estudiando el fenómeno de cavitación, prediciendo la posible erosión de sus palas y las fluctuaciones de presión que genera en la bovedilla de los buques, permitiendo un diseño que las minimice. Sus dimensiones facilitan la realización de ensayos con mallas (simulando la estela axial generada por el buque) o mediante dummy-model o “modelo simulado” que, situado delante de la hélice, reproduce una estela 3D sobre la hélice similar a la del buque real.

  La instalación más moderna del CEHIPAR es el denominado Laboratorio de Dinámica del Buque, inaugurado en el año 1992 y que es en la actualidad uno de los de mayor dimensiones y prestaciones existentes a nivel mundial. Su objetivo fundamental es el estudio del comportamiento en la mar de todo tipo de buques y artefactos flotantes, bien con modelos libres, autopropulsados y autogobernados, bien con modelos de plataformas “offshore” fondeados para lo que se dispone de un foso de mayor profundidad si se requiriese en la simulación de las líneas de fondeo.

  También pueden llevarse a cabo en este Laboratorio ensayos de maniobrabilidad del tipo “modelo cautivo”, con los que pueden determinarse los coeficientes de las ecuaciones del movimiento del buque al objeto de poder predecir mediante simulaciones matemáticas cualquier maniobra que pueda realizar el buque en plano horizontal. Su longitud es de 150 m, con una anchura de 30 m y una profundidad en toda su superficie de 5 m, disponiendo de un foso de fondeo para alta profundidad de 100 m y profundidad de 10 m. El carro remolcador tiene capacidad de movimiento longitudinal (incluyendo un subcarro de menor dimensión para absorber movimientos de alta frecuencia), transversal y de giro indefinido, pudiendo con ello disponer al modelo en cualquier posición y rumbo de encuentro a la mar, y con las características que figuran en la tabla adjunta.

  Por último, existe un generador de olas de los denominados tipo “snake” de 60 paletas independientes, que puede generar olas regulares, irregulares y mares de cresta corta. La generación de oleaje se puede llevar a cabo simulando un espectro de energía estándar (ITTC, Jonswap,…) o generando exactamente la misma ola que se genera en la mar si se dispone de los registros temporales de la misma (generalmente adquiridos por boyas meteorológicas y/o oceanográficas).

 Para ensayos en los que se requiere una mayor superficie de agua, como los correspondientes a maniobrabilidad con modelo libre (modelos de hasta 6m de eslora), el CEHIPAR dispone de autorización para llevarlos a cabo en un embalse de grandes dimensiones cercano a Madrid, lugar a donde se transporta el modelo instrumentado para llevar a cabo las maniobras normalizadas, o seleccionadas por los clientes, con el objeto de evaluar la capacidad de maniobra del buque pudiendo realizarse círculos de evolución, zigzag, espiral de Dieudonné, crash-stop, pull-out, ….

 Como complemento a sus instalaciones para ensayo el CEHIPAR dispone de una unidad para optimización de proyectos en base a programas informáticos desarrollados en el propio Centro y aplicaciones de Hidrodinámica Numérica o CFD (Computational Fluid Dynamics). El CEHIPAR posee las certificaciones de Calidad (ISO-9001) y Medio Ambiente (ISO-14001).

HISTORIAL:
 Este Canal de Experiencias Hidrodinámicas fue creado por Decreto del 18 de febrero de 1933, bajo la dependencia del Ministerio de Marina, y con el objetivo fundamental de cubrir la carencia existente en el sector naval dentro del campo de la hidrodinámica, tan importante a la hora de optimizar el uso y explotación de los buques, así como para mejorar la seguridad de la vida humana en la mar.

  Su creación fue requerida por la necesidad de dotar a España de un centro tecnológico que sirviese para dar soporte técnico a la construcción, por parte de la extinta Sociedad Española de Construcción Naval, de dos cruceros tipo 924 (posteriormente bautizados como “Baleares” y “Canarias”) y figuraba como apartado primero de la orden de ejecución de los mismos, aprobada en el Consejo de Ministros de 31 de mayo de 1928 bajo la presidencia de Su Majestad el Rey Alfonso XIII.

 Su actividad, aunque en principio vinculada a la marina de guerra, fue rápidamente requerida por la industria civil realizando su primer trabajo para un encargo comercial en el año 1935 para la sociedad Pesquería y Secaderos de Bacalao de España (PYSBE) para el buque bacaladero “Galerna”.

 El Sector Marítimo en general (transporte marítimo, construcción naval, exploración y explotación de recursos marinos, medio ambiente, nuevas energías de generación oceánica, defensa naval, seguridad ante accidentes, etc.) abarca un porcentaje muy importante de la Economía de un país.

 En todos estos campos la constante búsqueda de nuevas soluciones, la mejora y optimización tanto técnica como económica de las alternativas existentes y las garantías de seguridad y defensa conducen sin ninguna duda a grandes inversiones en Investigación y Desarrollo para el Sector Marítimo a lo largo del planeta, tanto a cargo de las Administraciones Públicas, como del Sector Empresarial privado.

 Un ahorro de consumo de combustible de varias unidades por ciento en los buques, el conseguir buques más fiables y seguros, la apertura de nuevas fronteras en energías renovables o los progresos en las técnicas de explotación de las ya existentes, justifican el que en todos los países con economías desarrolladas existan Institutos de Investigación Naval (o Marítima) con suficiente capacidad, potencia científica y agilidad de respuesta para dar cabida a todas estas demandas tecnológicas.

  En España, este Instituto ya existe desde hace más de tres cuartos de siglo, y se conserva lozano y en plena forma: El Canal de Experiencias Hidrodinámicas de El Pardo (CEHIPAR). Desde entonces su vinculación al sector industrial civil ha sido permanente, para lo que se le dotó del carácter de Organismo Autónomo del Estado, según Decreto de 14 de junio de 1962, aunque continuando su dependencia del Ministerio de Marina hasta la creación en el año 1979 del Ministerio de Defensa, al que fue adscrito a través de la Dirección General de Armamento y Material (DGAM).

 Desde esa fecha ha mantenido su carácter de autónomo en todas sus posteriores reorganizaciones, requeridas para adaptar su organización a las disposiciones legales, fortalecer las estructuras del Centro y recoger, tanto en su fondo como en su forma, la necesaria vinculación que debe existir entre la Defensa y los Organismos civiles tutelares de los sectores económicos a los que viene dedicando el Canal un elevado porcentaje de su actividad a lo largo de su ya dilatada historia.

 En la actualidad el CEHIPAR es un Centro Publico de Investigación, y continúa configurado como Organismo Autónomo del Estado lo que le sigue permitiendo realizar unas actividades de I+D y comerciales acorde a las exigencias del mercado, disponiendo de la flexibilidad necesaria en cuanto relaciones con los clientes, contratación de encargos comerciales, acceso a proyectos de I+D tanto nacionales como internacionales, imprescindible para el desarrollo de su actividad.