A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Navegación, Reglamento, Estiba, Mantenimiento, y todos esos problemas cotidianos tienen aquí buen puerto.

Moderador: Mariano García

Mariano García
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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por Mariano García » Mar 16 Feb 2010 19:48

Estos barcos de la Copa América, que curiosamente no pueden navegar con oleaje superior a 1 metro, se les podría considerar una especie de "engendro chulesco" para fundir miles de dólares en un duelo entre dos magnates. Tengo entendido que para el próximo enfrentamiento se volverá a la cordura de los monocascos. Y recordemos que la vela rígida ya se ha usado hace años e incluso en los mercantes; me parece que la originalidad está en los 9 flaps que captan las distintas intensidades de viento a cada altura hasta los 55 metros de mástil (que dobla la eslora).

Volviendo al tema de la ganancia en velocidad, no se si alguien estaría en contra de afirmar, que las Leyes de Newton y el Principio de Bernuilli son la causas del efecto que estamos tratando en la navegación a vela y que resumidos los representamos como unos vectores sobre el punto donde se aplican todas las fuerzas que actuan en una embarcación, ya sabemos: el centro de gravedad.

Aplicaciones de Bernuilli son Magnus y Ventury. Os adjunto un link que ilustra con gráficos y de forma sencilla estos efectos.

http://www.uclm.es/PROFESORADO/xaguado/ ... tes/06.pdf

Como no soy ni mucho menos experto en navegación a vela y menos todavía en este tema de regatas, no acabo de entender bien la importancia del efecto Magnus en un velero. ¿Alguien puede aclararlo y valorar en porcentaje su efecto sobre la velocidad?
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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por constantino luengo » Mar 16 Feb 2010 19:57

Hola hola....

¡Viva viva que la paradoja ha sido vencida! ( eso pienso por lo bajini )
El primero que sepa cuando y donde se pone a la venta el DVD de la primera regata con datos de navegación, le agradeceré que lo diga, porque por el momento solo puede contarse con

http://www.x-americascup.com/

Pero no son presentados con nitidez

Mi bibliografia comienza con lo apuntado por Gonzalo Herrán , La sirena y Mariano García, con Seafarer como animador, y Tú,Patache, por supuesto. Durante ese tiempo he bebido del Sears (edición del 70) de Física general, del Luis Bru también de física general edición del 61. En Google hay de todo pero al fin solo me ha servido para confirmar detalles. Y por último "conversado" con un erudito en el tema me confirma la destrucción de la paradoja pero, me añade tanto y tan complejo, que me quedo como estaba.

Lo que han hecho los diseñadores del Oracle como los del Alinghi es optimizar lo que los expertos en mecánica de fluidos conocen, y probablemente los diseñadores del “Crossbow I y II” también conocían pues la teoría ya se comenzó a fraguar con Bernouille (1705), se seguiría con la aportación de Magnus (1870) y finalmente se completaría con Prandt (1953 ) que parece que es la clave.
Y como en ese periplo nace la aviación con su "ala" comenzarían , supongo, a tenerse experiencias en túneles de viento.....y datos reales sobre la validez de esos principios etc. etc. Y como la teoría es la práctica comprobada y lo real (práctico) existe aunque no lo sepamos, es por lo que los diseñadores del “Crossbow I y II” lo hicieron tan bien que la resistencias que tu bien defines, fueron superadas en la medida que consiguieron aumentar la velocidad hasta que el cuadrado de ésta volvió a ser el límite "no superable".

¿ Se habría arriesgado Oracle a elegir un perfil de vela rígido ( con flags orientables etc etc) sin contar con lo averiguado a través de los túneles de viento ?

Es una bonita pregunta ¿ no os parece ? . Y...

¿ Tendrían noticia los del Alinghi de la existencia de los “Crossbow" ?


El tema es apasionante y merece la pena correr riesgos ¿no?
Un abrazo
Constantino

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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por constantino luengo » Mar 16 Feb 2010 20:25

Hola Mariano.

Te me adelantaste y ahora me pillas yéndome pero te contesto a tu pregunta antes de que se me olvide.

El efecto Magnus, que es quien lo descubre, tiene su explicación en la influencia de la "viscosidad" del fluido sobre un cuerpo cilíndrico (luego se generaliza) que se desplazase girando a su través; dando como resultante una fuerza que actúa sobre su trayectoria, si es libre ( Caso del balón de fútbol ) o sobre el eje del cilindro representando una fuerza de "arrastre".

Bernouilli es empuje por "cambio de Velocidad"
Magnus es empuje debido a la "viscosidad" del medio
Prandt es empuje por "torbellinos" CIRCULACIÓN ( Tiene que ver con ¿capas límites? ¿....? )

Saludos

Constantino

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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por constantino luengo » Mié 17 Feb 2010 10:41

Hola.
Algo curioso y desmitificante. Según comenta el Sr. Bru, en su Tratado de Física, Leonardo de Vinci debió de haber comprobado ya la influencia de los perfiles porque citó como aconsejable "Que los barcos deberían invertir su popa y su proa" osease , se sacó de la manga el uso del "bulbo de proa" total casi 500 años ha.
Sr. Sr. < Que ya está too descubierto Sres del Oracle >
Saludos

Constantino

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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por Mariano García » Mié 17 Feb 2010 14:40

Leer a los clásicos siempre es interesante e incluso imprescindible para entender la actualidad, pero escuchemos también lo que dicen hoy los expertos; y para mi las mejores embarcaciones y especialistas de la vela, que tienen que aguantar y superar todo lo que encuentren, navegan en la "Volvo Ocean Race"...

"LAS REGLAS DE UN VO70Volvo Open 70 – Version 2.0
Aparte de los ya conocidos exteriores con los logos de los patrocinadores, la nueva generación de Volvo 70 ha demostrado ser bestias muy diferentes a aquellas que hicieron añicos muchos records en la última Volvo Ocean Race.

Con sus altos francobordos, secciones de casco con volúmenes angulares e impresionantes jarcias, los Volvo Open 70 continúan impresionando e intimidando cuando los ves en cualquier pantalán, al igual que lo hicieron sus hermanos.

A primera vista no es fácil darse cuenta de lo que ha cambiado en la Regla de la Clase VOR, pero estos barcos de segunda generación están mucho más refinados y son mucho más potentes.

Principalmente hay dos nuevas áreas que se han desarrollado, los cambios en la regla por si misma y una avidez manifiesta por una mayor velocidad.

VO70 – La Nueva Regla

Si hablamos de rendimiento, la primera hornada de VO70 en la edición 2005-06, dejó claro que había rozado los límites de la navegación oceánica. A la finalización de la pasada regata nadie tuvo quejas sobre el rendimiento de los barcos, por lo menos no en cuanto a velocidad.

Revisando las reglas que gobiernan el diseño y construcción de estos barcos, el objetivo se centra más en un refinamiento de ellas que en cambios radicales. El entendimiento de las cargas que generan estas poderosas embarcaciones, cuando bajan en popa de ola a ola, es un de los puntos en los que más se ha trabajado en esta nueva versión.

En un esfuerzo por animar a los diseñadores a dar más estructura a los barcos, para mejorar su fiabilidad y durabilidad, el rango de variación en desplazamiento se ha reducido a 13.86-14 toneladas, mientras que el peso máximo del bulbo de la quilla se establece en 7.4 toneladas.

Las reglas sobre apéndices es otra de las áreas en las que se ha trabajado profundamente, con dos orzas de deriva y una o dos palas de timón como únicas opciones permitidas, mientras que las problemáticas escotillas de la quilla y sistemas de carenado móviles alrededor de la unión quilla/casco han sido prohibidas.

Sobre cubierta, las velas para rumbos abiertos pueden ser enrollables y los tangones no están permitidos, lo que hace el plano vélico más sencillo y más manejable para las tripulaciones, además de abaratar costes en el desarrollo. Otro cambio en cuanto a aparejo es la posibilidad de un spinnaker de tope de palo adicional, Código Zero, que en esta edición ya está permitido para mejorar el rendimiento con vientos ligeros.

Otra modificación en cubierta son los materiales en jarcia que para esta edición pueden no ser metálicos. Este movimiento reduce significantemente el peso de la jarcia. Una jarcia más ligera mejora el rendimiento de manera muy significativa, reduciendo el peso y el momento de inercia longitudinal, redundando en una reducción del cabeceo y los esfuerzos derivados del mismo.

VO70 – Los Nuevos Barcos

Si hablamos de rendimiento, la manga de los barcos se convierte en factor clave. Más manga significa más momento de adrizamiento, con el penalti de una superficie mojada mayor y por consiguiente una mayor resistencia.

Con la configuración de aleta y bulbo en quilla establecida ahora en 7.4 toneladas y un calado máximo de 4.5 metros, hay una menor flexibilidad en cuanto al rango de momentos adrizantes, que los que pueden ser generados desde los sistemas de aleta y bulbo de quilla por si solos, haciendo la manga de la línea de flotabilidad más importante. Así todo, el par de adrizamiento versus la manga y la superficie mojada son el rompecabezas del diseño de estos barcos.

Como siempre, las formas del caso son otro de los puntos clave.

“Una popa plana ayuda a planear pero también provoca la tendencia a clavar la proa, haciendo que sea más difícil timonear a altas velocidades”, comenta Russell Bowler, de Farr Yacht Design, quien ha diseñado los Telefónicas.

Buscar el equilibrio en ceñida y popa es otro asunto de gran importancia, como explica Shaun Carkeek, de Botin&Carkeek, diseñadores del barco de PUMA, il mostro. “El porcentaje de tiempo en el que se irá en rumbos de través será el mismo que en la pasada edición, pero en cambio parte del tiempo en el que se navegó en rumbos abiertos pasará a ser más de ceñida”, comenta el diseñador Shaun Carkeek.

“La última vez vislumbramos los beneficios de los diferentes diseños en cuanto a los casco, también nos quedó claro la importancia del equilibrio entre el par de adrizamiento y el rendimiento en condiciones de viento ligero. Aunque creemos que estos aspectos son realmente importantes, entender la aerodinámica de estos barcos es un hecho crucial”.

El desarrollo en cuanto a jarcia es quizás lo más fácil de observar cuando estos barcos están en el pantalán. Desarrollando velocidades calculadas con exactitud y ángulo de viento aparente que rara vez se va a la popa, la aerodinámica y la resistencia resultante se convierte en factor de gran importancia.

Como consecuencia, las jarcias son mucho más limpias que anteriormente, con menor resistencia aerodinámica en cuanto a las piezas de unión, terminales y diseño de salida de drizas.

El palo puede ser construido esta vez en fibra de carbono de alto modulo, lo que supone jarcias más duras y pequeñas, en cuanto a sección en el tope de palo, lo que a su vez mejora la aerodinámica. Pero habrá que buscar el equilibrio al tener en cuenta las altísimas cargas que generarán las velas de tope de palo.

Optar por componentes de jarcia no-metálicos no ha sido una dura decisión para los equipos, el ahorro de peso que se gana aquí no sólo contribuye a una mejora general para los barcos y ha permitido a los diseñadores especificar unos componentes de jarcia más robustos que puedan soportar las cargas adicionales.

Si nos vamos a planos velicos y guardarropas, los equipos han tenido que reformar su arsenal. Una vez virado Hornos no habrá más cabalgadas por el Oceáno Sur y la flota tiene que enfrentarse esta vez con un nuevo territorio y etapas potencialmente en ceñida –como la de 2.500 millas de Singapur a China-.

Los Códigos Zero revolucionarán el rendimiento en ceñida y en condiciones de vientos ligeros, por lo que será usual ver estas gigantes velas de tope de palo, con 8.5 y 9 nudos de real, navegando por encima de la intensidad de viento con 40 grados de real. Una velocidad de 11 nudos, con 9 de real, será algo común y algunos equipos decidirán a buen seguro llevar cuatro velas de proa en una etapa y dejar en tierra algún spi, dado un nuevo énfasis al trabajo en estos rumbos.

La nueva generación de Volvo 70 podrá medir un total de 24 velas para toda la vuelta al mundo. Igual a alguno se le hace un número un tanto elevado pero las necesidades particulares de cada etapa son tenidas en cuenta, haciendo del I+D del guardarropa de velas una de las llaves maestras del éxito.

Mientras que el guardarropa de un barco a otro puede variar, el típico paquete para una etapa típica puede suponer: una mayor, 3 foques, 3 velas de través, un Código Zero y 5 spinnakers.

Hacer un óptimo uso de las velas, y tenerlas en buen estado a larga vista es otro punto clave y una lección aprendida de los ABN AMRO al resto de la flota, en la pasada edición.

Los barcos pueden mantenerse optimizados con mayores ángulos de escora, lo que les permitiría unos ligeramente mayores A3, para ser usados con unos rangos de vientos algo mayores. En la última edición algunos de los competidores de los ABN AMRO comentaron como en el resto de las embarcaciones, con 10 grados menos de escora que el holandés, se iban de orzada y se veían obligados a reducir trapo para poder ir a rumbo.

Claramente el diseño será mucho más poderoso en estos barcos de segunda generación pero también habrá que tener en cuenta el reto que supone el nuevo recorrido. Esta segunda generación puede parecer similar a la anterior, pero su rendimiento les pondrá en otra liga diferente"


Perdón por el copy-pega. Saludos.
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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por la sirena » Mié 17 Feb 2010 15:28

Saludos,gracias Mariano,es en este articulo donde claramente se ve quien es un navegante y quienes otra cosa.La volvo es una regata seria donde prima la navegacion,usando por supuesto los nuevos materiales,que con mayor dureza o fuerza de carga y menos peso hacen que un barco de lineas mas o menos clasicas(en el diseño de cascos poco nuevo desde el 1800) pueda dar una regata con el viento y la ola que sea,lo del Oracle es otra cosa que a mi ni fu ni fa,solo les falta cambiar el barco por tablas de surf con patines para la tripulación,eso no es serio ni marino ni na.en otros foros mas de navegentes a vela han dicho lo mismo,esto ya es desfasarse y no ha sido tampoco para tanto.Para mi como para casi todo piloto el navegar a 12n con vientos de 8/9n gracias a lo expuesto anteriormente en los demas comenterios tan acertados sobre las razones o principios fisicos,el arte del patron y de los distintos marineros en el trimado de jarcias de labor y de trabajo,sumandole los nuevos materiales,y indiscutiblemente un espiritu marinero para ser capaces de cruzar Hornos sin amilonarse por una ola de 3m o 8m,sin mas historias.Navegar y nosotros somos marinos,eso es lo importante,por el placer de navegar, :mrgreen: si ademas nos pagan ya es la hostia tú.
Esta es mi sirena,y se ve claramente lo que es navegar por placer.Saludos
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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por Mariano García » Mié 17 Feb 2010 18:25

¡Bravo por esa sirena y lo que disfrutará a bordo!.

El futuro es de nuestros hijos. Procuremos dejárselo fácil.
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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por NachoMM » Jue 25 Feb 2010 5:30

Humildemente lo que puedo aportar es para monocascos y dice así: La velocidad teórica, en nudos, en ceñida de una embarcación es igual a la raiz cuadrada de su eslora en flotación medida en pies, ésto no hace referencia a la velocidad del viento ni real ni aparente, o sea un barco que mida 36 pies de eslora en flotación su velocidad máxima en ceñida sería la raiz de 36, o sea 6 nudos. Buena proa a todos.
Viento Norte duro, Sur oscuro........¡¡Pampero Seguro!!

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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por juanjocat » Mié 10 Mar 2010 19:44

Hola a todos. Estaba buscando en google datos sobre velas y he dado con este foro, en concreto con este hilo. Saludos a todos. Me han interesado mucho vuestras respuestas. Voy a intentar aportar algo desde mi ignorancia. La velocidad máxima del monocasco, en ceñida o como sea, incluso a motor, cierto que es 2,43x raiz cuadrada de eslora de flotación en metros, pero solo en cascos de desplazamiento, no así en carena de planeo. Esto es así por las olas que crean estos cascos al avanzar. Se crean dos olas que se van separando una hacia proa y otra a popa, cuando llega al máximo, si aumentamos la potencia, se "cae" de estas olas, lo que hace que se frene, y vuelta a empezar. Los veleros de la volvo, y de regatas de ese nivel, tienen carena de planeo o semiplaneo, con una orza gigante retractil de fibra de carbono, lo que supone un trabajo inmenso en trimar y cambiar velas. En lo de por qué pueden superar la velocidad del viento, todos los efectos que habéis nombrado tienen algo que ver, venturi, la presion depresion. Entre todos crean la "circulación de velocidad", que es lo que mueve al barco ya con arrancada. Con las antiguas velas cuadradas, en popa cerrada, no se podía pasar de la velocidad del viento, pero con los aparejos modernos si. Siempre que no se embolse el viento totalmente, y pueda circular alrededor de la vela, se crea la citada circulación de velocidad, y se puede superar la velocidad del viento. Tambien hacer notar que la aspiracion que se produce en la zona de sotavento, (depresión) es varias veces mayor que el empuje del viento en barlovento. Saludos

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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por Hidropiloto » Jue 11 Mar 2010 8:01

Gracias Juanjocat por tu aportación. Creo recordar que la fórmula de la velocidad máxima "2,43x raíz cuadrada de eslora de flotación en metros" era una fórmula empírica, ya que está en función del coeficiente de afinamiento y depende de la eslora, la manga y la forma en flotación.

¿Alguien recuerda de donde salia la fórmula?
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... pero si miramos con amor, podemos evitar un huracán.

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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por Hidropiloto » Sab 20 Mar 2010 8:44

Y mientras localizamos la fórmula, una pregunta sobre veleros y energía.
Supongamos dos veleros que compiten sobre un mar o lago helado. Los dos veleros tiene velas iguales, pero uno de ellos el A tiene doble de masa que el otro B. ¿Cuál de ellos cruza la meta con mayor energía cinética?
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Re: A vela...... ¿ Velocidad del viento X 3 ?

Mensaje por juanjocat » Sab 20 Mar 2010 20:17

Pues creo que el B, porque al tener menos masa alcanzará mas velocidad, y esta se eleva al cuadrado. Saludos

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