Primero que nada, aparte de las copitas de rigor, decir que ni soy experto en el tema ni ná, así que lo que diga estará expuesto a error, aunque espero no equivocarme en lo fundamental. Si hace falta, alguien me corregirá, espero.
En primer lugar coincidir con mmorans81 en que la dureza o blandura (sea cuál sea el sentido que le demos al concepto duro/blando) de un barco es una característica intrínseca del mismo y no depende de las fuerzas exteriores que recibe. Lo que si puede ocurrir es que para una determinada relación superficie vélica/fuerza viento estés en una zona de la curva de brazos adrizantes de mayor o menor pendiente y notes el barco más o menos duro
a la escora.
Como el tema me interesa, ya que cuando compré mi barco actual le dí muchas vueltas a la relación lastre/desplazamiento, a que si podría resultar blando, escorar demasiado, la almiranta por los candeleros, etc... etc... os podeis imaginar, me voy a permitir extenderme. Mi conclusión en resumen es que las cuestiones de estabilidad dependen de varios factores, no todos ellos fáciles de tener en cuenta para un neófito en diseño naval. Veamos si sé explicar
lo que sé. Trataré de centrarme en dos cuestiones, la importancia del lastre y el concepto de si un barco es duro o blando.
Respecto a la cuestión de la relación lastre/desplazamiento, siendo desde luego un valor importante, creo que lo sobrevaloramos. Por supuesto que es fundamental para una mayor estabilidad estática, pero no podemos olvidar que al final lo que nos importa es el valor del brazo adrizante para cada ángulo de escora. El brazo, para no referirlo a la altura metacéntrica, es la distancia horizontal entre las verticales del centro de gravedad y del centro de carena. Trazando los puntos para cada ángulo de escora obtendremos la curva de estabilidad. Cuanto mayor sea el brazo mejor será la curva. Pero también es muy importante cómo es la curva, es decir dónde está el máximo y también hasta qué ángulo de escora se conserva el brazo positivo, ya que a partir de ese ángulo el par se haría escorante y el barco daría la vuelta.
Separando 'horizontalmente' el centro de gravedad del de carena aumentamos el brazo, luego tan importante será mover el c.d.g. como el de carena. El primero lo mejoramos bajándolo, aumentando el lastre, el otro depende del diseño de la carena, volúmenes, manga, curvas. Y aquí es dónde estamos perdidos ya que los astilleros no suelen facilitar las curvas, pero no hay que perder de vista que es un punto tan importante como el peso del lastre. No hay más que pensar en los catamaranes, que normalmente no llevarán orza de lastre, o en cualquier yate a motor, que tampoco.
Luego hay otras cuestiones referentes al lastre en sí, es decir, para centrarnos en los veleros actuales, a las orzas, su forma, su material y la posición de su centro de gravedad. Entiendo que, dentro de un cierto nivel de diseño, siempre será más eficiente una orza de espada que otra con bulbo, si se añade éste será más bien para bajar el c.d.g. de la orza y poder hacerla más fina sin tener que aumentar excesivamente el calado, no porque sea más bonita o moderna. Y respecto al material, cuanto más denso, menos necesidad de volumen, más eficiencia. Y no me meto en la influencia en la estabilidad del efecto hidrodinámico de la orza en movimiento y de la inercia del propio barco que igual me lío
Luego está el tema de la definición de dureza o blandura de un velero, o cualquier barco en general. Creo que en principio muchos hacemos una relación directa a que un barco es duro o blando si lo es a la escora, es decir, un velero sería más blando que otro si para una determinada fuerza de viento (y superficie vélica relativa) escorara más que otro y además nos fijamos casi exclusivamente en la relación lastre/desplazamiento para juzgarlo. Yo por lo menos así lo hacía. Pero creo que esto es un error. En primer lugar porque hay que tener en cuenta, no solamente el equilibrio estático sino también el dinámico (básicamente que el barco, ante una fuerza desequilibradora no va a escorar sólo hasta su ángulo de escora estático sino que lo va a superar y oscilar alrededor de él hasta alcanzar el equilibrio estático.
Por el contrario, creo que la definición correcta de barco blando o duro en realidad se refiere al periodo de balance una vez que ha cesado la fuerza que lo hizo escorar, el tiempo T que tardaría el barco (condiciones ideales, sin fricción) en volver al punto de escora inicial después de balancearse a la otra banda. Según este concepto un barco con período T grande sería un barco blando y con T pequeño sería duro.
Este período T viene dado por la fórmula : T=2*PI*(I/D*GM)^1/2 es decir proporcional directamente a la raíz cuadrada del momento de inercia I e inversamente al desplazamiento D y a la altura metacéntrica GM. Para ponerlo más claro:
- T aumenta con el momento de inercia.
- T disminuye con el desplazamiento.
- T disminuye con la altura metacéntrica.
que, para llevarlo a la cuestión de la relación lastre/desplazamiento, podríamos simplificar por:
- T aumenta con el momento de inercia.
- T disminuye con el lastre.
y llevándolo a duro/blando y simplificando:
- Un barco se hace más blando al aumentar su momento de inercia.
- Un barco se hace más duro al aumentar el lastre.
En todos los textos figura que en ausencia de olas (de costado, todo esto es referente a estabilidad transversal), un barco blando, de balances más lentos, será más cómodo para navegar, balances más lentos y exigirá menos esfuerzo a la jarcia.
Por el contrario, con olas, un barco duro será más marinero, uno blando, además de ser menos estable puede no llegar a recuperase de un balance antes de que llegue la siguiente ola, con el consiguiente peligro de embarcar agua y ser golpeado con fuerza. Luego parece claro será necesario un compromiso entre ambas cualidades.
Luego está la influencia del momento de inercia del barco, que depende de la distribución de masa respecto al eje de giro, proporcional al cuadrado de la distancia a este último. Luego en un velero, con mucho peso concentrado en la orza dependerá mucho de la distancia del c.d.g. de la orza al eje de giro, cuanto más abajo más inercia y como la relación es el cuadrado de la distancia crecerá más rápido que la bajada del c.d.g. del barco (mayor GM), luego más blando.
Una simplificación empírica de la fórmula del período de balance nos dice:
T=k*M/(GM)^1/2
que nos relaciona directamente la influencia de la manga M.
- Más manga, barco más blando.
- Más peso en la orza, más duro.
En fin, no me extiendo más, que veo que, mientras escribía este tocho, interrumpidamente, me he extendido demasiado y ya se han dado otra serie de respuestas bien acertadas.
En resumen, a lo que voy es que, con ser la relación lastre/desplazamiento importante en un velero, no es el único factor a tener en cuenta, ni mucho menos.
Saludos y
