Vela % del desplazamiento en la quilla

[Petra II]

Hola.
Decidme si el siguiente razonamiento es correcto o no:
Cuanto mayor sea el peso de la orza en relación con el peso total del velero, menos tendencia tendrá a escorar, más rigidez, menos facilidad para volcar y por lo tanto más seguro.
Si esto fuese cierto, ¿porqué se diseñan veleros como el mío donde la relación es un 30% y otros como los puma con casi el 50%?. A fin de cuentas sería cuestión de meterle algo más de hierro a la orza y añadir algún refuerzo más. No creo que eso eleve mucho el precio de la construcción.
Presiento que solo estoy diciendo burradas, pero me gustaría oír opiniones sobre esto.

[U25pies]

La proporción "Lastre / Desplazamiento" no dice nada, pues no dice nada sobre la Posición Vertical del Centro de Gravedad del Velero ... que es lo importante

La proporción correcta es "Lastre Equivalente @ 1 metro de calado / Desplazamiento"

Por otro lado la Escora depende de la forma del casco

Y la capacidad de Adrizamiento también depende de la forma del casco

Una Referencia sencilla para una buena Seguridad Pasiva es

"Manga / Puntal" =< 2
"Lastre Equivalente @ 1 metro de calado => 50% Desplazamiento en rosca"

Esta es la Referencia central

Si, por ejemplo, nos vamos a un extremo "Manga / Puntal = 1" ... el velero no necesita Lastre

Sí, por ejemplo, nos vamos al otro extremo "Manga / Puntal = 3" ... el velero necesita una Orza lastrada con el calado de la Fosa de las Marianas ...

https://es.m.wikipedia.org/wiki/Fosa_de_las_Marianas

... exagerando un poco

Es decir:

Mientras más Manga ... menos Escora el velero
Pero
... más difícil es Adrizar el velero si vuelca

[U25pies]

Manga / Puntal = 1

("Paradox" de Matt 'el genio' Layden)

El botecito apenas necesita Lastre, una migaja en el fondo del casco, unas latas de fabada, pues la Forma del casco es la que se encarga de la seguridad pasiva en caso de vuelco

Ahora queremos más "capacidad de aguantar trapo" ... Entonces aumentamos la Manga ... Y entonces necesitamos más Lastre y más Abajo

Si seguimos aumentando la Manga ... necesitamos una Orza Lastrada gigantesca ... o hacernos trampas al solitario y engañarnos (que suele ser la opción elegida)

[Avante]

Hola Petra,

Sobre los puntos que planteas,

Originalmente publicado por Petra II

Hola.
Cuanto mayor sea el peso de la orza en relación con el peso total del velero, menos tendencia tendrá a escorar, más rigidez, menos facilidad para volcar y por lo tanto más seguro.

A igualdad del resto de factores -esto es importante- sí a la mayoría de puntos que mencionas, menos el de rigidez -que no tiene ninguna relación- y el de seguridad, donde un lastre excesivo tiene también sus "dobles filos". Y siempre considerando que el par de adrizamiento no sólo está condicionado por la relación lastre / desplazamiento sino, junto a otros factores, por dónde se sitúa ese lastre (simplificando, "a qué profundidad"). A modo de ejemplo, un velero que tiene un ratio lastre / desplazamiento de un 27% y una orza con bulbo con la que cala 2.10, tendrá con toda probabilidad un par de adrizamiento mayor que otro velero de 1.40m de calado sin bulbo y con un proporción lastre / desplazamiento del 35%; siempre hablando de igualdad del resto de factores.

Originalmente publicado por Petra II

Si esto fuese cierto, ¿porqué se diseñan veleros como el mío donde la relación es un 30% y otros como los puma con casi el 50%?. A fin de cuentas sería cuestión de meterle algo más de hierro a la orza y añadir algún refuerzo más. No creo que eso eleve mucho el precio de la construcción.

A mayor lastre, efectivamente, mayor par de adrizamiento. Pero también más masa total, que implica un barco más lento, mayores costes de producción, mayor necesidad de reforzar la unión orza-casco, etc. Cuando se construye un velero se opta, en la mayoría de las ocasiones, por un equilibrio, y un lastre excesivo es en muchas ocasiones contrario a él.

Espero haberte ayudado

[vent]

Para aumentar el porcentaje desplazamiento /lastre no es suficiente añadir plomo a orza, es necesario aligerar el barco por encima de la línea de flotación. Y esto es caro,si lo pretendido es conservar un mínimo de habitabilidad. Un wauquiez 37 de briand o de Dubois, no recuerdo, toda la madera era de nido de abeja chapada, mesas, puertas, taquillas, espuma de baja densidad en las literas.

Hay otros sistemas más baratos, x yachts en uno de sus mejores barcos, el IMX 38,cogio el casco de un X 382, rebajo la obra muerta un palmo, vacío el interior, y con una bañera sin brazolas logró uno de los regatas a mejor precio que se han vendido nunca, siendo un barco que no era barato,... Estaba sobre un 50% de lastre...

Claro que la estabilidad también se logra con las formas de la carena, mucha manga en popa, pantoques vivos, tipo pogo... Es otra forma de lograr estabilidad..... Lo mejor, una equilibrada combinación entre estabilidad de lastre y de forma..... Pero nunca, nunca, el lastre móvil de agua..... No hay forma de hacerlo funcionar correctamente....

Un día que te apetezca probar la sensación, retira la mesa, las puertas, la. Cocina, y todo el material. Coloca hierro y la cadena sobre la orza, y lograrás aumentar el porcentaje de lastre.... Notarás un navegar más Franco, con menos inercias, un barco muchísimo más vivo.

[Petra II]

Pues sí que están interconectados todos los factores en el diseño de un velero. Si pongo aquí, quito de allá.
Entonces mi pregunta es: dando por hecho que los ingenieros manejan todos los mismos cálculos (que hoy en día serán con programas de diseño por ordenador me imagino, al igual que se hace para proyectos de ingenieros de caminos, estructuras, arquitectura, etc), ¿se puede deducir que todos los barcos, veleros en concreto son igual de seguros , o sea, que tienen la máxima seguridad alcanzable? Con seguridad me refiero a resistencia a volcar. Es que no concibo un ingeniero naval diseñando un modelo que vuelque más fácilmente que otro. No sé si me estoy explicando bien. Un arquitecto diseña una casa bien diferente de otra, pero las dos tienen la máxima seguridad de que no se van a venir abajo, y lo mismo un ingeniero de caminos con cualquier estructura, un puente por ejemplo. No concibo un ingeniero naval diseñando modelos con diferente facilidad para "venirse abajo" estando todo estudiado y calculado.
Como dije en mi primera intervención, estoy casi seguro de estar diciendo tonterías, pero me gustaría oír porqué y opiniones.

[Galatea Nautica]

Originalmente publicado por Petra II

Pues sí que están interconectados todos los factores en el diseño de un velero. Si pongo aquí, quito de allá.
Entonces mi pregunta es: dando por hecho que los ingenieros manejan todos los mismos cálculos (que hoy en día serán con programas de diseño por ordenador me imagino, al igual que se hace para proyectos de ingenieros de caminos, estructuras, arquitectura, etc), ¿se puede deducir que todos los barcos, veleros en concreto son igual de seguros , o sea, que tienen la máxima seguridad alcanzable? Con seguridad me refiero a resistencia a volcar. Es que no concibo un ingeniero naval diseñando un modelo que vuelque más fácilmente que otro. No sé si me estoy explicando bien. Un arquitecto diseña una casa bien diferente de otra, pero las dos tienen la máxima seguridad de que no se van a venir abajo, y lo mismo un ingeniero de caminos con cualquier estructura, un puente por ejemplo. No concibo un ingeniero naval diseñando modelos con diferente facilidad para "venirse abajo" estando todo estudiado y calculado.
Como dije en mi primera intervención, estoy casi seguro de estar diciendo tonterías, pero me gustaría oír porqué y opiniones.

Buenas a todos

Respetando todos los comentarios de los cofrades intervinientes, el contestarte a estas cuestiones sin decir barbaridades requiere introducir nociones básicas sobre todo de física aplicada. Si no estas familiarizados con según que conceptos te será muy difícil entender por que esas relaciones y % de peso de la quilla.
Realmente no se utiliza desplazamiento en este caso, si no una relación adimensional entre el desplazamiento del barco Vs el peso de la quilla. Según el barco que quieras conseguir te manejaras dentro de un rango de variabilidad u otro.

Nadie ha hablado de la inercias de la flotación, he leído un relación manga/puntal = 1, el velero no necesita lastre, UUUUfff, creo que algo no esta claro, Imaginemos:
Un barco coeficiente bloque 1, eslora 6 metros 2 de manga con igual altura de puntal el centro de gravedad del barco estaría a 1 metro (suponiendo homogénea la estructura), por ejemplo, si el barco tiene 1 metro de puntal el centro de gravedad estaría a 0.5 metros (en las mismas condiciones), es decir mas bajo , Cierto?. El lastre es para bajar el centro de gravedad, el aumento de puntal penaliza la estabilidad inicial, ya que sube el CDG del buque.

La inercia de la flotación no variaría, Cierto?, (si sabemos que es coeficiente 1, lo tendríamos claro) por lo que el metacentro variaría únicamente con el volumen de carena, Correcto?, Que ocurriría con el radio metacéntrico GM, responsable de la estabilidad inicial?, para saber con certeza que ocurriría, tendríamos que conocer el volumen de carena, es decir el desplazamiento del barco y saber como varia la posición de este M (metacentro).

Fíjate amigo Petra II, la de interrogantes que se plantean solo para saber la variabilidad del GM, que determina la estabilidad inicial del buque, pero en el caso del velero, la importancia de la estabilidad radica en la estabilidad a grandes ángulos GZ, y su comportamiento dinámico (el de la curva), no significa el velero en movimiento, dinámico significa en este caso, el trabajo que desarrolla hasta un determinado ángulo esa curva de pares adrizantes GZ x Despl. El poner o no lastre, y su posición, vendrá determinado si la carena (curva GZ) es capaz de soportar el par escorante, de las fuerzas actuantes, a un determinado ángulo y una determinada condición de carga.

Claro esta, todo el estudio anterior contemplara variantes, que se eligen, después de considerar el tipo de diseño, regata, crucero, crucero/regata, patata, cacerolo, ......... en fin todos tienen su diseño.

Consejo, Si quieres entender y hacerte una idea sobre el porque? y como? se diseñan los barcos, te recomiendo que comiences con estudiar algo de física Newton el equilibrio de los cuerpos, y Arquímedes, no necesitas mas. Luego te pillas, un libro de preparación de Capitanes de Yate, y la teoría del buque que es muy facilita te dará todos los conocimientos básicos que necesitas para entender el comportamiento de un velero. y porque de esas relaciones.

Y por su puesto, trata la información que recibas en el foro, (incluyendo la mía) como meras charlas de café, o cervecita.

Salud

[Petra II]

¡Buf!¿Complicadísimo! Y no esperaba menos. La ingeniería naval es una ciencia que que viene acumulando conocimientos desde que un cromañón se montó en un tronco para cruzar un río. Yo como soy un lego absoluto en esta materia, para tranquilizar, a invitados novatos a mi barco, les explico que los cruceros no vuelcan o lo hacen con mucha dificultad y en solo ciertas circunstancias, y aún en ese caso se adrizarían de motu propio, y todo debido a que están diseñados como los muñecos tentempié o tentetiesos: un gran peso en la parte baja que hace que el centro de gravedad esté muy bajo, por lo que siempre tenderá a "enderezarse".
En realidad esta explicación tan burda que yo les doy es realmente la idea que yo tengo en la cabeza, por eso planteo la cuestión del peso proporcional de la orza, y por supuesto la profundidad de la misma.
Pero veo que es una simplificación.
De todas formas juraría que vi en más de alguna ocasión algún bricolaje que consistía en añadir peso en la parte baja de la orza para conseguir que el barco escore menos.

[JVPIT3R]

Originalmente publicado por Petra II

Pues sí que están interconectados todos los factores en el diseño de un velero. Si pongo aquí, quito de allá.

Entonces mi pregunta es: dando por hecho que los ingenieros manejan todos los mismos cálculos (que hoy en día serán con programas de diseño por ordenador me imagino, al igual que se hace para proyectos de ingenieros de caminos, estructuras, arquitectura, etc), ¿se puede deducir que todos los barcos, veleros en concreto son igual de seguros , o sea, que tienen la máxima seguridad alcanzable? Con seguridad me refiero a resistencia a volcar. Es que no concibo un ingeniero naval diseñando un modelo que vuelque más fácilmente que otro. No sé si me estoy explicando bien. Un arquitecto diseña una casa bien diferente de otra, pero las dos tienen la máxima seguridad de que no se van a venir abajo, y lo mismo un ingeniero de caminos con cualquier estructura, un puente por ejemplo. No concibo un ingeniero naval diseñando modelos con diferente facilidad para "venirse abajo" estando todo estudiado y calculado.

Como dije en mi primera intervención, estoy casi seguro de estar diciendo tonterías, pero me gustaría oír porqué y opiniones.

Efectivamente el tema de la estabilidad del barco es un poco más complejo, por intervenir más factores que los que comentas, pero, como te aconsejan, se puede entender sin ningún conocimiento previo, es entretenido (esto ya para algunos) y te ayudará a comprender y navegar mejor tu barco.
Hablas, no obstante, de la seguridad, y ese es ya un concepto más difuso. Que consideras seguridad? Que el barco escore poco? Que adrice rápido? Que no vuelque?...son conceptos relacionados, por estar influidos por los mismos factores, pero no necesariamente un barco que escora poco volcará con mayor escora que uno que escora más, etc. Generalmente la seguridad se asocia con esta última cuestión: con que ángulo de inclinación el barco es incapaz de adrizarse, y se da la vuelta?. Aquí tienes otro tema interesante para investigar.
Finalmente te diré que los ingenieros llegan a diferentes diseños, con los mismos principios físicos, porque la seguridad no es el único objetivo de sus trabajos. Cada barco tiene un propósito, y su diseño se puede considerar mejor o peor según satisfaga más o menos al mismo. Como bien te ha dicho Vent, podrías vaciar tu salón, y meter la cadena y ancla en la sentina. Navegarías mejor, pero a ti (como a mí), también te apetece llevar a tus colegas tripusoles a un fondeadero chulo a ver atardecer, y, posiblemente los ingenieros de tu barco han colocado el equipo de fondeo en un lugar más práctico...compromisos...


Enviado desde mi CPH1931 mediante Tapatalk

[Galatea Nautica]

Buenas

El tema seguridad me lo he dejado atrás. Como dice el cofrade, la seguridad es un tema que no se define con un solo parámetro.
Existen unas regulaciones nacionales e internacionales que establecen los cumplimientos de los requerimientos de seguridad de los buques mercantes y embarcaciones de recreo. Cualquier diseño debe cumplirlas.
Como aparece en todos los libros de estabilidad, el cumplimiento de los criterios de estabilidad (por ejemplo) no garantiza que el buque no zozobre o vuelque, ya que el capitán es responsable de preparar el buque para las condiciones de mar y viento que reinen en cada momento, tomando las medidas de seguridad que sean necesarias para garantizar al integridad del buque y su pasaje.
Esto es en lo referente a estabilidad, pero lo mismo ocurre, con el reglamento de abordaje, francobordo, normas de SS.CC. y un largo etc que el buque debe cumplir y que garantizara que bajo "condiciones estudiadas" el buque se mantendrá a flote. (dicho rápido y mal).

PetraII, a tus temerosos tripulantes les puedes decir que el barco cumple con una ley básica de equilibrio, y por ese motivo no vuelca, los momentos actuantes en el buque tienen como resultante cero.

Es decir, el momento adrizante del barco es igual al momento escorante que se produce cuando el viento impacta en la superficie velica.
En caso que este "ganando" el par escorante, el buque escorará mas, con lo que tendrás o que abrir vela o reducir trapo con lo que reduces el par escorante y consigues volver al equilibrio de momentos, así de fácil, no tiene mas.

Hay "iluminados" que de mutuo propio, cambian la distribución de pesos del barco, cambian la posición de equipos pesados o enseres que tienen su posición establecida en el estudio de estabilidad y contempladas en la condiciones de carga estudiadas, eso lo único que hace es poner en riesgo la integridad el buque y de la tripulación, no se te ocurra hacer esto. podrías romper el barco.

Ten en cuenta que por ejemplo la inercias requeridas del palo, y el dimensionamiento de la jarcia se consiguen mediante la utilización de los parámetros de la curva GZ a un ángulo determinado, si tu desvirtúas esa curva aumentado el brazo del par esta imprimiendo un mayor momento adrizante aumentado este parámetro de carga, con lo que la jarcia y el palo debería tener valores de inercias y diámetros de cables mayores.

Cuidado con recomendaciones de experimentos referentes a cambios de condiciones de carga y variaciones de centro de gravedad del buque, los experimentos con gaseosa.

Por supuesto que cada cual puede hacer lo que quiera con su barco, pero debe saber a que se expone haciéndole cosas raras, la cadena a la caja de cadenas que para eso esta.

Salud