Curtiss (1915-) vs. Yate moderno (1970-)

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Curtiss (1915-)

Artefacto de 1 Tonelada bien parido comodiosmanda

El proyecto Gutenberg de viejos libros en el siguiente enlace nos regala una bonita maravilla de viejo manual: "Learning to Fly", aprendiendo a volar

https://www.gutenberg.org/cache/epub...02-images.html

Donde se puede apreciar este logrado Artefacto esto es fruto del Arte

Equilibrio Estable en los tres putos Ejes

Temita

"Eixes do avion e a suas rotacions"

https://gl.m.wikipedia.org/wiki/Eixes_do_avi%C3%B3n

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Yate velero moderno (1970-)

"Vimos el yate Vanguard de 47 pies de Eslora del equipo de Hong-Kong de la Admiral Cup; su joven timonel perdió la concentración un instante (!) y el yate giró y volcó dando una vuelta de campana de 360 grados"

(en Navegación con mal tiempo en la Benemérita Editorial Juventud de Barcelona)

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Veamos este invento del Yate velero moderno (1970-) y los tres putos Ejes

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...

A, Eje Roll) Alabeo que en los Buques es el movimiento de Balance

Aquí, faltaría más, el Yate moderno es estable: cuando Escora intenta recuperar el Equilibrio

Faltaría más, los señores ingenieros llevan dándole vueltas a este Eje desde el siglo XVIII, de hecho es su diosito

Tan es así que toda tragedia se interpreta bajo la luz del diosito de San Teoría del Buque

A la motora "Bayesian" con sideral mástil de Balandro le faltaba entre otras cosas Estabilidad hidroEstática trasversal ... (Correcto)

Al yate velero "Grimalkin" que volcó la popa sobre la proa ... lo acusamos de tener poca Estabilidad hidroEstática trasversal ... (Cómor, WTF)

Literalmente como el borracho buscando la llave debajo de la farola porque es la única Luz que ve

La adoración a este Eje del Buque culmina en el "índice de estabilidad" (Stix) del sumo pontífice Van Oossanen

Recordemos

ISO/TC Working Group 22, bajo la presidencia de mister Andrew Blyth

- "It is extremely difficult ... Es extremadamente difícil encontrar criterios rigurosos para juzgar la seguridad de un yate velero en Alta Mar"

- "The size ... El tamaño ... El tamaño (camaradas compañeros) es el más importante criterio a la hora de juzgar la seguridad", donde estén 100 mil Toneladas que se quiten 10 mil Toneladas, el tamaño ha sido siempre nuestra segura guía en el proceloso mar

(gran murmullo de aprobación)

- encargamos al camarada compañero Van Oossanen de conocidas habilidades matemáticas que resuma la cosa del Tamaño en bonita fórmula para revestir de respetabilidad científica la guía segura del Tamaño

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La cosa es chistosa

El índice de Estabilidad del sumo pontífice Van Oossanen ("Stix") es la Eslora salpimentada por un Factor

Stix = Eslora x F

Un Factor que es una ristra de factores que matizan hacia arriba (x 1,1 por ejemplo) o hacia abajo (x 0,9 por ejemplo) la Eslora

Es chistoso medir el Tamaño de la Eslora para hacer categorías distintas de yates veleros objetivamente pequeños de menos de 10 Toneladas

Que es como hacer categorías distintas de señores bajitos ... midiendo su altura ... en vez de usar como criterio el color del pelo o el olor de sus pies

Y la cosa es aún peor porque la Estabilidad Estática Transversal es (como señaló Froude) un agente doble

Es la paradoja de la Estabilidad en el Eje "Roll":

El velero más dificil de volcar por la acción del Viento ... Es el más fácil de volcar para las Olas

Predicción hecha en el siglo XIX cuando se discutió este asunto y que vimos empíricamente en el vuelco de un velero de 8 Toneladas y gran Eslora

El vuelco del IMOCA "Hugo Boss" en la costa de Galicia

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...

B, Eje Pitch, Cabeceo

Un Buque va sobrado de Estabilidad Longitudinal ... Qué más da +2 grados proa arriba o -2° proa abajo

Sí, en un Buque la cosa es así

Peeero en un pequeño velero de menos de 10 Toneladas la diferencia es la diferencia entre llegar alotro lado del charco con una sonrisa o con 40 grados de fiebre con un calentón de narices

Es tal la despreocupación por este Eje que ...

a) vemos yates veleros que hunden la proa al escorar, un viejo problema bien documentado que data de 1880

b) vemos cruzar el Atlántico con tres Toneladas de Plomo a proa del Eje de Giro del Cabeceo

c) es tal la despreocupación por este Eje en esta industria de tradición ojocuberista y yataista (-ya tá, ahí quedó) que incluso en el mundo de la alta competición no se ha enfrentado el problema del "nose diving", hundir el morro y bucear, hasta ayer por la tarde, y animado por el triunfo del casco tipo pastillas de jabón, el así llamado "Scow"

Y no por la seguridad y la comodidad se ha comenzado a prestar atención a este Eje, sino como siempre por la cuestión de a ver quién mea más lejos, es decir por la cuestión de la Velocidad en las grandes regatas

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(JW Slooff)

C, Eje Yaw, Guiñada

Guiñada en grados y Coeficiente del Momento de giro en el Eje de la Guiñada

El yate velero moderno mientras más guiña más quiere guiñar, es completamente inestable en el Eje de la guiñada

Navega exactamente al revés que una aeronave



Coeficiente del momento de guiñada (Cm) y ángulo de guiñada

1) Buque, por ejemplo un superpetrolero, que literalmente navega de culo ... navega de culo para así poder maniobrar el colosal Mamotreto

2) Aero-nave: Equilibrio Estable

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- Entonces ... Quemamos el yate moderno en la hoguera de San Juan

- Bueno, es una opción razonable que no hay que descartar; pero a mí se me ocurre que tal vez quizá se le podría dar una segunda oportunidad a este invento del velero moderno de la siguiente forma

Situamos el Centro de Gravedad del velero a popa del Eje de Giro del Cabeceo que pasa por el Centro de la Flotación

Neutralizamos la Orza situando su centro hidroDinámico debajo de la zona por donde anda el Centro de Gravedad del velero

Dos timones Dos, bien dimensionados, en tremenda popa ancha muy ancha como los bólidos de alta competición

Carena Sustentadora que produzca mogollón de sustentación bajo la Proa, y succión hidrodinámica en la Popa para colaborar en el trimado del Casco

Y mejoramos muy mucho la seguridad pasiva con

a) una bañera muy profunda que es al mismo tiempo comodidad y seguridad

b) muy compartimentado, por ejemplo 30 compartimentos estancos, y diez de ellos, los de proa rellenos de 'corcho blanco'

La Seguridad Pasiva de un velero en Alta Mar son dos temitas:

1) el impacto contra un objeto y la resistencia al hundimiento tras una gran vía de agua

2) el impacto de una Ola salvaje, vuelco y adrizamiento

c) Que al volcar la bañera no se convierta en los dos cascos de un catamarán, recordemos la fotografía de Pierre André Huglo sobre el casco volcado de un Pogo

d) mástil cerrado, agujerear el mástil para pasar las drizas por dentro es una superstición troglodita que para colmo afecta a una de las tres cosas sagradas: mástil, quilla, timón

Total, un Mini Transat del tamaño de un Mini Ton, mejorado, civilizado, más cómodo y más seguro

Es una posibilidad

Algo desde un punto de vista hidroDinámico a la altura del viejito "Baroudeur" diseñado por el viejo André Beneteau, más seguro, y muchísimo más potente en ceñida gracias a 200 litros de agua de Mar

Al cargar en ceñida con viento fresco, fresquito y frescachón 200 litros de agua de Mar en barlovento y a popa conseguimos cuatro cosas:

1) aguantamos el tirón de la Fuerza de las Velas y su enorme brazo de palanca, evitando hundir el morro y bucear en la ola ("nose diving")

2) movemos el centro de gravedad del velero aún más a popa del Eje de giro del Cabeceo, el paso se la ola es más suave

3) aumentamos el Desplazamiento

4) movemos el Centro de Gravedad del velero hacia barlovento



30 nudos de viento atmosférico @ 10 metros de altura (TWS_10) y 29,9 nudos de Viento Efectivo Efectivamente en Efecto (AWS) a la altura del centro AeroDinámico del Aparejo

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Con el Casco escorado y guiñando (Yaw) 6 grados a una velocidad de unos 8 nudos (4 metros por segundo) el Momento Desestabilizante del Casco (y ojo: es una Carena ligera) es un Vector de 300 Newtons en la roda

Si la proa se hunde (Munk_4) podrían ser 600 Newtons; pero la proa no se hunde ni de broma

Porque si la Ola levanta la popa ... entonces el velero acelera y levanta la Proa

En el momento del despegue para entrar en la zona de planeo (Froude > 0.60) tenemos suficiente Angulo de Ataque (AoA) para aguantar el tirón de la Fuerza de las Velas que quiere hundir la proa pa bajo ("Bow Down") y planear-surfear llevados por la Ola Oceánica

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Notése el problema

Con 6 grados de guiñada el ingeniero aeroespacial señor Max Michael Munk ...

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Max_Munk

... es equivalente a un vector en la roda de unos 300 Newtons, que no es mucha fuerza pero tiene mucho brazo de palanca

Pero ... ejque ... La Orza con 6 grados de guiñada y mucha Velocidad ... produce

3075 Newtons (!!!)

Las Orzas modernas producen mogollón de Fuerza. Y en un velero pequeño no tenemos la opción de navegar subiendo la orza como un Boreal 44 y otros Bicharracos de Aluminio

Así que o neutralizamos la Orza o necesitamos 6 mil Euracos de piloto automático o simplemente nos comemos la orza al tropezarnos con carena y Orza

La pala del timón (solo cuento una de las dos palas) produce 964 Newtons

Y alcanza el objetivo de situar el CLR, el Centro de la Resistencia Lateral, a popa del Centro de Gravedad del velero

Y así el velero tiene Equilibrio Estable hidroDinamico en el Eje de la guiñada

Es decir

Solo hay que mover la pala del timón para compensar el desequilibrio creado por las Velas

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Esta cuestión la planteó el profesor Kensaku Nomoto, de la Universidad de Osaka, en el sexto HISWA Symposium en Amsterdam en 1979

"Balance of Helm of Sailing Yachts, A Ship Hydrodynamics Approach on the Problem"

El velero del profesor Kensaku Nomoto se llamaba "Iru Ichiban", viento de primavera, murió en el mar, no sé los detalles, dicen que se cayó al agua, recordándonos una vez más -Achtung- que está estrictamente Verboten caerse al agua si se navega solo. Una bañera profunda y un buen arnés es buen invento.

El tema fue continuado por el profesor Lex Keuning del tecnológico de Delft que en paz descanse en una serie de trabajos entre los que hay que destacar el siguiente

Keuning JA, Vermeulen KJ, "The Yaw Balance of Sailing Yachts Upright and Heeled", SNAME 16th Cheasapeake Sailing Yacht Symposium, Annapolis, 2003

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(Hörner, Fluid Dynamic Lift)

Por qué

Por qué la Proa de un velero guiñado, escorado y cabeceado puede producir una tremenda fuerza Lateral

Respuesta técnica: porque es un caso de flujo cruzado (cross flow) con un muy fuerte componente "no linear"

Dicho de otra forma: porque aquí la Sustentación (Lift) no es sustentación propiamente dicha, sino la componente lateral del arrastre (Drag)

Simplemente: el velero se tropieza con su casco

Es más cómodo navegar encima del agua que dentro del agua porque al intentar atravesar el agua desplazando el agua a los lados se crean fuerzas laterales desestabilizantes cuando la Escora rompe la simetría del casco

Los ñajos tienden al buen comportamiento porque suelen estar más encima del agua que enterrados en el agua

Y por una razón muy importante: porque navegan en la misma zona de la misma Ola

"Después de toda una vida defendiendo la navegación en pequeños veleros me sigue sorprendiendo y me atrapa desprevenido lo increíblemente bien que navega un bote diminuto en un mar gigantesco"

Roger D. Taylor, MingMing and the Art of Minimal Ocean Sailing

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Evidentemente

Evidentemente no tiene sentido navegar por los rugientes y aullantes tropecientos del Indico Sur ... en una tabla de WindSurf de 1 Tonelada

Si la cosa fuera esa ...

Entonces lo suyo sería 10 Toneladas en una Carena de perfil Holandés ... le llamo así porque es allá donde se ve bien esta tradición, por ejemplo justo el primer modelo de 1974 dibujado por Maas de la larguísima Serie Sistemática de Delft (1974-1999)

Es decir en vez de basar el surfeo de Olas Oceánicas en mucha Alta presión bajo la proa, basarlo en Baja presión, mogollón de succión hidroDinámica bajo la popa como el viejito "Baroudeur" del viejo André Beneteau

En este caso del Bicharraco de 10 Tons tal vez quizá podríamos imaginar 1 timón y dos patas-orzas

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Bajo este punto de vista ...

Las Categorías de Diseño serían:

Categoría E: Exploración de las regiones polares

Categoría Aa: Velero Oceánico igual o mayor de 10 Toneladas capaz de disfrutar Fuerza 10

Categoría Ab: Velero Oceánico igual o mayor de 1 Tonelada capaz de disfrutar Fuerza 7 y capaz de sobrevivir Fuerza 10 blasfemando y con mucho susto

Categoría C: Costero

Categoría D: Dinghy

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Y por qué

Y por qué no una tabla de WindSurf de 10 Toneladas

Pues porque la Ley cuadrático-cúbica

https://es.m.wikipedia.org/wiki/Ley_...co-c%C3%BAbica

pone el bicho en 5 millons de Euros para que tenga suficiente máquina para crear Sustentación hidroDinámica bajo la Proa

"Cuatro Setenta" con tripulación japonesa: 50 metros cuadrados por Tonelada en su configuración básica Foque + Mayor

IMOCA de hace diez o veinte años antes de literalmente volar: 50 metros cuadrados por Tonelada en su configuración básica

Bote ligero de 1 Tonelada: 24 metros cuadrados por Tonelada

Bote ligero de 3 Toneladas y alrededor de 200 mil Euracos: 17 con palo de Aluminio, 20 metros cuadrados por Tonelada con mástil de fibra de carbono

Crucero de 8-10 Toneladas: 10 metros cuadrados por Tonelada como el viejito Baroudeur del viejo André Beneteau

Clipper a todo trapo zarpando de Hong-Hong rumbo a Londres en el año 1888: alrededor de 1 metro cuadrado de Trapo por Tonelada

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El Legislador Europeo dijo que la Norma sobre embarcaciones de recreo era fundamentalmente para informar al Consumidor

Por otro lado la susodicha Norma en alguna de sus esquinas dice que hay que dejar margen para la libertad creativa del diseñador

Mi propuesta de Categoría de Diseño "Aa" creo que deja margen entre los que pensamos que lo suyo en esa Categoría son unas 30-33 Toneladas y los locos Minimalistas que argumentan a favor de 10 Tons

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De paso

Fuerza 7 Meteorológica es "Fuerza 9 YouTube" antes llamada "Fuerza 9 en la barra del bar"

Fuerza 8 Meteorológica suele ser equivalente a "Fuerza 10 contando la peripecia en la barra del bar" y en jerga más moderna suele ser equivalente a "Fuerza 10 YouTube"

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En el bonito manual del Curtiss

https://www.gutenberg.org/cache/epub...02-images.html

En el bonito manual del Curtiss a la Succión o Chupona creada por la Baja presión le llaman "Vacuum", y a la Alta presión le llaman "Pressure"

Bien

Mecánica de Fluidos es Dos Patadas

La Baja depende de la Curva
La Alta depende del Angulo de Ataque

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Surfeando en el Indico Sur con bajo presupuesto mientras vemos pasar a los IMOCA de varios Millons de Euros

Fuerza de propulsión =

Fuerza del Viento +

Monstruosa y TodoPoderosa Fuerza de la Tierra y don Isaac Newton = Masa del artefacto x 9,8 x seno de la pendiente de colosal Ola Oceánica del Indico Sur

Cuánta Succión Chupona se puede crear en la Popa para en este arte del Surfeo trimar el artefacto Popa abajo Proa arriba ...

Ancho (b) del chorro de agua que sale por la popa

Presión dinámica (q) = 1/2 Velocidad elevada al cuadrado x densidad del fluido (1025 kg el metro cúbico de agua de Mar Salada)

Coeficiente = cuatro "pi" por "flecha/ cuerda" / (1 + (2 / Aspect Ratio))

Aspect Ratio (AR) = 0.5

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Cuando Escora no hunde la Proa, y no es propenso a un rápido y profundo cabeceo porque el Centro de Gravedad del velero está a popa del Eje de Giro del Cabeceo que pasa por el Centro de la Flotación

Y cuando acelera la proa produce algo de Alta presión vertical y la Popa produce bastante Succión, y la popa no se resiste desde un punto de vista hidroEstático

La popa se hunde bien en la Ola
La proa sube dispuesta a superar por encima la olita de la proa

Y la Ola Oceánica de 10 nudos se lo lleva en brazos a 10 nudos, la Ola Oceánica que navega a 14 nudos se lo lleva a 14 nudos, y la Ola que navega a 20 nudos se lo lleva volando a 20 nudos

Pero, claro, no pilla todas las Olas, el botecito se tragó un par de Olas

De ahí mi preocupación por la cuestión del Despegue

< 0.40 Froude: "Desplazamiento"
0.40 - 0.60: "semi Desplazamiento"
0.60 - 0.80: "planeo" o "semi Planeo"
> 0.80: "planeo Puro" o "planeo"

Al final Román estaba navegando a 0.45 Froude (!) cuando el botecito salió en tremenda Surfeada

Se podría mejorar el asunto del Despegue (la transición del régimen de Desplazamiento a la zona de Planeo) con una Carena ligera (< 150 D/L) y más trapo ...

imitando a los bólidos de alta competición

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0.50 número de Froude (Fn)

0.50 Froude es la peor velocidad posible para el consumo de gasofa

Pero, jo er, esto no es una motoraca con sideral mástil como "Bayesian" la motora-balandro sino un puto Velero

La Velocidad es mano de santo ... porque (si controlamos que el tirón de las Velas no hunda la Proa en su propia olita de la proa) Entonces tenemos pedazo de rampa de Despegue

Llega la Ola Oceánica por popa, levanta la popa, y el bote acelera al mismo tiempo que supera su ola del casco: Alfombra Mágica

La ancha popa bien asentada en la Ola: las salidas del agua son rectas (!): al carajo las desestabilizantes Bajas presiones Laterales

Y el artefacto vuela en brazos de la Ola

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"Surf riding"

Muchas veces uso la expresión "bajar la Ola"; pero en realidad el Surf de Olas Oceánicas (que a mí me gusta llamar "Surf gliding", surfear-planear) y el (preocupante y peligroso) "Surf riding" de pesqueros y pequeños Buques mercantes viene a ser más o menos lo mismo

Así que ahora tiendo a expresarlo de otra forma diciendo que la Ola se lleva el bote como se ven en estas imágenes

En un velero pequeño el así llamado "Surf riding" es más pacífico

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Vector 1) Alta presión: Sustentación hidroDinámica

Vector 3) Baja presión: Succión hidroDinámica

Vector 2) Savitsky en "Diseño de cascos planeadores" (1964) le llama "hidroEstático" pero el tío va y lo calcula a partir de la Velocidad y el Angulo de Ataque, asín que no sé por qué carajo le llama "Estático", da igual sea galgo o podenco, a mí me da por llamarle "hidro cuña": es el amontonamiento de agua bajo la proa creado por el desplazamiento del agua

La magia del asunto ...

... ejque si la Ola Oceánica levanta la popa entonces los Vectores 1 y 2 tienen menor componente hacia popa: el bote acelera de 0.50 Froude a 0.60 Froude y levanta la Proa y pude acompañar a la Ola Oceánica

Si sopla bien y el bote ya navega a 0.60 pues mucho mejor porque ya navega al borde del planeo

Total

Equilibrio del Angulo de Ataque como el Curtiss de 1915

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En esta imagen ...

he quitado las Velas y la "hidro cuña"

para visualizar el digamos puro trimado hidroDinámico del casco

el Centro de la Carena se ha movido a la varenga-cuaderna número 7

Ese pedazo de Vector (número 3 en este dibujo) es el Vector hidroEstático

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En principio es un enredo de cohones porque la forma de la ola del casco depende del trimado del Casco ... y el trimado del Casco depende de la forma de la ola del casco; pero tiene solución

Por un lado iterando ... Y por otro lado comparando la Resistencia por formación de olita del casco (Rr) que estima el modelo con el buen anclaje de la estimación que nos proporciona el profesor Keuning del Tecnológico de DELFT en la última versión (1999) de su afinada fórmula polinomial para la estimación de "Rr":



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La diferencia fundamental entre Motoras y Veleros en esto del planeo

En las Motoras el Motor levanta la Proa
En los Veleros las Velas hunden la Proa

Savitsky para las Motoras (que es de lo que trataba su investigación) recomienda alrededor de 4° de Angulo de Ataque y es típico 4,5°

En la zona crítica (0.50-0.60 Froude) a mí me resulta un Angulo de Ataque de alrededor de 6° que produce suficiente trimado hidroDinámico para dejar un margen de alrededor de 1° respecto a las Velas: en la hoja de cálculo +3° hacia arriba empuja el Casco y -2° pa bajo empujan las Velas

Pienso que no tiene mucho sentido trastear con el trimado para buscar una migaja más de velocidad

Para mi sorpresa el Curtiss fue diseñado para un Angulo de Ataque de 6 grados

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Peero ...

Peero yo he visto en Youtube veleros planeando muy bonito

Sí, efectivamente, veleros actuales de 180-300 mil euritos izando un Gennaker de 100-140 metros cuadrados

Y (incluso dejando de lado la bromita del precio) ya volvemos al lío, que si tripulación que si cocinero para echarles de comer ... Además con Fuerza 8 no vamos a izar tremendo Gennaker, la cosa desde mi punto de vista como objetivo deseable es disfrutar de lo lindo con Fuerza 7 y que con un puntito inquietante el bicho vaya de maravilla con Fuerza 8 sin hacer movimientos raros que en esas circunstancias inquietan una barbaridad

Además por ese pastón sideral no te dan ni un puto sitio para sentarte cómodo en la bañera, porque esos bichos imitan a los bólidos de jóvenes atletas: los Mini Transat

Jo er, pues entonces un bote tipo Mini Transat pero más mucho más cómodo y seguro

Cuando el Mercedes SLK (Sportlich, Ligero, Kurz/Pequeñajo) lo vendan con taburetes ... entonces volveré a mirar los folletos de esta industria



Del "Cockpit" solo asoma la cabeza del piloto

La relinga del gratil de la Mayor queda a 40 centímetros de la bañera

La trinqueta va en un cabo de dyneema y sube y baja con cabitos, no hay 'fucking' enrollador (invento del demoño)

El botalón gira hacia popa y llega a manos del jubilado yayonauta para izar o arriar el Foque volante (un cómodo pañuelito de 9 metros cuadrados) o el Gennaker (de 24 metros cuadrados)

Eso sí, de la profunda bañera cómoda y segura ... el yayonauta debe despegar el trasero del asiento

Una crueldad del diseñador

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Y el Almirantazgo ... qué

Jo er, pues dependiendo de a dónde sea la navegaba: automóvil, autobús, tren o avión

Qué sentido tiene hacerla sufrir nuestras locuras

Se larga el ancla, una buena ancla, en algún lugar bonito y la gran bañera se convierte nunca mejor dicho en bonito y aireado cuarto de baño bajo toldo-tienda

Y ya tá

Seamos sinceros: un velero por un lado es un agujero donde se arroja dinero y, por otro lado, viene a ser pagar una pasta y encargarse de su mantenimiento para disfrutar del enorme privilegio de ser el chofer de tu cuñado y otros paseantes

Acabemos con este disparate, redefinamos la vela de crucero

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