curso de Aerodinámica con un poco de esfuerzo

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(perfil NACA 64-206 de las Alas del F16)

un caza F16 vuela con un Ala que exagerando un poco se podría decir que prácticamente es un tablero de madera o una chapa plana con forma, porque vuela con bajo Angulo de Ataque, bajo Coeficiente de sustentación y a mucha Velocidad

en el otro extremo tenemos a un carguero que quiere aterrizar ... y necesita Fuerza, más Fuerza, más Coeficiente de Sustentación, y recurre a similar truco que los veleros: embolsamiento (curvar el perfil) y construir el Ala con varios elementos



claro, al carguero, cargado de maletas y pasajeros, no le importa el arrastre (Drag) al aterrizar, practicamente casi está izando un Spinaker o sacando un paracaídas; pero el balandro en ceñida con viento bonancible quiere Fuerza más Fuerza y no pagar mucho en términos de arrastre

el problema del velero es que está limitado en su capacidad de aguantar trapo, así el truco de sacar más Fuerza uniendo dos velas funciona hasta cierto punto, y en el límite es lógico quedarse con 1 sola vela, que puede ser la Mayor rizada o puede ser el Foque

¿y si es el Foque el que se queda, entonces cómo abrirlo (= bajar su Angulo de Ataque) y aplanarlo?

lo más sencillo sería un barber hauler o un carril atravesado, en los años 70 había un puñado de 'cuartos de tonelada' de aparejo fraccionado que llevaban el carril del foque en sentido transversal, que es más lógico para ese aparejo

a mí me gusta la idea de una botavara del foque que no tenga movimiento vertical porque soluciona de una tacada (1) el trimado en todo el rango del viento bonancible (2) abrir y aplanar con viento fresco y (3) atangonar el foque al abrir el rumbo y viento a favor, y de gratis (4) es autovirante

en el botecito post-apocalíptico (2008-) que ahora tengo simplemente bajo el foque y dejo sola la Mayor rizada; pero en el mundo de la fantasía imagino otras posibilidades

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K.S.M. Davidson fue el primero que reconcilió y encajó los números de la aero-hidrodinámica de un velero, y publicó en 1936 los así llamados "Coeficientes Gimcrack" en la revista de la Society of Naval Architecs and Marine Engineers

pues Gimcrack (con un aparejo con un Alargamiento efectivo de 3,45) se llamaba el velero investigado, de 2650 kilos de Desplazamiento, 7,25 metros de eslora en la línea de flotación y 40 metros cuadrados de superficie vélica en ceñida

K.S.M. Davidson se llevó de timonel a un por entonces chaval, Olin Stephen, mientras él apuntaba datos, hizo una maqueta y la arrastró un montón de veces en un canal de pruebas, y encajó y reconcilió los números

el profesor Fabio Fossati con las magníficas instalaciones de las que disfruta en el Politécnico de Milán ha obtenido con maquetas (ORC-VPP-2013) los mismos y llamativos números

el aparejo de un balandro es capaz de conseguir un Coeficiente de Sustentación de 1,5 pagando 0,2 de Drag

es llamativo porque con una vela solitaria se consigue alrededor de 1,4 de C_Lift pagando alrededor de 0,5 de C_Drag

en un caso el ángulo del arrastre aerodinámico es del 8% y en el otro caso es del 18% que es más del doble

un balandro ciñendo con viento bonancible es un bicho espectacular

¿de dónde surge la magia del balandro? ¿cómo consigue tal resultado?

pues lo consigue construyendo 1 Ala compleja con 2 velas simples



aquí tenemos un espléndido catálogo de Alas de todo tipo

con un Ala simple y simétrica de Alargamiento (AR) infinito (es decir que va de pared a pared del túnel de viento) se consigue como máximo un C_Lift de 1,6 y si se sigue aumentando el Angulo de Ataque la sustentación se desploma al separarse el fluido, es lo que se llama "entrar en pérdida"

https://es.wikipedia.org/wiki/Entrada_en_p%C3%A9rdida

lo llamativo del aparejo de un balandro ciñendo es que logra controlar bastante bien la separación del fluido gracias a unir dos velas

de forma similar hay Alas sorprendentes construidas con varios elementos que logran un Coeficiente de sustentación (C_Lift) > 3

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El ángulo del arrastre aerodinámico va en grados no en porcentaje

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arriba he citado de memoria y he mezclado los números de Davidson con los de Fossati, que no son iguales sino similares, y por otro lado aquí están los datos originales del profesor Fossati antes de asesorar a ORC (pues además arriba he dado por hecho que el modelo aerodinámico de ORC-VPP-2013 está totalmente bajo los mandos de Fossati)

aquí están los datos originales del profesor Fossati tal como los presentó en público en el año 2006

CL_max 1,6 (!) ciñendo con un ángulo del viento aparente (AWA) de 27 grados y 1,58 ciñendo a 32 grados, balandro con una Mayor 'ims' y una vela del proa del 100%

CD, alrededor de 0,25 cuando va a 27 grados, y al abrir el rumbo a 32 grados 0,30 y el control de la separación del fluido comienza a verse desbordado, pero sigue siendo bastante bueno; estamos hablando de tremendos ángulos de ataque desde un punto de vista aeronáutico, una orza por ejemplo que es igual que un Ala trabaja con ángulos de ataque de por ejemplo 3-4-6 grados

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hay que tener en cuenta que

un caballo de carreras ciñe a 20-22 grados del viento aparente

una mula jaranera ciñe a 30-32 grados del viento aparente

pienso que a los honrados transportistas de cerveza nos hace más apaño aparejos compactos, aparejos chaparitos de Alargamiento suficiente (AR => 3) pero que no pretendan rascar las nubes del cielo

por supuesto aparejos versátiles, capaces de adaptarse a diversos rumbos y vientos, y aparejos cómodos de maniobra

lo suyo es que estuviera pensado para ir De Bilbao a la Batería Urrutia y -ojo cuidao- De la Batería Urrutia a Bilbao en verano, algo que implica dejar los tres grandes cabos por estribor, Sao Vicente, Fisterra/Touriñán/Vilán y Ortegal/EstacaDeBares

es una forma concreta de hablar, realista, ir a favor del viento y las olas, bajar cuesta abajo, y subir cuesta arriba ciñendo, éso es lo que tiene que hacer bien un velero

que dejar Sao Vicente por estribor en verano es a pequeña escala para un crucero pequeñajo como dejar el Cabo de Hornos por estribor, y subir contra la aceleración Fisterra - O Porto también es bonito, y bajar surfeando la ola portujesa con comodidad también implica unas características adecuadas

pero, claro, si hacemos para ir cuesta abajo una tabla de surf con tremendo trasero -entre astronómico y sideral-, luego cuando hay que ir o volver cuesta arriba la orza agarra mala postura al escorar y va como un cangrejo, aumenta el ángulo del arrastre hidrodinámico, y la solución cara y compleja, un apéndice para el lastre y dos orzas para ceñir, ya no es una mula de crucero

[marauca]

Agradezco todo el hilo. Al final creo que los barcos de cierta edad tampoco están tan mal. Ahora bien, hablas de genovas con botavara, al estilo de algunos diseños americanos?
Tener una botavara de mayor cangreja baja no quita espacio?

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(De la Batería Urrutia a Bilbao)

(1) Necesitamos 2 Alas, una en el aire apuntando a los cielos y otra en el agua apuntando al averno, la de arriba va a trabajar con ángulos de ataque grandotes (20-30 grados) y la de abajo va a trabajar con ángulos de ataque pequeños (2-3-6-9 grados)

bien, pues entonces lo suyo en principio para empezar es que la de arriba sea chaparrita (3 AR) y con borde de ataque inclinado, y la de abajo sea espigada (4 AR) y con borde de ataque recto

(2) por otro lado la victoria de la configuración balandro es una victoria pírrica, porque si bajamos el ángulo de ataque nos sobra una vela, y si subimos el viento nos sobra una vela

(3) y para rematar la faena al final, con 20-30 nudos de viento, la cosa es a ver quién aguanta el trapo, y para eso preferimos una vela con el centro de la presión/fuerza lo más abajo posible, más cerca de la cubierta

Total, llegamos al arma secreta, el Foque con su Botavara





y llegamos a otro extremo

a la vista de estos raros bichos le encargaron al profesor Fossati que investigara el asunto, y al final de su informe termina con una frase que dice: estos bichos raros controlan mejor la "separación del fluido"

(estos bichos raros tiene un punto débil: si sopla 50 nudos de popa la jarcia desequilibra entre mucho y un montón al velero, y no sé si se equilibra poniendo un tormentín en la proa, no lo sé)

a mí lo que me ha llamado enormemente la atención de su investigación sobre estos aparejos raros es lo magníficamente bien que sale una simple vela triangular arraigada en cubierta y con su botavara, confirmando mi intuición

el arma secreta

un foque en su botavara con sus tres cabos de control: ángulo de ataque, embolsamiento y torsión/alabeado (twist)

mi idea es sencilla, centrar el palo en la mitad de la línea de flotación para (entre otras muchas cosas) dejar espacio para un foque bien despachado y chaparrito en su botavara, y entonces el aparejo quedaría así

-configuración balandro para viento bonancible, con foque y Mayor, el trapo repartido 40-60: 40% el Foque, 60% la Mayor
-Mayor neo-cangreja construida con 2-3 sables enteros, que para tallas pequeñas es una magnífica solución
-Palo con mucho rake, inclinado hacia popa, como Gimcrack
-Foque en su botavara con sus tres cabos de control, que nos permite (a) un versátil trimado con viento bonancible, (b) ceñir con viento fresquito, fresco y frescachón, (c) el foque ya está atangonado para correr delante de 40 nudos, y de gratis (d) el foque es autovirante y la Almiranta va desactivada en modo 'guapa y que me paseen' y así la leona ni muerde ni araña; pero, claro, hay que tenerlo todo previsto, luego dirá que se aburre, pues nada tiene tres cabitos pa jugar bien desmultiplicados con sus poleitas
-y el equipo de viento: una veleta windex arriba, y catavientos en el borde de ataque en el foque, y en el borde de salida en la baluma de la Mayor, para controlar la torsión/alabeado y la "separación del fluido"