Vela % del desplazamiento en la quilla

[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

[caribdis]

Bueno, la estabilidad de un barco tampoco es algo tan complejo, calcularlo puede serlo un poco más, pero entenderlo, para gente que no es la primera vez que ve un barco, no debiera tener nada de complicado.

Habreis visto el clásico esquema del centro de gravedad, el centro de carena y el metacentro.



Si el centro de gravedad estuviese debajo del centro de carena estaría clarisimo, sería el muñeco tentetieso, no hay manera de tumbarlo, pero los barcos son estables aunque el centro de gravedad esté por encima del centro de carena.

Las distintas posiciones del centro de carena al escorar el barco van definiendo un punto llamado metacentro, la distancia entre metacentro y centro de carena es el radio metacéntrico BM y su altura sobre el centro de gravedad es la altura metacéntrica GM, que es lo que nos va a dar idea de la estabilidad que tiene el barco.

El radio metacéntrico BM se obtiene en función de la inercia del área de flotación y el volumen de la carena. La inercia de un área es un parámetro geométrico calculado tomando la distancia de cada punto de un área a su centro geométrico, puede tomarse con respecto al eje de crujía o a un eje perpendicular que pase por el centro del área, en un barco muy largo y estrecho, su plano de flotación tendría una inercia transversal muy baja y longitudinal muy alta, y un Mini Transat proa de jabón tiene una inercia muy alta porque tiene mucha área de flotación y muy llena en los extremos.



Eso es importante para ángulos de escora pequeños. Para ángulos grandes tenemos que calcular la posición del centro de carena para cada ángulo de escora y hacemos una gráfica dibujando el brazo adrizante GZ para cada ángulo. Lo normal es que a partir de un ángulo de escora los brazos adrizantes sean negativos (escorantes), el centro de gravedad pasa por encima del centro de carena y a partir de ahí, el par de fuerzas tiende a escorar más todavía el barco, hasta que llega a los 180º y posiblemente continúe hasta dar un giro de 360º.



O podría quedar estable en posición invertida. El que lo haga o no va a depender del trabajo que hace falta para volcar el barco y el que hace falta para desvolcarlo. Eso viene representado por el área que hay entre la curva GZ cuando éste es positivo y el eje x (trabajo para volcar), y el que hay entre la curva cuando es negativa y el eje x (trabajo para desvolcar).

En la práctica, si una ola realiza el trabajo necesario para volcar el barco y el área positiva es mucho mayor que la negativa, otra ola vendrá y aportará el trabajo necesario (mucho menor) para desvolcar el barco, o la propia inercia del barco girando lo hará.

Un dato muy expresivo de esa capacidad de superar una volcada de 360º es el AVS, el máximo ángulo de estabilidad positiva. Es recomendable que sea al menos de 135 o 140º, pero la media de la flota va bajando al igual que baja la proporción de lastre, creo que está ahora mismo por 118º.

Se podría hablar del brazo escorante que produce una racha de viento sobre las velas y su relación con la curva GZ, y como esa racha hace que alcance primero un ángulo de escora para luego estabilizarse en otro ángulo distinto, eso es estabilidad dinámica, pero lo básico que nos afecta creo que está dicho.



Lo que quiere decir el cofrade U25pies con que un barco con una relación manga/puntal de 1 no precisa gran cosa para ser estable, es porque con un casco así el centro de gravedad nunca llega a pasar por encima del centro de carena, y los GZ nunca son negativos. Es como si a un barco normal le hicieses una enorme cabina o le aumentases el francobordo enormemente, a medida que el barco escora, la cabina se mete en el agua y desplaza todavía más el centro de carena al costado, y si vuelca de todo no adquiere estabilidad boca abajo, el par desvuelca la embarcación.

Pero en la práctica, una proporción manga puntal de uno, y poco lastre, hace renunciar a la estabilidad de formas que aporta la manga, como no la tenían los viejos yates en V profunda, y la capacidad de aguantar trapo es muy limitada, demasiado.

Sven Yrwind probó el año pasado su enésima versión, ya con 82 años y estuvo 78 días en el mar para ir desde Noruega a Azores, a una media de 2 nudos. Hizo 3.500 millas en una ruta que son 1.800 millas y 14 días para un velero moderno con singladuras de 125 millas.

En cuanto a la elección de una proporción de lastre determinada, concurren diferentes factores, se ha citado que un barco más ligero tiene mejores prestaciones, requiere equipos menos costosos y es (hasta cierto límite) más barato de construir. Las formas son importantes, el francobordo, la superficie vélica que se quiere llevar...

El baremo que se usa actualmente para decidir en que categoría de diseño se halla un barco de entre 2,5 y 24 m es el stix, stability index, muy denostado por algunos, pero que condensa en un número (en pies) varias características que influyen en la estabilidad y seguridad de un barco, su eslora, su manga, su eslora en flotación, su desplazamiento, su relación desplazamiento/eslora, su estabilidad con el barco tumbado y las velas metidas en el agua, su ángulo máximo de estabilidad positiva, el área positiva de su curva de estabilidad, su ángulo de inundación, si tiene flotabilidad que garantice su insumergibilidad (aporta 5 pies), etc..



https://www.estudiasonavegas.com/tes...-veleros-stixl

Espero por lo menos no haber liado más los conceptos.

[caribdis]

Diferenciar que la curva de estabilidad con los GZ (brazos adrizantes) y la curva con los momentos adrizantes son totalmente similares, los valores de la segunda son en cada punto el brazo adrizante multiplicado por el desplazamiento. El trabajo para volcar el barco se obtiene de la segunda curva, no de la primera.

[ontzi]

Una de las optimizaciones más frecuentes (y sencillas) en la fórmula IRC, para zonas de viento medio-duro, es aumentar el peso del bulbo pera aumentar la estabilidad del barco.

Del mismo modo en el antiguo IMS se quitaba peso del bulbo, para zonas de ventolina; incluso de construyeron quillas enteras de madera que solo funcionaban como plano de deriva, no contribuyendo nada a la estabilidad del barco; como solo hacían barloventos-sotaventos y con vientos ligeros, les iba bien con esa fórmula, claro.

Por supuesto que como comentan los colegas hay muchas más cosas involucradas en la estabilidad del barco, pero el peso de la quilla y del bulbo en particular es de las más importantes.

Otra es que la estructura de la quilla, los tornillos que la sujetan, y la estructura del barco en que se fijan, todas tienen que ser suficientes para aguantar los nuevos esfuerzos. Si lo que quieres es aumentar un poco el peso del bulbo no habrá problemas, pero si quieres doblarlo habría que hacer unos cálculos estructurales.
Por supuesto que el astillero siempre te va a decir que no.