Ludwig Prandtl sin esfuerzo

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prototipo Pegaso Z-102 (tabla de Surf cabinada de 1 Tonelada) en el momento del Despegue (7,5-9 nudos) para salir volando en persecución de un viejito Baroudeur que se ha escapado del pelotón

(1) Sustentación hidroDinámica del Espumarajo de la cresta de la ola de la proa 350-700 Newtons (Ludwig Prandtl 1922 corregido por Savistky 1964 para tener en cuenta el diedro de 15 grados del Plano del Aero-Plano)

(2) Presión hidroEstática del amontonamiento de agua de la ola de la proa 1700-1900 Newtons (Savistky, 1964)

(3) Succión hidroDinámica de la Baja Presión en la Popa 800-1200 Newtons (estimación propia)

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"Satanita" (!?)

Año 1893, salida de la regata, contra el viento

El velero como es lógico y natural navega Escorado y Abatiendo (Yaw)

La Proa afilada, la Popa ancha y un Centro de Gravedad a proa del Eje de Giro "Pitch" más la Fuerza del Aparejo hacen que la Proa se hunda

El Velero se tropieza consigo mismo, se vuelve to loco el señor Max Michael Munk discípulo de Ludwig Prandtl, y las Velas lanzan al velero de orzada con su brazo de palanca horizontal (= Seno del ángulo de Escora x distancia vertical entre la Fuerza del Viento y la Fuerza Lateral del Agua)

Varios fornidos tipos a la rueda intentan detener a la desbocada Bestia que se estrella y hunde a "Valkyrie II"



Según The New York Times, 5 July 1894 solo hubo un herido en la tremenda colisión que hundió al Valkyrie II, un marinero llamado Brown

Pero, claro, por qué creer al "New York Slimes'"

Según el Times de Londres hubo una víctima mortal

Las dos fuentes tal vez quizá encajan si tenemos en cuenta que fue el velero americano el que hundió al velero inglés

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Con el 866

http://www.histoiredeshalfs.com/Hist...0Minis/866.htm

Comenzó (2014-) más o menos por esas fechas (Pogo 3 también) la explosión cámbrica de la Roda gruesa ... Que animó aún más a los que ya habían optado por echarse al monte de la "Gabarra"

La "Gabarra" es imparable para navegar a favor del viento y las olas, hay que tener en cuenta que incluso un Clase 40 hasta ayer por la tarde era un velero casi 'lento'

Me explico

Por un lado está el grupo formado por los botes de vela ligera, los MiniTransat y los IMOCA, si tomamos como referencia el trapo izado en principio en ceñida estamos hablando de bichos que izan 40-50 metros cuadrados por Tonelada, por ejemplo un "Cuatro Setenta" 4 70 curiosamente iza (foque y Mayor) 47 metros cuadrados por Tonelada

Quiero decir que este grupo distorsiona la percepción de estos asuntos. Un MiniTransat actual por ejemplo cuando Escora mete la proa 2 grados abajo que es un completo disparate si fuera un velero lento.

Los Clase 40 y los Pogos más pintureros izaban/izan 20 metros cuadrados por Tonelada

Por eso al final al aumentar el tamaño hay más Carena que Trapo y lo hemos visto en los dos viajes a Canarias: 6 metros de Eslora, Carena 300 D/L navegaba a 7 nudos; 14 metros de Eslora, Carena 150 D/L navegaba a 7 nudos

Claro, Román no rizó el Casco porque el Casco no se puede rizar, a palo seco el viejito Baroudeur tal vez sea algo así como 3 metros cuadrados de pantalla al viento

Lo gracioso del caso ejque una Roda moderadamente gruesa una migaja dentro de unos años parecerá un arcaísmo retro

Jaja

Pero, claro, la "fucking" Gabarra como que no, muy bonito viento a favor; pero luego cuesta arriba qué

En la "Gabarra" se han juntado el hambre con las ganas de comer: Proa Sustentadora y aún más capacidad de aguantar Trapo



Y así actualmente vemos desde la Roda gruesa pero moderada del Pogo 3 hasta las Carenas tipo "Gabarra/Batea"



Pasando por bichos a mitad de camino entre una cosa y la otra como el "Webo 6.5"



Y el Pantoque Vivo (?)

La función principal del Pantoque Vivo es bajar la Manga en cubierta hasta cerca del agua para aumentar la Capacidad de Aguantar Trapo

Además algunos lo querían a popa para darle una salida más recta al agua, pero son detalles, el Pantoque vivo se ha propagado como el fuego por la pólvora simplemente porque aguanta más Trapo

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Distribución de la Presión (Alta Presión) en un Plano Planeador

El grueso de la Fuerza de Sustentación hidroDinámica se encuentra alrededor de por dónde anda el Espumarajo

La Fuerza de Sustentación hidroDinámica depende de

(1) Presión Dinámica = media (0,5) Densidad del Fluido por Velocidad elevada al Cuadrado

(2) Angulo de Ataque (simbolizado en este tipo de dibujos por la letra griega "tau" (t) de Trimado del Casco)

(3) Tamaño es decir Envergadura del Plano Planeador

(4) Y la pérdida de Fuerza útil pa rriba debido a la inclinación del plano es decir "el Ángulo diedro" (de ahí bajar el Pantoque vivo en proa de igual forma a lo que se le hace en la proa a las motoras)

El problema en un velero que va a poca velocidad relativa respecto a la Ola que le viene por Popa ...

... Ejque la pescadilla que se muerde la cola: necesitamos Sustentación para obtener Angulo de Ataque para obtener Sustentación

Así que la Popa que haga el favor de colaborar un poco en el Trimado del Casco




Un velero lento ... No es una Motora

La Motora:

(A) supera la ola de la proa a base de Fuerza Bruta (como un bote de vela ligera, un moderno MiniTransat y un IMOCA) llevándose la ola de la proa y su Espumarajo a mitad del Casco a una zona plana y bien Ancha es decir con gran Envergadura en concreto toooda la Manga

(B) la máquina empuja la Proa pa rriba (y su problema ejque la Pria no suba mucho) y, en cambio, en un velero lento ... las Velas ... la Ola ... y la abuela fumadora -en resumen: toodos- conspiran para hundir la Proa

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Canal de Investigaciones hidroDinámicas del puertito de Canido

Modelos a escala 1/4

La piloto de pruebas Paula es casi el 50% del Desplazamiento del Bólido

Al mover el Centro de Gravedad hacia popa crea un Angulo de Ataque "t" (tau) (Trimado del Casco)

Y con el Ángulo de Ataque el Plano Planeador crea más Ángulo de Ataque más Fuerza de Sustentación ... Y Despegue ... Y Vuelo

En Resumen

Para Surfear Planeando (es decir Volando, cayendo de forma controlada arrastrado por la Fuerza de la Tierra) hay que hundir la Popa en la Ola

Y se puede hacer de tres Formas:

(A) Creando un montón de Succión en la Popa, caso del viejito Baroudeur

(B) Creando Sustentación en la Proa con un Plano Planeador: Paula surfeando con un Optimist la Ola Marosa en el puertito de Canido

(C) Combinaciones de A y B



Plano Planeador

En el límite la Proa estaría en la Popa es decir el Espumarajo de la Proa que señala por dónde anda la Fuerza de Sustentación (Lift) estaría en la Popa



Pero el enredo de Fuerzas no es Estable

En cambio los Veleros no tienen estos problema: la Fuerza de Sustentación hidroDinámica se equilibra con la Fuerza hidroEstática de la popa que se hunde



Equilibrio Estable de un 'Caballo volador amarrategui exagerao' en persecución de un viejito Baroudeur

(los vectores son solo ilustrativos, pues la Fuerza hidroEstática (H) es igual o mayor a 10.000 Newtons y, en cambio, las Fuerzas hidroDinámicas, de Succión (S) y Sustentación marcada por el Espumarajo (E) de Proa, son del orden de 1.000 Newtons. Si el Botecito acelera va rebasando cada vez más la ola de la proa y la Envergadura del Plano Planeador se va haciendo más grande al situarse la ola de la proa en una zona de mayor Manga)

La liebre ... un viejito Baroudeur, Jaja

https://www.navegar-es-preciso.com/n...la-graciosa-9/

Velocidad del Casco: 5 nudos
Velocidad de la Carena 300 D/L: 6 nudos
10 metros cuadrados de Trapo por Tonelada

5 nudos y puntas de 12 en el planeo
6 nudos y puntas de 14-16
"7 nudos constantes (!) (0.45 Froude) y planeos salvajes (controlados por un puto piloto de caña, el buen comportamiento del Baroudeur es tan asombroso que hace bueno al piloto que tiene poco más cerebro que una "radio galena") y
7 nudos y punta salvaje de 20 nudos (4 veces 4 la velocidad del Casco de forma controlada)


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Desviando Fluidos

Ludwig Prandtl en dibujitos en el resumen más apretado posible

Ludwig Prandtl en dos patadas

Alta Presión (A)

El Coeficiente (CL) para Calcular la Fuerza de la Alta Presión es igual a alrededor de 0,10 por cada Grado de Angulo de Ataque. Y luego hay que corregir y traducir a tres dimensiones pues así en el papel dibujado en dos dimensiones el plano Planeador es infinito. Y en la realidad pierde Presion por todos los lados nunca mejor dicho (de ahí el Pantoque vivo pa intentar que no pierda mucha presión por los lados)

Baja Presión (B)

El Coeficiente de Succión (CL) es igual al Angulo del desvío del fluido expresado en Radianes. Y lo mismo, hay que traducir a tres dimensiones pues las diferencias de presión tienden a igualarse por todos lados.



El Coeficiente máximo en dos dimensiones (2D) que consigue una solitaria Vela se deja recrear bastante bien como la simple suma aritmética del Coeficiente máximo que consigue un Tablero Plano (0,8) más el Embolsamiento: 4 x "Pi" x "flecha / Cuerda"



Dónde está el Centro de la Presión (CP)

El Centro de la Presión de la Alta Presión debida al Angulo de Ataque suele estar muy cerca del borde de Ataque

Así por ejemplo el Centro hidroDinámico (Centro de la Presión Lateral del Agua en una Orza moderna) está por el 20% (0,20) de su Cuerda/Ancho

El Centro de las Bajas Presiones en el Aire pues están por donde está la Curva; en el Agua parece que la cosa se va un poco pa tras

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Por qué nos empeñamos en crear Succión (B) en la nariz de la Orza

Pues porque queremos que la Fuerza Resultante esté orientada si pudiera ser hacia Proa, mejor dicho: para que la Fuerza Lateral del Agua no resulte mucho hacia Popa

Si lanzamos una piedra contra el Agua de un estanque la interacción (Jaja) entre la piedra y el agua produce una Fuerza (F)

Esa Fuerza de la naturaleza como orca salvaje la analizamos en el Laboratorio en dos componentes: Lift (L) y Drag (D): Arrastre y Sustentación

Ejque con una Piedra se puede crear Fuerza, estos expertos se pierden contemplando musarañas, sí y no y también, quiero decir que comprendo ese sentimiento

Fluid Dynamic Lift
Fluid Dynamic Drag

Son los dos títulos de los dos ladrillos de Hörner

Curiosamente el primero lo escribió según dicen por encargo de cuando a algunos les dió por los barcos voladores que sacaban Sustentación del Agua

Jo er pues me ha costado encontrarlo, sus dos tarugazos aparecen por todos lados pero no encontraba para poner un enlace a Hörner

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sighard_F._Hoerner

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-dame un Coeficiente

Fuerza = Coeficiente x Presión Dinámica x Area de Referencia

Si queremos calcular la Fuerza de Arrastre (Drag) o la Fuerza de Sustentación (Lift) necesitamos un Coeficiente, un Coeficiente de Arrastre o un Coeficiente de Sustentación

El Coeficiente te lo da (previo pago de una pasta considerable) el Túnel de Viento o el Canal de Pruebas

Y a falta de tales medios pues hay bastante publicado en abierto y viejos cálculos

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Ejemplo

El Tunel de viento del Politécnico de Milán nos dice que el Coeficiente de Arrastre (CD) del Casco Cascarón en ceñida es 0,8

Pues calculamos la Fuerza por ejemplo con 25 nudos de viento, y el Area de Referencia = Eslora x Francobordo x Seno del Angulo de ceñida

-jo er, la Fueza de Arrastre (Drag) que arrastra pa tras al Velero ciñendo con viento fresco es tremenda
-qué podríamos hacer

-Pues aumentamos un montón la Manga ... para así aumentar la capacidad de aguantar Trapo y tener más Fuerza de Avance ... Y dejamos un Francobordo pequeño ... Y ya tá




Los viejos clásicos ceñían @ 22-24 grados entre otras cosas porque escondían el Casco dentro del agua y, nosotros, en cambio, ceñimos con el Casco fuera del agua ... y Escorado (la pantalla al viento es "Eslora x Francobordo x Seno del Angulo de Ceñida x un Factor (1,1-1,2) para tener en cuenta el efecto de la Escora")

Los Franceses son unos obsesos de la Resistencia Aerodinámica del Casco al mismo tiempo que se les olvida una (digamos para cargar las tintas pues es importante) Ley del Mar

Manga / Puntal =< 2

Puntal = Francobordo + calado del Casco

(Las cosas suelen nacer por una razón y luego fijarse y permanecer por otra distinta. Esto de escatimar en el Francobordo nació por obsesión con el Aero_Arrastre (como la tontuna de esconder las drizas por el Palo) y luego seguramente la cosa de no sumar Peso)

Los chavales y chavalas de la MiniTransat navegan con 70 centímetros de Francobordo para 3 metros de Manga en cubierta

Claro, por eso cruzan el Atlántico acompañados

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Por ejemplo

La Contabilidad de una Ceñida tiene el siguiente aspecto (es una simplificación para ver a "Drag" y "Lift" en este terreno de juego de la Ceñida):

Sustentación (Lift) del Aparejo: 1000 Newtons
Arrastre (Drag) del Aparejo: 200 Newtons
Angulo del Arrastre: ArcoTangente (Drag / Lift): 11 grados

Sustentación de la Orza y el Timón (Lift): 1000 Newtons
Arrastre (Drag): 300 Newtons
Angulo del Arrastre: 16 grados

Angulo de Ceñida: 11 + 16 = 27 grados

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El Casco Cascarón puede costar unos 7 grados de ceñida ... Y el Catamarán Casoplón ya ni te cuento

Ejque los Catamaranes no ciñen

Ya, pero lo que no ciñe es monumental edificación, la fachada del Palacio de Versalles estilo Luis XVIII o los palotes que sean, que va encima del pobre Catamarán



Aero_Arrastre (Aparejo + Casco): 15 grados
Hidro_Arrastre: 9 grados

15 + 9 = 24 grados de Ceñida

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