El Velero Monocasco del ingeniero naval

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Un TP52

Un TP52 lleva algo así como 1 Tonelada de tripulacion creo recordar, en cualquier caso la Tripulación viento a favor sitúa la Posición Longitudinal del Centro de Gravedad alrededor del 63-64% de la Flotación

En el dibujito de arriba

58% Centro de la Flotación
59% Centro de la Carena
62% Centro de la Gravedad

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El tirón de las Velas en ceñida puede rondar una Fuerza del 4% del Desplazamiento del velero y viento a favor la cosa puede ser del orden del 10% (8-12%) del Desplazamiento

Quiero decir que todo el Tirón de las Velas no se puede tener en cuenta en el cálculo de la posición del Centro de Gravedad

Porque la cuestión es un por lado que el cabeceo/cabezada no sea rápido/violento sino lento/suavesito y, por otro lado, es mucho mejor resolver la Actitud del Casco con las Fuerza hidroDinamicas verticales es decir las Altas Presiones y las Bajas Presiones en sentido longitudinal

Es decir no es necesario cargar Agua de Mar en popa ni mover 1 Tonelada de Tripulantes

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En un muy apretado resumen empírico el Momento de Giro del Casco (N) del Monocasco debido a la Escora y el Guiño/Abatimiento ...

N = Coeficiente de Giro del Casco (Nc) x presión dinámica (q = 0,5 Densidad del Fluido x Velocidad elevada al Cuadrado) x Abatimiento/Guiño expresado en Radianes

Coeficiente (Nc) = al Coeficiente sin Escora multiplicado por la siguiente longaniza donde la Escora está expresada en Grados (deg)

Coeficiente sin Escora (No) = 0,2164 x Volumen Desplazado - 0,014572

Ahora bien, ojo cuidao, esta Estimación la rompe al alza el Cabeceo/Cabezada, y que yo sepa nadie ha publicado cómo carajo calcularlo

Un cálculo sería por ejemplo ... con Dos Palas Dos (para que trabajen en agua limpia no distorsionada por la Orza) suponemos 1 Pala (sin moverla, ni tocarla, ni mirarla de reojo) debe hacerse cargo del Momento de Giro del Casco del Monocasco escorado 15 grados y Abatiendo/Guiñando 3-6 grados a la Velocidad de la Carena (teniendo en cuenta que hemos Neutralizado la Orza)

Si metemos la corriente orbital de la Ola ... Puff, puff ... Pues llegamos a lo que cuenta (ahora no me acuerdo de su nombre) en su primer trabajo como ingeniero aeronáutico un poco antes de la segunda guerra mundial lo pusieron a calcular el Timón (entre las mal disimuladas risitas de sus compañeros) lo dejaron cociéndose en su jugo hasta que el ingeniero jefe se apiadó de él, y le dijo:

-"tranquilo, chaval, hagas lo que hagas al final hay una condición en la que falta Timón"

Bien

Pero, en cualquier caso, sin pasarse en un cálculo muy duro es razonable hacer una estimación realista y prudente, a mí suponer 1 Pala con 2 Palas la verdad no me parece mucha exageración

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0,60 Froude

Fuerza de Sustentación hidroDinámica 1) alrededor de unos 1000 Newtons
Fuerza hidroEstática 4) unos 10.000-14.000 Newtons, entre 10 y 14 veces más

El Almirante Turner

El Almirante Turner y su amigo el oftalmólogo con buen ojo Thomas Harrison Butler ...

https://www.llibreriahoritzons.com/e...-yachts-_32515

... tenían razón

Sus críticos decían: -el almirante Turner está confundido, pretende resolver un problema hidroDinámico a base de hidroEstática

Y el almirante Turner les contestaba: -jo er, las Fuerzas hidroEstáticas son dominantes y mucho más grandes que las Fuerzas hidroDinámicas

El almirante Turner tenía razón en líneas generales: la hidroDinámica es la guinda del pastel pero la gruesa base es la hidroEstatica y todo el enredo de esta vieja polémica de la teoría Metacentrica del Almirante Turner se puede resumir en Reconciliar el Centro de la Carena con el Centro de la Flotación

La cosa es ... Llega la grande Ola por popa ... el velero cabecea poco y lento/suavesito, se recupera del cabeceo, acelera ... y ... rápido adopta una Actitud popa Abajo y sale Surfeando

Y todo esto ocurre con un completo control del guiño/Abatimiento

-Peero ... ejque ... hay pilotos automáticos

-Nein, nein, nein ... el piloto no tiene que hacerse cargo de la hidroDinamica, la hidroDinámica tiene que estar bien resulta de antemano para dejar libre al Piloto (ya electrónico, ya mecánico ya humano) con su tarea: hacerse cargo del desequilibrio creado por las Velas de un Aparejo Escorado

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Si un velero tiende al buen comportamiento ...

va casi solo, y como va casi solo se le puede confiar la caña del timón a la Escota del Foque, pues solo tiene que encargarse de rectificar la inestabilidad creada por las Velas al Escorar

Navegando viento a favor no se puede conseguir un equilibrio estable con las Velas por (1) por culpa de la Escora y (2) porque el Foque no tiene, no suele tener, es muy raro que tenga suficiente brazo de palanca para equilibrar la fuerza descentrada de la Mayor

Pero si un velero va como la seda, que es lo suyo, entonces la caña del Timón la puede llevar la Escota del Foque y una goma de tirachinas

Miles y miles y miles de millas se hicieron en los años 50-60 del pasado siglo dejando la caña del timón en manos de la Escota del Foque y una goma de tirachinas

El otro ejemplo que ilustra el buen comportamiento dinámico es el que últimamente una y otra vez cito: un viejo bote Carena 300 D/L que alcanza una punta de velocidad de 4 veces 4 la velocidad del Casco en una tremenda Planeada-Surfeada ... Y resulta que la increíble Planeada-Surfeada fue controlada por un pilotillo de caña que tiene poco más cerebro que una 'radio galena'

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-Peero ... el vídeo ese de la goma tirachinas ... es un velero moderno con un solo timón, una sola pala detrás de una Orza

-Sí, pero es un velero estrechito

Otra forma de ver el Momento de Giro del Casco del Monocasco es ...

Abatimiento/guiño en Radianes x ("por") pi x calado del Casco (h) elevado al cuadrado x presión dinámica (q) ... Más (+) ... Manga en la Flotación (Bwl) elevada al cuadrado x 0,01 (aunque se podría cargar más las tintas) x 0,64 (aunque se podría cargar más las tintas) x presión dinámica (q)

-Entonces ... Toda esta carajera ... es por moderno + mangudo + culo ancho ?

-Sí, pozí

-Y no sería más sencillo mandar a tomar por cxxx a todos los modernos mangudos ?

-Buena pregunta ... también podríamos aceptar Catamarán como animal de compañía

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El Almirante Turner tenía razón, 2

Si el Centro de la Carena no coincide con el Centro de la Flotacion ...

A) el cabeceo, la cabezada, es más rápida. A baja velocidad una rápida cabezada produce guiñada por fuerzas giroscópicas, y la guiñada produce escora por fuerza centrífuga y la escora produce más guiñada. En fin, es bien normal cabeceo-guiñada-escora todo al mismo tiempo o en rápida sucesión, pero la cuestión es el grado y cantidad ... y el nanosegundo, es decir la rapidez o violencia con la que ocurra

B) al escorar se hunde la proa

C) si además hay una ancha popa entonces se agranda el efecto B debido al desencaje entre el Centro de la Carena y el Centro de la Flotación

Estoy convencido que esto fue lo que pasó como raíz del botabarazo al trasluchar que mató a un navegante francés cruzando el Atlántico

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Los enredos de la Teoría Metacentrica del Almirante Turner

https://www.boatdesign.net/threads/turner-theory.33052/

Interesante PDF sobre la idea del Almirante Turner

https://www.boatdesign.net/attachmen...er-pdf.144532/

Véase la última página justo al final ... el autor después de darle muchas vueltas a la cabeza ... comienza a sospechar que el fondo de la Teoría Metacentrica del Almirante Turner es Reconciliar la posición Longitudinal del Centro de la Carena (LCB) con la posición Longitudinal del Centro de la Flotación (LCF)

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Notas

En la primera fórmula del Momento de Giro del Casco del Monocasco el resultado es en "Newtons metro". El Ángulo de Ataque me parece que no está bien y tendría que revisarlo.

La tercera fórmula el resultado es en "Newtons" y es un Vector que se puede dibujar en el espejo de popa o justo en la Roda. La primera parte es del profesor Kensaku Nomoto (1979) de la Universidad de Osaka y la segunda parte es un resumen a lo bruto destrozando al querido profesor Keuning del Tecnológico de Delft

La relación giroscópica entre "Pitch" y "Yaw" mi impresión ejque he enredado avionetas despegando, buques mercantes que navegan con hélice y algo que dice de pasada Pierre Gutelle en su libro de diseño de veleros. En cualquier caso la cosa es que los tres forajidos ("Pitch", "Yaw" y "Roll") están muy vinculados y se animan unos a otros

El autor del interesante artículo sobre el Almirante Turner dijo: "si lo volviera a escribir insistiría mucho más en encajar LCB y LCF"

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