Orza - Quilla Corrida

[tradixabia]

Lo que planteo como punto de partida sería la posibilidad de pasar de llevar una orza abatible, de algo menos de un metro de calado, y una anchura aprox de 35 cm, con un peso mínimo, ya que se trata de una lámina de acero de menos de 10 mm de grosor.
Se trata de un Arcoa 510.

Respecto a la sustitución de esta orza por una estructura con forma de quilla corrida fija, de unos 3 metros de longitud y una altura de unos 15 – 20 cm, con forma de huso longitudinal (más gruesa en la zona central que en los extremos), hecha con una estructura de tablero fenólico revestido de fibra de vidrio.

La duda es si compensaría el efecto que realiza actualmente la orza metálica en cuanto a abatimiento. Ya que como peso, desde el desconocimiento creo que la estabilidad que la orza aportaría como peso no sería muy significativa (creo), y el plano que ejerce el efecto sobre la deriva quizá sería similar. Lo cual es lo que desconozco.

Quizá es una barbaridad lo que planteo. Por eso lo pregunto antes de plantearme su realización.

Ya se que técnicamente tendría muchos peros, pero no se pretende un rendimiento de alta eficiencia.

Un saludo y buen viento.

[470alavista]

Como veo que los que saben no contestan, diría que la quilla corrida tiene como principal ventaja la del lastre. Para evitar la deriva mejor es la orza y mejor cuanto mas profunda, por lo que no creo que el planteo que haces sea muy útil. Por ota parte, las desventajas de la quilla corrida, como una menor maniobrabilidad no se compensa con una quilla de contrachapado.
Y a ver si se animan los que saben

[U25pies]

Si le apatece, tradixabia, y si os apetece a los demás, podemos hacer números juntos con ayuda de Ludwig Prandtl



(Ludwig Prandtl)

La Teoría de Alas en su forma básica no es complicada

[U25pies]

La así llamada Lifting Line Theory data de la primera guerra mundial y se usó hasta la guerra de Corea

Para nuestros veleros basta y sobra la ingeniería aero-náutica de 1914

En un avión hay un ala a un lado del fuselaje/casco y otra ala al otro lado del fuselaje/casco, y la Fuerza de Sustentación de las dos alas apuntan hacia arriba

En un balandro moderno que navega ciñendo hay un ala arriba (ala que está construida con dos velas) y un ala abajo, la orza, y la Fuerza de Sustentación de cada ala apuntan en direcciones opuestas

Cuando hablamos de la "fuerza de sustentación" (Lift) de las dos alas de un velero -velas y orza- le solemos llamar "fuerza lateral", pero es lo mismo bajo otro nombre

En un balandro que navega ciñendo deben ser iguales la "fuerza de sustentación" del ala formada por las velas y la "fuerza de sustentación" proporcionada por la orza + la carena del casco + el timón

[U25pies]

Paréntesis

Nuestros veleros (1960-2000) suelen ser un completa maravilla ciñendo frente a 11-12 nudos de viento real, y aunque tiene su explicación es realmente desconcertante cómo es posible que nuestros balandros sean tan eficientes

(La gente no se da cuenta de lo eficiente que son nuestros balandros porque no están al tanto de los problemas involucrados)

Decenas y decenas de heterodoxos han intentado en vano destronar al balandro -que construye una eficiente ala con un palo y dos velas

Hasta el día de hoy aparecen iluminados en el foro de BoatDesing con otras propuestas ... pero el balandro -un palo y dos velas- es extraordinariamente eficiente ... a la hora de navegar ciñendo

Por otro lado hay que decir que tan optimizado está el balandro moderno para navegar ceñido a 11-12 nudos de viento real ... que todo el balandro ha sido sacrificado en ese altar, así que es lógica y natural la reacción de los cabreados que dicen -a tomar por cu ... la ceñida, más si se tiene en cuenta que nadie en su sano juicio atraviesa mares y océanos ciñendo

Incluso algunos locos sueñan con veleros, balandros modernos, que sean capaces de navegar a favor del viento, ¡qué locura ¿dónde está la boya de barlovento?!

Así que esta cuestión de las orzas y las ceñidas es cuestión controvertida

[U25pies]

Entrando en materia

Fuerza de sustentación (fuerza lateral) de un ala (una orza o el ala construida gracias a dos velas) =

Coeficiente de sustentación (C_lift) x la mitad (1/2) de la Velocidad al cuadrado del fluido (el agua o el aire) x densidad del fluido (1,2 kilos el metro cúbico de aire; 1025 kilos el metro cúbico de mar salá) x Superficie del Ala (en metros cuadrados)

No hay motivo para asustarse, escribirlo en un papel

la Velocidad va en metros por segundo, que simplificando es digamos la mitad de los nudos a los que estamos acostumbrados

Ahora veamos la cuestión del Coeficiente

primero necesitamos el coeficiente en dos dimensiones y luego tenemos que traducirlo a tres dimensiones, y que nadie se asuste que es muy sencillo

Coeficiente de Sustentación en 2 dimensiones (CL_2d) de una orza = 0,1 por cada grado del ángulo de ataque (que en este contexto el "ángulo de ataque" se llama "abatimiento")

si suponemos un abatimiento de 10 grados entonces el "coeficiente de sustentación en 2 dimensiones" es 0,1 x 10 = 1

esto no es tan complicado

ahora tenemos que traducirlo al mundo real

Coeficiente de Sustentación en 3 dimensiones de una orza = Coeficiente en dos dimensiones dividido por 1 + 2/AR

C_Lift = CL_2d / (1 + (2/AR))

AR (Aspect Ratio, "alargamiento") = envergadura (calado de la orza) al cuadrado / superficie del ala

una orza de 1 metro de calado por medio metro de cuerda/ancho

AR = (1 x 1) / (1 x 0,5) = 2

una orza de 30 centímetros de calado por 3 metros

AR = (0,3 x 0,3) / (0,3 x 3) = 0,09 / 0,9 = 0,1

Entonces

En la orza de 1 metro de calado el coeficiente de 1 en dos dimensiones resulta ser =

(CL_2d) / (1 + (2/AR)) = 1 / (1 + (2/1)) = 1/3 = 0,333 (C_Lift)

En la orza de 30 centímetros de calado el coeficiente de 1 en dos dimensiones resulta ser =

1 / (1 + (2/0,1)) = 1 / (1 + 20) = 1/21 = 0,04 (C_Lift)