Mejor ángulo de ceñida

[polcarrasco]

Buenas cofrades, que sea una ronda de mi cuenta!
He consultado a un matemático cuál sería el mejor ángulo de ceñida para llegar de un punto A a un punto B con los siguientes datos teóricos, que son una media de lo que hago en mi velero: a 30° a 3 nudos, 45°a 4 nudos y a 60° a 5 nudos.
Según sus cálculos los 60° sería lo ideal para llegar al punto B lo más rápido posible (repito que para esos datos teóricos, sin contar oleaje, cambios de intensidad de viento o dirección).

Esta es la explicación teórica:
B _____C
¡ /
¡ /
¡ /
¡ /
¡ /
¡ /
¡ /
¡ /
¡ /
¡ /
¡ /
¡@ /
¡ /
¡/
A
Si la dirección del viento es de B a A, dirijamos la barca a C formando ángulo @. Se define el coseno del ángulo @ por la distancia AB dividida por la AC.
Cuando dicho ángulo es cero, AC es igual que AB y por tanto el coseno de cero es igual a 1.
Al aumentar el ángulo la distancia AC aumenta, y por consiguiente el valor del coseno se hace menor que 1.
Cómo coseno de @ es AB/AC, AC por cos @= AB y AC=AB/ cos @.

Lógicamente, deseamos que el tiempo invertido en el recorrido
sea mínimo. Dicho tiempo es igual al espacio(AC/cos @) dividido por la velocidad. Cos @ está dividiendo al numerador y por tanto pasa al denominador multiplicando. En definitiva
t=AB/(velocidad multiplicada por cos @).
Dicho tiempo será mínimo cuando el producto de la velocidad por el cos @ sea máximo.
Los factores velocidad y coseno actuan en sentido contrario pues cuando el primero aumenta, el segundo disminuye, de tal manera que el producto aumenta hasta un valor máximo y a partirde ahí disminuye.
En el supuesto de que el aumento en un nudo requiera el aumento de 15 grados, para 6 nudos se requerirían 75 grados y 7, 90 grados.
En éste último supuesto, el coseno de 90 se hace cero y el tiempo se va al infinito.
Con WolframAlpha se calculan los distintos valores y se observa que el máximo del producto de velocidad por coseno del ángulo, alcanza el máximo para 5 nudos y 60 grados, y por tanto el tiempo alcanza el mínimo.





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[cappra]

Eso se llama VMG (Velocity made good), que te indica normalmente la velocidad con la que ganas barlovento aunque también puede ser a un punto.

Los que no tenemos un matemático a mano lo miramos en el plotter o el equipo de viento.

[Icarus]

Originalmente publicado por polcarrasco

En el supuesto de que el aumento en un nudo requiera el aumento de 15 grados, para 6 nudos se requerirían 75 grados y 7, 90 grados.
En éste último supuesto, el coseno de 90 se hace cero y el tiempo se va al infinito.

Esto no es así porque el coseno no varia lo mismo entre 45 y 60 grados que entre 60 y 75 o 75 y 90 porque la grafica del coseno no es una línea, es una curva característica.

Con los datos de partida que pusiste arriba lo óptimo serian 45 grados y daría 2,828 nudos de VMG o proyección del vector velocidad real sobre la dirección del viento, es decir, la velocidad con la que avanzas en la dirección del viento. Para 30 grados sale 2,598 nudos de VMG y para 60 grados sale 2,5 nudos de VMG, es decir, 60 grados es el peor rumbo para ganar barlovento en los tres casos que pusiste.

Los datos teóricos de la velocidades de tu barco en cada rumbo y para cada velocidad de viento son las polares del barco y se pueden obtener de un certificado de medición para regatas. Son velocidades teóricas con velas perfectas y bien trimadas.

[Akakus]

Está mal. La velocidad no aumenta 1 nudo por cada 15º, no es lineal, son las polares. El mejor ángulo de ceñida es el que da la VMG máxima, que en un barco normal es mucho menor de 60º



Además, ningún barco del mundo mundial ha ganado una regata ciñendo a 60º.

[Xepe71]

Yo hice en su momento este ejercicio. Lo planteé así:

Mi barco ciñe correctamente a 30º y más. A menos, se para. A más ángulo, pierdo ángulo de ceñida, pero gano en velocidad, es decir hago más recorrido, pero más rápido.

Medí la dirección del viento en aparente, pues es como tengo programada mi instrumentación, en variaciones de 5º, es decir 30, 35, 40 y 45º. Más no creo que tenga sentido, porque me voy de madre. No sé si hice un fallo al medir en APARENTE y no en REAL, al escribir estas líneas creo que lo suyo es medir en REAL. Pero os sigo contando como lo haría ahora, corrigiendo esta medida.

La velocidad, la del GPS, no de corredera.

Este cálculo hay que repetirlo para diferentes intensidades del viento, posiblemente midiendo a 5-10-15-20 ya debería de valer.

Si @ es el ángulo de ceñida (en REAL), y "v" es la velocidad del barco, el cálculo a realizar es

V = v * cos @

esto se debe de repetir para distintos ángulos @ en REAL. El resultado que buscamos es cuando V es máxima (oficialmente es la "proyección de la velocidad sobre el eje del viento"). Y este cálculo valdrá para la velocidad del viento de aquél día.

EJEMPLO:
Velocidad REAL del viento 8 nudos.

Velocidad GPS a distintos ángulos:
@ = 35º - v = 3,20 nudos
@ = 40º - v = 3,50 nudos
@ = 45º - v = 3,75 nudos
@ = 50º - v = 4,00 nudos

El cálculo que haría es
V = 3,20 * cos 35 = 2,62
V = 3,50 * cos 40 = 2,68
V = 3,75 * cos 45 = 2,65
V = 4,00 * cos 50 = 2,57

Vemos en este ejemplo que la velocidad máxima en dirección al viento es de 2,68 nudos, y el ángulo óptimo lo obtenemos a 40º. Es decir, que cuando hay un viento de 8 nudos, navegando a 40º, iremos a una velocidad real de 3,5 nudos, y es cuando llegaríamos antes a destino en una ceñida.

Otra cosa que da que pensar esto es si es mejor navegar con viento aparente, el que ve el barco, o con viento real...

[JosepFK]

Me perdonen los regateros, pero vistas las diferencias, a los dignos transportistas de cerveza no nos vale la pena por aquello de la escora, el equilibrio del vaso y las miradas ansiosas de los acompañantes.

[Fitzroy]

Originalmente publicado por JosepFK

Me perdonen los regateros, pero vistas las diferencias, a los dignos transportistas de cerveza no nos vale la pena por aquello de la escora, el equilibrio del vaso y las miradas ansiosas de los acompañantes.

[Questionsailing]

Originalmente publicado por Akakus

Está mal. La velocidad no aumenta 1 nudo por cada 15º, no es lineal, son las polares. El mejor ángulo de ceñida es el que da la VMG máxima, que en un barco normal es mucho menor de 60º



Además, ningún barco del mundo mundial ha ganado una regata ciñendo a 60º.

Hay multicascos con vmg a 60g con poco viento...

En monocascos es muy fácil, ceñir con las lanas del Génova. No hacen falta matemáticas.

[mazatlan]

Originalmente publicado por Questionsailing

Hay multicascos con vmg a 60g con poco viento...

En monocascos es muy fácil, ceñir con las lanas del Génova. No hacen falta matemáticas.

No entiendo muy bien lo de las lanas del génova, ya que dentro de un determinado sector las puedes equilibrar a distinto ángula de ceñida y a distinto ángulo de apertura de la vela, lo que sigue planteando el mismo dilema sobre si llegarás antes con menos ángulo, menos velocidad y menos distancia, o mayor ángulo, mayor velocidad y mayor distancia recorrida…
En cualquier caso las velocidades de cada barco distinto a unos grados o a otros de ceñida pueden cambiar muchísimo, como en un mismo barco, la opción óptima puede cambiar en escaso tiempo según cambie la intensidad del viento y la altura de las olas a superar.
Así lo veo.Igual estoy confundido.
Saludos

[enric rosello]

Creo que utilizar el AWA como coeficiente falla de base, pues es un dato variable en cada rumbo. Lo suyo es tomar el TWA como referencia.
Al margen, los cruceros familiares -por diseño- suelen perder proporcionalmente mucha velocidad apurando el ángulo de ceñida en comparación con veleros de corte más deportivo. Incluso en regata, suele ser mejor llevarlos 'sueltos' y que anden de cara a ganar barlovento con eficacia.
Tampoco creo que haya una fórmula o ángulo mágico de referencia general. Cada barco es un mundo y si un AC (de los antiguos) ceñía rápido y sin problemas a 25/30 grados, un crucero familiar difícilmente mejora los 45 grados del TWA.
La gestión y control de las lanas le veo más como una cuestión de trimado. Es posible ajustar las velas para llevarlas correctamente en cualquier rumbo. Lo que aquí se intenta dilucidar es precisamente eso: cuál es ese rumbo óptimo.
salud!!

[Questionsailing]

Originalmente publicado por mazatlan

No entiendo muy bien lo de las lanas del génova, ya que dentro de un determinado sector las puedes equilibrar a distinto ángula de ceñida y a distinto ángulo de apertura de la vela, lo que sigue planteando el mismo dilema sobre si llegarás antes con menos ángulo, menos velocidad y menos distancia, o mayor ángulo, mayor velocidad y mayor distancia recorrida…
En cualquier caso las velocidades de cada barco distinto a unos grados o a otros de ceñida pueden cambiar muchísimo, como en un mismo barco, la opción óptima puede cambiar en escaso tiempo según cambie la intensidad del viento y la altura de las olas a superar.
Así lo veo.Igual estoy confundido.
Saludos

No existe dilema alguno. Ni la vela abierta, ni sobrecazada. La vela con su forma para ceñir.

Si vas con piloto te abres 5 grados, para minimizar los momentos en que el barco se pare. Si las velas están deformadas mejor abrirse 10 grados y por lo menos correr y no abatir tanto.

Todo lo demás creo es complicarse la vida y descentrarse.

[JVPIT3R]

Coincido con Questionsailing. No sólo cada barco es un mundo, sino que, el mismo barco, en cada situación es distinto.
Así las cosas, salvo los muy pros, con horas y horas de entrenamiento, una instrumentación precisa, el barco siempre a punto, etc, que tal vez si puedan hacer una aproximación analítica al tema, el resto lo mejor que podemos hacer es percibir al barco, e interpretar sus sensaciones. De nada sirve, por ejemplo, obstinarse en ceñir muy cerrado, por mucho que lo digan las polares, si tienes ese día una ola corta que se te está estampando en la amura frenandote cada 7 segundos. La misma reflexión aplica al abatimiento.
En ocasiones, lo mejor es enemigo de lo bueno. Lanitas de genova y mayor en su sitio, trimado balanceado para evitar meter demasiado la caña para compensar, el barco alegre, no asfixiado, y ese es el mejor ángulo de ceñida.

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[jonam52]

¿y no os pasa que vas ciñendo a 30º y cuando haces un bordo y te pones a la otra banda a 30º tambien va mejor y más rapido o mas lento? a mi me pasa y no lo entiendo la verdad...todo esto el mismo dia con el mismo velero y con el mismo viento....:

[JVPIT3R]

Originalmente publicado por jonam52

¿y no os pasa que vas ciñendo a 30º y cuando haces un bordo y te pones a la otra banda a 30º tambien va mejor y más rapido o mas lento? a mi me pasa y no lo entiendo la verdad...todo esto el mismo dia con el mismo velero y con el mismo viento....:

Ciñendo cerrado la ola es determinante. Si no está perfectamente alineada con el viento, 5 o 10 grados son la diferencia entre ir a pantocazo limpio en un bordo y cortar la ola cómo mantequilla en el otro.
Luego, hay barcos con bordos mejores que otros. Pesos, trimado de jarcia...misterios de la náutica...


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[Icarus]

Originalmente publicado por jonam52

¿y no os pasa que vas ciñendo a 30º y cuando haces un bordo y te pones a la otra banda a 30º tambien va mejor y más rapido o mas lento? a mi me pasa y no lo entiendo la verdad...todo esto el mismo dia con el mismo velero y con el mismo viento....:

Las mediciones de velocidad son de corredera o GPS?
Si son de corredera y ésta no esta en crujía, y esta algo desplazada hacia un lado, o no está la rueda de la corredera perfectamente perpendicular a crujía marcará diferente en ambos bordos.

Un incorrecto trimado de la jarcia fija, apéndices desalineados, la corriente, el ángulo de la ola a cada banda, la veleta del equipo de viento desalineada si estas igualando el ángulo en cada banda con ella, etc., hay muchos factores que pueden influir.