HidroDinámica: Todos contra el Timonel

[U25pies]

Darrol Stinton en su magnífico y delicioso tarugo sobre cómo diseñar un avión cuenta que el jefe de un proyecto en el que trabajó de joven le dijo: -"hagas lo que hagas al final hay una condición de vuelo en la que te falta timón"

Todos contra el Timonel

En principio la Fuerza del Timón es igual a la Fuerza del Timón ... menos ...

- parte del timón sale del agua: una ola empuja hacia arriba el casco y saca parte del timón fuera del agua

- el efecto de la escora: sin escora el timón es el timón, pero escorado el timón es el timón multiplicado por el coseno del ángulo de escora

- el chorro de agua y espuma que la cresta de una ola puede lanzar

- para rematar la faena la corriente orbital de la ola: si un velero navega a 3 nudos de velocidad y la corriente orbital de la ola es de 3 nudos entonces el timón está muerto pues no hay flujo de agua

así estos diablillos (dos, tres o los cuatros juntos) pueden conspirar para quitarle la fuerza al timón

Y ahora veamos las fuerzas con las que tiene que luchar el timón y el timonel:

+ el Momento desestabilizante de Max Michael Munk en el Morro tan bien ilustrado en el vídeo de arriba y que dice que todo objeto alargado si guiña ya no para y tiende a atravesarse a la dirección de la marcha, esto es debido a la diferencia de presión entre la proa y la popa, gracias al Momento de Munk los superpetroleros logran virar

+ la Fuerza lateral de la carena, que en principio se encuentra en el 40% de la línea de flotación contando desde la proa, pero si el velero escora se va hacia proa, y si el velero hunde la proa entonces se va aún más a proa. Es la combinación de guiñada y escora lo que despierta y da rienda suelta a la Fuerza lateral de la carena que se va hacia proa y el Momento desestabilizante de Max Michael Munk en el Morro. Se pueden calcular las dos cosas por separado o se puede juntar las dos cosas, en cualquier caso mejor una estimación razonable y sencilla que no calcular

+ la interacción entre la carena y la orza: la carena produce más fuerza si hay una orza, y también se puede decir al revés: la orza produce más fuerza

+ la fuerza de la orza, que cumple dos funciones, por un lado la fuerza de la orza sirve para ceñir, pero en la mayoría de los veleros tiene forma de aleta de control y maniobra, pues la orza sirve para virar por avante con agilidad y para maniobrar en puerto. Si a un tiburón le quitamos la aleta dorsal entonces al girar con rapidez para atrapar una presa se iría de lado derrapando y tendería a rodar como un lapicero (aunque las otras aletas frenarían el vuelco y tal vez sólo derraparía medio volcado mientras se le escapa la presa)

el Momento de Munk en todo el Morro lo unimos a la fuerza de la carena que tiende a volar hacia la proa, y la fuerza de la orza la unimos con su interacción con la carena, y tenemos Tres Fuerzas:

La Fuerza del Timón [Yfin]
La Fuerza de la Orza [Ywind]
La Fuerza del Morro [Ybody]

pues un velero bajando una Ola de 10 metros es como un misil