A vueltas con los timones

[BretemaI]

Salud y saludos a todos.

Ante la multitudinaria acogida que han tenido mis temas anteriores, de nuevo, traigo aquí otro de título «A vueltas con los timones» - una nimiedad más - pues, aunque creo que de ellos está dicho casi todo, supongo no molestar a nadie al echar mi cuarto a espadas sobre el asunto.

Con cierta frecuencia veo y leo controvertidos conceptos de lo que son timones compensados, de modo que tocaré hoy este tema para exponer también el mío; para ello, conviene recordar cómo funcionan los timones, sean o no compensados.

En su lado izquierdo, la imagen 1 muestra la sección transversal de un timón -perfectamente, podría ser la de un velero de crucero – paralela a la superficie de flotación de la embarcación que lo porta, además de la dirección del movimiento del agua que lo rodea con relación a él, representada por flechas azul claro. Su lado derecho, representa el mismo timón girado a babor, provocando que el agua que lo circunda altere su anterior patrón direccional que, a su vez, provoca el incremento de la presión del agua sobre su cara de babor (señalada con línea roja), y la disminuye en su cara de estribor (señalada con línea azul). Esta alteración de las presiones del agua sobre ambas caras del timón crea una fuerza transversal sobre él que empuja al barco a virar hacia el mismo lado de giro de aquel.



Sin entrar en detalles e idealizando el concepto, la fuerza antes mencionada se considera aplicada y regularmente repartida por toda la superficie lateral del timón (en este caso la roja), y la imagen 2 - en la que las flechas verdes representan la fuerza ejercida por el agua sobre cada unidad de superficie del timón - trata de ser una representación gráfica de lo que podría ser el reparto de esta fuerza. Como se observa en ella, hay muchas más flechas a la izquierda del eje de giro del timón que a la derecha, o lo que es lo mismo, la fuerza ejercida por el agua a popa del eje del timón es mayor que la de proa y tratará de llevarlo de nuevo a la vía. Para mantener el timón en esta posición, el timonel deberá vencer esta fuerza utilizando el sistema de gobierno de la embarcación.



¿Y que pasa si el eje de giro del timón se sitúa más a popa y se mantiene todo lo demás como se ve en la imagen 3? La distribución de fuerzas es exactamente la misma de antes, pero han disminuido las flechas verdes a la izquierda del eje de giro y han aumentado las de la derecha, por lo que, ahora, la fuerza que tiende a poner el timón a la vía es menor a la de antes y el timonel también hará menos fuerza para mantenerlo en esa posición.



Dicho lo anterior, se puede concluir que un timón sin compensar es el que tiene su superficie a proa del eje del timón (la mínima que permita su construcción) mucho más pequeña que la de popa y, al contrario, el compensado; de ello se deduce que no todos los timones compensados tienen el mismo porcentaje de compensación.

Dejo una pregunta en el aire para quien guste de temas similares a este ¿y qué pasa si el número de flechas verdes es igual a popa y a proa del eje de giro del timón?

Saludos

[JVPIT3R]

Que el timón, aún compensado, tenga cierta querencia a irse a la vía, es lógico y deseable. Por ello, la superficie a proa de la mecha no suele superar 1/3 de la superficie total de la pala.
Por otra parte, la hipótesis de que la fuerza ejercida por el agua es homogénea no es acertada. En la zona de ataque el agua impacta sobre la pala con su máximo ángulo. El agua deflectada hacia la parte trasera de la pala, así como el giro del propio barco, reducen la fuerza sobre esa zona.
Con todo, los timones compensados son un gran invento.

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[BretemaI]

Originalmente publicado por JVPIT3R

Que el timón, aún compensado, tenga cierta querencia a irse a la vía, es lógico y deseable. Por ello, la superficie a proa de la mecha no suele superar 1/3 de la superficie total de la pala.
Por otra parte, la hipótesis de que la fuerza ejercida por el agua es homogénea no es acertada. En la zona de ataque el agua impacta sobre la pala con su máximo ángulo. El agua deflectada hacia la parte trasera de la pala, así como el giro del propio barco, reducen la fuerza sobre esa zona.
Con todo, los timones compensados son un gran invento.

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Gracias por tus comentarios que considero correctos; no obstante, deseo decir que las explicaciones que formulo aquí están hechas para que pueda entenderlas la mayor parte de las personas que las lean, pues pienso que entrar en ciertos matices puede complicar más que aclarar algunos temas, lo que me obliga frecuentemente a simplificar algunos aspectos de los que trato, como es el caso de la no homogeneidad de las fuerzas que actúan sobre el timón, bien es cierto que sería complicado para mí enredarme en materias que ya tengo “oxidadas”.

Un cordial saludo

[inhaqui]

Para ejemplificar el efecto de un timon "con más flechas a proa" solo hay que pensar en la difefencia que existe al maniobrar atrás. En esta circunstancia, el timon no tiende a la via, sino todo lo contrario, siendo el efecto mayor a mayor angulo de ataque del timon.

En todo caso, buena explicacion. Yo tambien me quedo con los compensados.

Saludos.

[Hermano Jerings]

Cierta vez conversando con un viejo amigo, gran diseñador de barcos en Argentina me informó que en sus diseños no más de 14% de compensación, ya que eso es un buen compromiso entre facilidad de maniobra y resistencia estructural.

[caribdis]

A favor de los timones no compensados:
-pueden ir reforzados con un skeg
-se puede "remar" con ellos, es útil para desplazar el barco con calma chicha y sobre todo, es útil para completar una virada comprometida.



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[Curroalberola]

Originalmente publicado por caribdis

A favor de los timones no compensados:
-pueden ir reforzados con un skeg
-se puede "remar" con ellos, es útil para desplazar el barco con calma chicha y sobre todo, es útil para completar una virada comprometida.



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Yo tengo uno compensado y va reforzado