Ludwig Prandtl sin esfuerzo

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Ludwig Prandtl sin esfuerzo;
Ludwig Prandtl con dibujitos

Ludwig Prandtl es este tipo

https://es.m.wikipedia.org/wiki/Ludwig_Prandtl

Este tipo junto a su estudiante de doctorado Max Michael Munk

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Max_Munk

Son los que parieron la Aerodinámica (1920-) que entonces era una joven rama de la HidroDinámica

Estos tipos nos enseñaron que la Pala de un timón o las Alas de un pájaro se pueden sustituir por una Columna de Agua/Aire que gira interaccionando con un Flujo/Fluido

Estos tíos nos enseñaron que la Pala de un Timón o el Ala de un pájaro hace cuatro cosas cuatro:

(1) Desvía el Agua/Aire hacia un lado
(2) Acelera el Agua/Aire
(3) Desvía el Agua/Aire pa lotro lado, y
(4) Frena el Agua/Aire

Es la Circulación



Y hay una relación bien conocida entre Velocidades y Presiones: Acelerar es Bajar la Presión, y Frenar es crear Alta Presión



Si subimos carro de la Mayor ...

Aumenta la Alta Presión en la Baluma de la Mayor
Y
Aumenta la Baja Presión en la cara de Sotavento del grátil del Foque

El borde de salida (Baluma de la Mayor en su cara de Barlovento) determina la Fuerza de la Circulación del Flujo/Fluido en la cara de Sotavento del Foque

Es la Circulación

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SuperMarine Spitfire

El SuperMarine Spitfire lleva las Alas que pensó Max Michael Munk

Son unas Alas donde la "distribución de la carga" tiene forma de elipse (las flechas representan Kilos de Fuerza o mejor dicho Newtons de Fuerza):



(Dibujito, vaya churro me ha salido, para intentar representar la "Carga Alar Elíptica" de Max Michael Munk)

Esta distribución elíptica de la carga Alar ... Minimiza el Arrastre y así el avión corre más, porque la cosa es producir Sustentación con poco Arrastre que arrastra al avión patrás y tiene que tirar de más motor y más gasofa y entonces no llega tan lejos y cosas así

Peeero

Resulta que Ludwig Prandtl nos enseñó (1933) que la Distribución de la Carga Alar de las Alas de los pájaros no es como en las Alas de los Aviones

Y esto es interesante para los Veleros

Las Alas de los pájaros son primas hermanas de las Alas de un Balandro ... porque un Velero no es un avión donde la cuestión es "Arrastre / Sustentación", sino ... Escora / Sustentación

Los Veleros escoran, y los pájaros no tienen ni Alas de Aluminio ni motor ... y juegan con el mayor o menor torsionado/Alabeado (Twist) de sus Alas (que de paso encima les sirve para maniobrar pues los pájaros no llevan timón)

Y el Control de la Escora en un moderno aparejo Fraccionado es el juego de dar y quitar torsión/Alabeado (Twist)

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1:20-

"Qué es lo que está volando allí arriba
Es un pájaro ? Noooo
Es un avión ? Nooo
Es el Alabeador (the Twister)"

que controla la Escora en ceñida jugando con el mayor o menor torsionado/ Alabeado de la Mayor ... y ya si eso pues bajando carro

Yeaaaah

...

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Magnífico equipo de viento formado por:

(1) Catavientos cerca del borde de Ataque (gratil) del Foque para controlar la Separación/Desprendimiento del Flujo/Fluido

El Flujo puede ser:

"Laminar", que de esto no hay aquí en cantidad suficiente digna de mención aunque en todos los libros de vela les da por hablar de eso
"Turbulento" que es normal y corriente, y

"Turbulento y -Achtung- Separado/Desprendido" que lo canta la lanita de Sotavento agitándose: -el Flujo/Fluido se ha separado de la Vela estropeando la Baja presión de Sotavento que vale su peso en oro. Es decir: la Baluma de la Mayor le pone el viento "a huevo" al Foque peeero el Foque debe estar bien ajustado/trimado

(2) Dos Catavientos arriba de la Baluma del Foque para controlar la torsión/Alabeado del Foque

(3) Catavientos en el borde de salida (Baluma) de la Mayor para visualizar la torsión/Alabeado de la Mayor

...

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De la Distribución de la Carga Alar en las Alas de los Pájaros (Prandtl, 1933) se deduce que la Separación del Flujo y entrada en pérdida ...

https://es.m.wikipedia.org/wiki/Entrada_en_p%C3%A9rdida

... comenzará alrededor del 20% de la Envergadura, y efectivamente es lo que vemos en la fotografía de este Albatros

Los Pájaros no pueden llevar la Distribución de la Carga Alar de un avión porque se le romperían las Alas o serían muy pesadas o imposibles de construir con huesos y músculos

Los Veleros no deben imitar la Carga Alar de los aviones porque por un lado debajo de la Botavara hay tremendo hueco y por arriba si cargas mucho te tumba el viento

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Atrocia

"Atrocia" fue el nombre de un velero atroz

El que lo parió se entusiasmó mucho con la vela de proa: si en la vela de proa se encuentra el grueso de la Fuerza de Avance de un velero en ceñida pues la hacemos más jrande y ya tá

Pues no, porque la cosa es construir 1 Ala de un Albatros con 2 Velas, encajando bien dos velas

El Aparejo a tope de palo con Génova 150% por ejemplo es magnífico: la pequeña mayor cuida el borde de salida del Génova para que no se separe el flujo (y vuelen las plumillas, se agiten los Catavientos, del borde de salida como en la foto del Albatros Viajero) y el gran Génova pega el flujo a la mayor permitiéndole un mayor Angulo de Ataque y una mayor Circulación

Un magnífico encaje ...

Entonces por qué el Fraccionado 3/4

Pues porque es otro buen encaje con el Foque tremedamende cargado

En terreno llano el Aparejo a tope de palo años 70 le gana al Fraccionado 3/4, le saca una o dos décimas de nudo

Peeero ... el Fraccionado 3/4 tiene mejor amortiguación frente a las olas y las rachas de viento, y

Es mucho más versátil, se adapta muy bien a diferentes Velocidades del Viento y a diferentes Rumbos

...

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Por qué

Por qué 1 Ala de 2 Elementos

Pues porque un Balandro se enfrenta a Angulos de Ataque tremendos: 25-30-35 grados

Incluso los clásicos como el Dragón grandes ceñidores estamos hablando de 22-24 grados

Si la cosa fuera volar con un Angulo de Ataque de 1-2 grados pues entonces navegaríamos con 1 Ala de 1 sola pieza

...

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La Goleta América no era una Goleta, quiero decir que no era lo que ahora se llama Goleta

Su Aparejo es el de las goletas de los prácticos del puerto de Nueva York: 1 Ala de 3 Elementos ...

... lo que ahora se podría llamar un "cutter" (que para más chiste no era un tipo de Aparejo sino un tipo de Casco, lo mismo "Balandro" que era un tipo de Casco)

Además el material de las Velas era muy bueno, por entonces no existía Dimension-Polyant pero el material era bueno

https://www.dimension-polyant.com/

Total, el Bicho navegaba de maravilla en la zona 45-65 grados de Angulo de Ataque

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Mecánica de Fluidos

(Un embolsado Génova ... y el perfil de una Carena)

Por qué el SEAT 600 de Román (Carena 300 D/L y 19,19 pies en la Flotación) alcanzó una punta de 20 nudos (equivalente a 400 kilómetros por hora en el aire) arrastrado por la Fuerza de la Tierra y cayó de forma controlada rumbo al centro de la tierra bajando gran Ola ... Planeada controlada por un puto piloto de caña

Por qué el SEAT 600 de Román no dio siete vueltas de campana

Pues porque el Botecito planeó Proa arriba con el culito bien apretada a la Ola gracias a la Baja Presión en la Popa

https://www.navegar-es-preciso.com/n...la-graciosa-9/

La Alta Presión depende del Angulo de Ataque
La Baja Presión depende de la Curva

Mecánica de Fluidos

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Pregunta

Se puede volar solo a base de Alta Presión

Sí, a gran velocidad con una migaja de Angulo de Ataque el fluido crea entre bastante y un montón de Alta Presión y no solo puedes volar sino que incluso te puedes matar; pero para esto de los veleros basta tecnológica aeronáutica de 1920-1930

https://ejercitodelaire.defensa.gob....04-Starfighter

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El Fokker de la primera guerra mundial llevaba un 'embolsamiento' de su Vela ("Camber") del 5%, y aguantaba un Angulo de Ataque (AoA) de poco más de 12 grados

Nuestros Aparejos no son ni Alas de Aviones de la primera guerra mundial salvo tal vez aterrizando

Nuestras Velas son en comparación para Muy baja Velocidad y grandes Angulos de Ataque

Nuestro problema está de la línea de flotación hacia abajo pues los veleros pequeños de digamos menos de 20 Toneladas pueden alcanzar enormes Velocidades en el Agua: 20 nudos con 19,19 pies de Eslora en la Flotación son alrededor de unos 400 kilómetros por hora en el Aire

...

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Mecánica de Fluidos: Altas y Bajas

(1) perfil Alar por ejemplo el Ala de un Albatros o el Foque de un Velero

(2 y 3) perfiles de Carenas, la número 2 es el perfil de la Carena de SEAT 600 de Román que se transformó en una prodigiosa Tabla de Surf porque mientras más corre más alza la Proa y más hunde la Popa en la Ola

(4) Velero visto desde arriba abatiendo en ceñida o guiñando (Yaw) al bajar una Ola: Momento de Munk, Momento Desestabilizante del Casco



SEAT 600 AeroNautico

Le ponemos una Popa ancha con pantoque vivo de tal forma que escorado y guiñado la salida del agua sea recta y así minimizamos al señor Max Michael Munk

Con la Popa ancha el Eje de Giro del Cabeceo/Cabezada (Pitch) se nos va al 60% del barquito cuando la gran Ola moja hasta el espejo de popa

Entonces el Centro de Gravedad del barquito y el Centro hidroDinámico de una Orza Moderna deberán estar por el 62% y así el Artefacto está Centrado

Y para encajar en ceñida la Fuerza del Viento con la Fuerza Lateral del Agua pues el Palo va justo en la mitad (1/2) del barco con un Aparejo Fraccionado 3/4

Y Dos Palas Dos para el timón

Y ya tá

Ejque ... Ejque eres un exagearo, tú quieres un barquito tan bueno como el puto Baroudeur de Román

Pozí

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Pegaso Z-102

https://es.m.wikipedia.org/wiki/Pegaso_Z-102

Gennaker: 20 metros cuadrados
Foque: 6 metros cuadrados
Mayor: 14 metros cuadrados

Total

40 metros cuadrados por Tonelada

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Carcas y Modernos

Conocía el magnífico buen comportamiento del viejito Baroudeur que tiende al Equilibrio; pero no podía ni imaginar las planeadas-surfeadas de Román en su viaje y navegada De Barbate a Caleta de Sebo que me ha dejado 'flipado' como bien se nota

Por otro lado conocía el mal comportamiento de los modernos (1970-) que para mí culmina un día en un supuesto 'yate' de un capo del Ibex35 en el Estrecho de Gibraltar que me pone carita: -sácame de aquí

Agarre la rueda y al final de ese día juré odio eterno a los modernos ...

... Hasta que conocí el MiniTransat Coco de Harlé que resulta que hay tres: el Coco Archambault, el Coco GL y el Coco Chinchilla que hay un puñado en Galicia bajo el curioso nombre de "Yatlant 24"

Entonces todo esto me dio mucho que pensar y me puse a estudiar e investigar y la cosa no es "carca" o "moderno", sino mal parido o bien parido por así decirlo y expresarlo

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Y ya tenemos identificados a todos los secuaces

Acabamos metiendo el Palo en el agua por una violenta suma de Pitch (Cabezada) y Yaw (Guiñada)

FV, Fuerza del Viento, que tiene dos componentes, uno horizontal y otro vertical por la Escora

FT, Fuerza de la Tierra, a proa del eje de giro Pitch

FM, Fuerza del Mar, de la Ola que llega por popa, a popa del eje de giro Pitch

MMM_1, Momento de giro del Casco o Momento Desestabilizante del Casco debido al Abatimiento (Momento de Max Michael Munk propiamente dicho)

FL_K, Fuerza Lateral de moderna Orza a proa del eje de giro Yaw

FL_C, Fuerza Lateral del Casco Escorado, cuando la Escora transforma el casco en un "Fuselaje Sustentador" (Momento de Munk 2) y

Para rematar la faena, la puntilla final que tumba el velero:

Fp, Fuerza del 'flujo cruzado" ("Cross flow") provocada por el hundimiento de la Proa y que multiplicada las demás Fuerzas Desestabilizantes

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Entonces

Centrar el Velero

(1) situar el Centro de Gravedad del Velero en el Eje de giro "Pitch" o mejor dicho un 2%-3% a popa para tener en cuenta el Tirón de las Velas (2) Neutralizar la Orza moderna situando su Centro hidroDinamico debajo del Centro de Gravedad del Velero

(3) Calcular una Pala para el timón que sin mover el timón ni mirarlo ni tocarlo produzca una Fuerza Lateral capaz de controlar y hacerse cargo del Momento Desestabilizante del Casco y (4) el tipo de perfil de la Carena del viejito Baroudeur que De Barbate a Caleta de Sebo se transformó en una prodigiosa Tabla de Surf


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Por qué

Por qué los veleros de alta competición no ven nuestros problemas

Pues porque viento a favor izan digamos 100 metros cuadrados de Trapo por Tonelada

Es Colosal Superstición pensar que un típico crucero que suele izar 10 metros cuadrados de Trapo por Tonelada va a tener el mismo comportamiento Dinámico que un velero de Alta Competición simplemente por imitar sus formas

Por qué los botes de vela ligera no ven nuestros problemas

Pues porque izan 100 metros cuadrados de Trapo por Tonelada ... Y ... la Tripulación puede cambiar la posición del Centro de Gravedad

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Frank Bethwaite, el sumo Pontifice Frank Bethwaite en su tremendo ladrillo ladrillazo "High Performance Sailing", página 269

-su velero ... hace 5-6-7 nudos, no ?
-Sí, si ... con la parienta hacemos 5-6 nudos y a veces 7 nudos cuando nos entusiasmamos

-Bien, pues que sepa que ... Si le ponemos curva a la popa su velero se va a quedar atascado en 20-30 nudos de velocidad en terreno llano por la succión de la popa, la succión pa bajo de la Baja Presión en la popa

-!?

-Y si es de 4 metros de eslora pues "solo" alcanzará 10-15 nudos de velocidad en terreno llano por lo mismo: la succión, la succión pa bajo de la Baja Presión en la popa

Aaaaah

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Es claro como el caldo de un asilo que aquí hay un malentendido

Entre la Carena planeadora que iza 50-100 metros cuadrados de Trapo por Tonelada y que planea incluso en terreno llano ... y la Carena planeadora que iza 10-20 metros cuadrados de Trapo por Tonelada y que normalmente solo planea con las Olas

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Menos mal que navegamos en Agua ...

... y no en leche condensada

La Paradoja

Con 10-20 metros cuadrados por Tonelada un velero es lento, relativamente lento en relación a la velocidad de las Olas

Una Ola joven, escarpada, navega a 0,4 x Velocidad del Viento

La paradoja ejque el velero es lento; pero una Ola joven con una pendiente de por ejemplo 12-14 grados en su parte más escarpada ... permite a la colosal Fuerza de la Tierra arrastrar al velero

Los veleros están pensados para moverse por la Fuerza del Viento, fuerza que puede ser algo así como el 2-3-4% del Desplazamiento del velero; pero la Tierra puede impulsar un velero con una Fuerza del 20% de su Desplazamiento obligándolo a Planear

La viscosidad cinemática del Agua no es la del Aire

Una Cessna de 1 Tonelada vuela a unos 100-200-300 kilómetros por hora, el Pegaso Z 102 de 1 Tonelada alcanzó unos 250 kilómetros por hora, y un velero de 1 Tonelada puede alcanzar planeando-surfeando en el Agua el equivalente a 400 kilómetros por hora en el Aire

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La Baja Presión en la Popa está más a popa de lo que parece siguiendo a ojo la Curva del perfil de la Carena

El barco avanza -o mejor dicho vuela- y crea un hueco a popa ... y la popa se cae en el hueco creado

Cada vez que un aficionado propone esta sencilla explicación todos los expertones se le echan encima, y a mi me parece una explicación cojonuda

Ahora estoy pensando si el hueco creado en el agua está más a popa de la curva que en aire ... debido a la diferencia de viscosidad cinemática (?)

No lo sé

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(1) típica Carena planeadora que iza 50-100 metros cuadrados y es capaz de planear en terreno llano y atraviesa la ola de la proa cortándola por la mitad por así decirlo

Proa (P) muy afilada, semi-angulo de la proa (en la línea de flotación) 10 grados

Y el perfil de la Carena con la típica planicie hacia Popa

Y pantoque vivo en popa bajo

(2) Carena planeadora-surfeadora para un velero relativamente lento de 10-20 metros cuadrados de Trapo por Tonelada en Alta Mar para superar la ola de la proa por encima

Proa (P) con gruesa Roda y proa llena con un clásico 20 grados en la línea de flotación (aunque ahora que hemos aceptado "Gabarra" como animal de compañía...)

Pantoque vivo en Proa bajo, y alto en Popa

Cuaderna Maestra verdadera (máximo calado y máxima manga) en el 70% de la Eslora (7)

...

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Por qué

Por qué el Pantoque Vivo alto en la Popa

Pues porque con popa ancha al escorar se hunde la Proa, y al hundirse la proa se despiertan todos los demoños

A finales del siglo XIX el cutter llamado "Satanita" (!?) en la salida de una regata ... Escoró (Roll) Guiño (Yaw) y hundió la Proa (Pitch) ... Y al sumarse el desequilibrio Hidro-Dinámico con el Tirón de las Velas (que con la Escora tienen un buen brazo de palanca lateral) ... pues salió disparado de orzada ... y se empotró con otro cutter y lo hundió matando a un tripulante

Entonces, no hay que favorecer el hundimiento de la proa, sino todo lo contrario

2 grados proa arriba y 2 grados proa abajo es la diferencia entre disfrutar y blasfemar

Por qué el Pantoque Vivo (PV) bajo en la Proa

La Fuerza de Sustentación hidroDinamica en la Proa depende de

(1) el Ángulo de Ataque
(2) la Envergadura (E) elevada al Cuadrado del Espumarajo (E) de la ola de la proa (a la izquierda del dibujito la proa vista desde arriba o desde abajo con su gruesa Roda) y

(3) al bajar el Pantoque Vivo (PV) pa bajo ... el panel (P) que forma el Plano del Aero-Plano es más Plano (a la derecha del dibujito la proa vista desde proa)



Con 100 metros cuadrados de Trapo por Tonelada ...

... mueves el Espumarajo (E) de la ola de la proa a una zona donde el Espumarajo tiene una gran Envergadura (E) pues está en la zona de Manga máxima

Peeero ... el común de los mortales con 10-20 metros cuadrados por Tonelada ... el Espumarajo se la ola de la Proa ronda la primera cuaderna-varenga por el 10% de la Eslora


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prototipo Pegaso Z-102 (tabla de Surf cabinada de 1 Tonelada) en el momento del Despegue (7,5-9 nudos) para salir volando en persecución de un viejito Baroudeur que se ha escapado del pelotón

(1) Sustentación hidroDinámica del Espumarajo de la cresta de la ola de la proa 350-700 Newtons (Ludwig Prandtl 1922 corregido por Savistky 1964 para tener en cuenta el diedro de 15 grados del Plano del Aero-Plano)

(2) Presión hidroEstática del amontonamiento de agua de la ola de la proa 1700-1900 Newtons (Savistky, 1964)

(3) Succión hidroDinámica de la Baja Presión en la Popa 800-1200 Newtons (estimación propia)

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"Satanita" (!?)

Año 1893, salida de la regata, contra el viento

El velero como es lógico y natural navega Escorado y Abatiendo (Yaw)

La Proa afilada, la Popa ancha y un Centro de Gravedad a proa del Eje de Giro "Pitch" más la Fuerza del Aparejo hacen que la Proa se hunda

El Velero se tropieza consigo mismo, se vuelve to loco el señor Max Michael Munk discípulo de Ludwig Prandtl, y las Velas lanzan al velero de orzada con su brazo de palanca horizontal (= Seno del ángulo de Escora x distancia vertical entre la Fuerza del Viento y la Fuerza Lateral del Agua)

Varios fornidos tipos a la rueda intentan detener a la desbocada Bestia que se estrella y hunde a "Valkyrie II"



Según The New York Times, 5 July 1894 solo hubo un herido en la tremenda colisión que hundió al Valkyrie II, un marinero llamado Brown

Pero, claro, por qué creer al "New York Slimes'"

Según el Times de Londres hubo una víctima mortal

Las dos fuentes tal vez quizá encajan si tenemos en cuenta que fue el velero americano el que hundió al velero inglés

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Con el 866

http://www.histoiredeshalfs.com/Hist...0Minis/866.htm

Comenzó (2014-) más o menos por esas fechas (Pogo 3 también) la explosión cámbrica de la Roda gruesa ... Que animó aún más a los que ya habían optado por echarse al monte de la "Gabarra"

La "Gabarra" es imparable para navegar a favor del viento y las olas, hay que tener en cuenta que incluso un Clase 40 hasta ayer por la tarde era un velero casi 'lento'

Me explico

Por un lado está el grupo formado por los botes de vela ligera, los MiniTransat y los IMOCA, si tomamos como referencia el trapo izado en principio en ceñida estamos hablando de bichos que izan 40-50 metros cuadrados por Tonelada, por ejemplo un "Cuatro Setenta" 4 70 curiosamente iza (foque y Mayor) 47 metros cuadrados por Tonelada

Quiero decir que este grupo distorsiona la percepción de estos asuntos. Un MiniTransat actual por ejemplo cuando Escora mete la proa 2 grados abajo que es un completo disparate si fuera un velero lento.

Los Clase 40 y los Pogos más pintureros izaban/izan 20 metros cuadrados por Tonelada

Por eso al final al aumentar el tamaño hay más Carena que Trapo y lo hemos visto en los dos viajes a Canarias: 6 metros de Eslora, Carena 300 D/L navegaba a 7 nudos; 14 metros de Eslora, Carena 150 D/L navegaba a 7 nudos

Claro, Román no rizó el Casco porque el Casco no se puede rizar, a palo seco el viejito Baroudeur tal vez sea algo así como 3 metros cuadrados de pantalla al viento

Lo gracioso del caso ejque una Roda moderadamente gruesa una migaja dentro de unos años parecerá un arcaísmo retro

Jaja

Pero, claro, la "fucking" Gabarra como que no, muy bonito viento a favor; pero luego cuesta arriba qué

En la "Gabarra" se han juntado el hambre con las ganas de comer: Proa Sustentadora y aún más capacidad de aguantar Trapo



Y así actualmente vemos desde la Roda gruesa pero moderada del Pogo 3 hasta las Carenas tipo "Gabarra/Batea"



Pasando por bichos a mitad de camino entre una cosa y la otra como el "Webo 6.5"



Y el Pantoque Vivo (?)

La función principal del Pantoque Vivo es bajar la Manga en cubierta hasta cerca del agua para aumentar la Capacidad de Aguantar Trapo

Además algunos lo querían a popa para darle una salida más recta al agua, pero son detalles, el Pantoque vivo se ha propagado como el fuego por la pólvora simplemente porque aguanta más Trapo

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Distribución de la Presión (Alta Presión) en un Plano Planeador

El grueso de la Fuerza de Sustentación hidroDinámica se encuentra alrededor de por dónde anda el Espumarajo

La Fuerza de Sustentación hidroDinámica depende de

(1) Presión Dinámica = media (0,5) Densidad del Fluido por Velocidad elevada al Cuadrado

(2) Angulo de Ataque (simbolizado en este tipo de dibujos por la letra griega "tau" (t) de Trimado del Casco)

(3) Tamaño es decir Envergadura del Plano Planeador

(4) Y la pérdida de Fuerza útil pa rriba debido a la inclinación del plano es decir "el Ángulo diedro" (de ahí bajar el Pantoque vivo en proa de igual forma a lo que se le hace en la proa a las motoras)

El problema en un velero que va a poca velocidad relativa respecto a la Ola que le viene por Popa ...

... Ejque la pescadilla que se muerde la cola: necesitamos Sustentación para obtener Angulo de Ataque para obtener Sustentación

Así que la Popa que haga el favor de colaborar un poco en el Trimado del Casco




Un velero lento ... No es una Motora

La Motora:

(A) supera la ola de la proa a base de Fuerza Bruta (como un bote de vela ligera, un moderno MiniTransat y un IMOCA) llevándose la ola de la proa y su Espumarajo a mitad del Casco a una zona plana y bien Ancha es decir con gran Envergadura en concreto toooda la Manga

(B) la máquina empuja la Proa pa rriba (y su problema ejque la Pria no suba mucho) y, en cambio, en un velero lento ... las Velas ... la Ola ... y la abuela fumadora -en resumen: toodos- conspiran para hundir la Proa

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Canal de Investigaciones hidroDinámicas del puertito de Canido

Modelos a escala 1/4

La piloto de pruebas Paula es casi el 50% del Desplazamiento del Bólido

Al mover el Centro de Gravedad hacia popa crea un Angulo de Ataque "t" (tau) (Trimado del Casco)

Y con el Ángulo de Ataque el Plano Planeador crea más Ángulo de Ataque más Fuerza de Sustentación ... Y Despegue ... Y Vuelo

En Resumen

Para Surfear Planeando (es decir Volando, cayendo de forma controlada arrastrado por la Fuerza de la Tierra) hay que hundir la Popa en la Ola

Y se puede hacer de tres Formas:

(A) Creando un montón de Succión en la Popa, caso del viejito Baroudeur

(B) Creando Sustentación en la Proa con un Plano Planeador: Paula surfeando con un Optimist la Ola Marosa en el puertito de Canido

(C) Combinaciones de A y B



Plano Planeador

En el límite la Proa estaría en la Popa es decir el Espumarajo de la Proa que señala por dónde anda la Fuerza de Sustentación (Lift) estaría en la Popa



Pero el enredo de Fuerzas no es Estable

En cambio los Veleros no tienen estos problema: la Fuerza de Sustentación hidroDinámica se equilibra con la Fuerza hidroEstática de la popa que se hunde



Equilibrio Estable de un 'Caballo volador amarrategui exagerao' en persecución de un viejito Baroudeur

(los vectores son solo ilustrativos, pues la Fuerza hidroEstática (H) es igual o mayor a 10.000 Newtons y, en cambio, las Fuerzas hidroDinámicas, de Succión (S) y Sustentación marcada por el Espumarajo (E) de Proa, son del orden de 1.000 Newtons. Si el Botecito acelera va rebasando cada vez más la ola de la proa y la Envergadura del Plano Planeador se va haciendo más grande al situarse la ola de la proa en una zona de mayor Manga)

La liebre ... un viejito Baroudeur, Jaja

https://www.navegar-es-preciso.com/n...la-graciosa-9/

Velocidad del Casco: 5 nudos
Velocidad de la Carena 300 D/L: 6 nudos
10 metros cuadrados de Trapo por Tonelada

5 nudos y puntas de 12 en el planeo
6 nudos y puntas de 14-16
"7 nudos constantes (!) (0.45 Froude) y planeos salvajes (controlados por un puto piloto de caña, el buen comportamiento del Baroudeur es tan asombroso que hace bueno al piloto que tiene poco más cerebro que una "radio galena") y
7 nudos y punta salvaje de 20 nudos (4 veces 4 la velocidad del Casco de forma controlada)


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Desviando Fluidos

Ludwig Prandtl en dibujitos en el resumen más apretado posible

Ludwig Prandtl en dos patadas

Alta Presión (A)

El Coeficiente (CL) para Calcular la Fuerza de la Alta Presión es igual a alrededor de 0,10 por cada Grado de Angulo de Ataque. Y luego hay que corregir y traducir a tres dimensiones pues así en el papel dibujado en dos dimensiones el plano Planeador es infinito. Y en la realidad pierde Presion por todos los lados nunca mejor dicho (de ahí el Pantoque vivo pa intentar que no pierda mucha presión por los lados)

Baja Presión (B)

El Coeficiente de Succión (CL) es igual al Angulo del desvío del fluido expresado en Radianes. Y lo mismo, hay que traducir a tres dimensiones pues las diferencias de presión tienden a igualarse por todos lados.



El Coeficiente máximo en dos dimensiones (2D) que consigue una solitaria Vela se deja recrear bastante bien como la simple suma aritmética del Coeficiente máximo que consigue un Tablero Plano (0,8) más el Embolsamiento: 4 x "Pi" x "flecha / Cuerda"



Dónde está el Centro de la Presión (CP)

El Centro de la Presión de la Alta Presión debida al Angulo de Ataque suele estar muy cerca del borde de Ataque

Así por ejemplo el Centro hidroDinámico (Centro de la Presión Lateral del Agua en una Orza moderna) está por el 20% (0,20) de su Cuerda/Ancho

El Centro de las Bajas Presiones en el Aire pues están por donde está la Curva; en el Agua parece que la cosa se va un poco pa tras

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Por qué nos empeñamos en crear Succión (B) en la nariz de la Orza

Pues porque queremos que la Fuerza Resultante esté orientada si pudiera ser hacia Proa, mejor dicho: para que la Fuerza Lateral del Agua no resulte mucho hacia Popa

Si lanzamos una piedra contra el Agua de un estanque la interacción (Jaja) entre la piedra y el agua produce una Fuerza (F)

Esa Fuerza de la naturaleza como orca salvaje la analizamos en el Laboratorio en dos componentes: Lift (L) y Drag (D): Arrastre y Sustentación

Ejque con una Piedra se puede crear Fuerza, estos expertos se pierden contemplando musarañas, sí y no y también, quiero decir que comprendo ese sentimiento

Fluid Dynamic Lift
Fluid Dynamic Drag

Son los dos títulos de los dos ladrillos de Hörner

Curiosamente el primero lo escribió según dicen por encargo de cuando a algunos les dió por los barcos voladores que sacaban Sustentación del Agua

Jo er pues me ha costado encontrarlo, sus dos tarugazos aparecen por todos lados pero no encontraba para poner un enlace a Hörner

https://en.m.wikipedia.org/wiki/Sighard_F._Hoerner

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-dame un Coeficiente

Fuerza = Coeficiente x Presión Dinámica x Area de Referencia

Si queremos calcular la Fuerza de Arrastre (Drag) o la Fuerza de Sustentación (Lift) necesitamos un Coeficiente, un Coeficiente de Arrastre o un Coeficiente de Sustentación

El Coeficiente te lo da (previo pago de una pasta considerable) el Túnel de Viento o el Canal de Pruebas

Y a falta de tales medios pues hay bastante publicado en abierto y viejos cálculos

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Ejemplo

El Tunel de viento del Politécnico de Milán nos dice que el Coeficiente de Arrastre (CD) del Casco Cascarón en ceñida es 0,8

Pues calculamos la Fuerza por ejemplo con 25 nudos de viento, y el Area de Referencia = Eslora x Francobordo x Seno del Angulo de ceñida

-jo er, la Fueza de Arrastre (Drag) que arrastra pa tras al Velero ciñendo con viento fresco es tremenda
-qué podríamos hacer

-Pues aumentamos un montón la Manga ... para así aumentar la capacidad de aguantar Trapo y tener más Fuerza de Avance ... Y dejamos un Francobordo pequeño ... Y ya tá




Los viejos clásicos ceñían @ 22-24 grados entre otras cosas porque escondían el Casco dentro del agua y, nosotros, en cambio, ceñimos con el Casco fuera del agua ... y Escorado (la pantalla al viento es "Eslora x Francobordo x Seno del Angulo de Ceñida x un Factor (1,1-1,2) para tener en cuenta el efecto de la Escora")

Los Franceses son unos obsesos de la Resistencia Aerodinámica del Casco al mismo tiempo que se les olvida una (digamos para cargar las tintas pues es importante) Ley del Mar

Manga / Puntal =< 2

Puntal = Francobordo + calado del Casco

(Las cosas suelen nacer por una razón y luego fijarse y permanecer por otra distinta. Esto de escatimar en el Francobordo nació por obsesión con el Aero_Arrastre (como la tontuna de esconder las drizas por el Palo) y luego seguramente la cosa de no sumar Peso)

Los chavales y chavalas de la MiniTransat navegan con 70 centímetros de Francobordo para 3 metros de Manga en cubierta

Claro, por eso cruzan el Atlántico acompañados

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Por ejemplo

La Contabilidad de una Ceñida tiene el siguiente aspecto (es una simplificación para ver a "Drag" y "Lift" en este terreno de juego de la Ceñida):

Sustentación (Lift) del Aparejo: 1000 Newtons
Arrastre (Drag) del Aparejo: 200 Newtons
Angulo del Arrastre: ArcoTangente (Drag / Lift): 11 grados

Sustentación de la Orza y el Timón (Lift): 1000 Newtons
Arrastre (Drag): 300 Newtons
Angulo del Arrastre: 16 grados

Angulo de Ceñida: 11 + 16 = 27 grados

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El Casco Cascarón puede costar unos 7 grados de ceñida ... Y el Catamarán Casoplón ya ni te cuento

Ejque los Catamaranes no ciñen

Ya, pero lo que no ciñe es monumental edificación, la fachada del Palacio de Versalles estilo Luis XVIII o los palotes que sean, que va encima del pobre Catamarán



Aero_Arrastre (Aparejo + Casco): 15 grados
Hidro_Arrastre: 9 grados

15 + 9 = 24 grados de Ceñida

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[U25pies]

Los Perfiles Simétricos de nuestras Orzas y Palas de Timón

Supongamos (que ya sé que es mucho suponer) que el churro del dibujo es un Perfil Simétrico

Bien, la Fuerza 1 (F1) y la Fuerza 2 (F2) las dos producen la misma Sustentación (L)

Y esta es la cosa

Jo er, tanta Orza perfilada y consigue el mismo Coeficiente de Sustentación (0,30 en dos dimensiones, y 0,15 en tres dimensiones con un Alargamiento (AR) de 2) que un puto Tablero Plano

Ya, pero no es lo mismo

Lo bonito de estos perfiles es la curva de la nariz que crea un montón de Succión y se trae la Fuerza Resultante pa lante



El Angulo de Ceñida de un "velero" que así se llaman o llamaban a los "planeadores" (glider) es de 1 grado, que es el Angulo de su Aero_Arrastre

La Sustentación (L) es 50 veces el Arrastre (D)

Bien, entonces esto de la ceñida comienza siendo un asunto de Arrastre (de las Alas que van en el Aire y en el Agua) respecto a la Sustentación

Pero

Sube el viento y se convierte en un problema de "Arrastre Parásito" (un montón de Casco fuera del agua, Cables, Cabos, las crucetas, un toldo, la barbacoa, los guardamancebos, un tripulante saludando (por ahí están publicados diversos Coeficientes de Arrastre por si el tripulante va tumbado, sentado ...) ...)

Y se convierte en un asunto de "Escora / Sustentación"

Y volvemos al principio: un Aparejo que funcione bien y permita reducir la distancia vertical entre la Fuerza del Viento y la Fuerza Lateral del Agua, un Aparejo adaptado a la ceñida con viento fresco: el Fraccionado 3/4

Buenos Apéndices (Orza y Timón) por supuesto, Pantoque vivo bajo para aguantar más con poca Escora, y la Aero-Resistencia del Casco Cascarón con pedazo de Francobordo pues se puede compensar aumentando la Fuerza/Potencia del bicho cargando Agua de Mar a Barlovento con una bomba eletrica que en Castilla les da por llamar eléctrica


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