Sail optimization for upwind sailing

La ceñida -upwind- o navegación contra el viento, es el régimen crítico en competición para barcos de vela, y por ello es muy importante conseguir que el velero maximice la velocidad. Para ello, uno de los elementos más importantes es el diseño de la vela. Esto es lo que ha motivado que un grupo de investigadores de la Universidad Politécnica de Madrid se haya propuesto estudiar este problema. Tras una fructífera colaboración con la Real Federación Española de Vela, en la que los investigadores tuvieron la oportunidad de aprender de los excelentes regatistas españoles de la clase Tornado; empezó un estudio teórico que ha dado unos interesantes resultados fácilmente extensibles a cualquier tipo de barco de vela.

Empleando el criterio de optimización de la velocidad VMG, primero se obtuvieron los valores óptimos de las propiedades aerodinámicas de la vela (coeficiente de sustentación y coeficiente de resistencia) para una vela determinada y cómo debería ser la forma óptima de la polar, es decir, la curva que relaciona ambos coeficientes.

Una vez conocida la forma óptima de la polar, se analizó cuál era la geometría de la vela que proporciona esa polar óptima. En el caso del Tornado, esta geometría se caracteriza por una serie de parámetros, algunos de los cuales se fueron modificando para estudiar su influencia en la actuación de la vela. Así, la geometría de la vela estudiada puede ser definida por los siguientes parámetros: la envergadura de la vela, la cuerda de cada perfil, la curvatura máxima de cada perfil y la posición del punto del perfil que corresponde a esa máxima curvatura, además de la posición del perfil de máxima curvatura en la dirección del mástil y el ángulo de torsión de cada perfil. Las características geométricas que se modificaron en este estudio fueron la torsión y la curvatura.

Esta segunda parte del estudio se realizó numéricamente, empleando el método de Vortex Lattice y, experimentalmente, en el túnel de viento A9 de la ETSI Aeronáuticos. La Figura 2 muestra el ensayo de una maqueta a escala 1:7 de la vela del Tornado en dicho túnel aerodinámico. Para estudiar numéricamente el efecto de la torsión en las propiedades aerodinámicas de la vela se prepararon cuatro modelos de velas, dos de ellas con una variación de la torsión a lo largo del mástil superior a la de la vela en operación nominal y otras dos con una variación inferior.

La influencia de la curvatura se comprobó modificando, por una parte, la posición de la máxima curvatura de la vela a distintas alturas del mástil y, por otra parte, el valor de esa máxima curvatura de la vela.

Fig.2: Maqueta de la vela del Tornado preparada para su ensayo en el túnel aerodinámico A9 de la E.T.S.I. Aeronáuticos 

Los principales resultados que se obtuvieron del estudio^(*) mostraron que, en primer lugar, la torsión afectaba considerablemente a las propiedades aerodinámicas de la vela y que la velocidad VMG máxima se obtenía para la torsión mínima. Sin embargo, hay una restricción importante a lo hora de minimizar la torsión, puesto que la disminución de la torsión aumenta el riesgo de vuelco.

También se vio que desplazar la posición de máxima curvatura en la dirección del mástil incrementaba el valor de VMG, pero, al igual que ocurría con la torsión, también se incrementaba el riesgo al vuelco, lo que restringe los valores de VMG que se pueden obtener.

Por otro lado, al disminuir la curvatura máxima de la vela se incrementaba la velocidad VMG y disminuía el riesgo de vuelco. Por tanto, este parámetro puede ser utilizado para optimizar VMG sin introducir restricciones debidas al vuelco. Todas las conclusiones obtenidas en este estudio son de tipo cualitativo y han sido obtenidas para una configuración de casco determinada, pero son fácilmente extensibles a cualquier tipo de barco de vela.

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(*) JOURNAL OF MARINE SCIENCE AND TECHNOLOGY 13 (3): 190-206 AUG 2008: "Sail optimization for upwind sailing: application in a Tornado, the Olympic class catamaran". Laverón Simavilla, Ana; Lapuerta, Victoria; Franchini, Sebastian; Sanz, Ángel.

Fisica I. Fundamentos físicos de la navegación

Entre los libros que analizan los fundamentos físicos de la navegación a vela, merece ser destacado, el de , F. Javier Fitera y Alberto Zaragoza; Iniciación a la vela y sus fundamentos físicos, editado por Alhambra, (Madrid), en 1987. Hay una parte excelente en la obra de  Bertrand Chéret: Las velas. Compensión, trimado y optimización. En especial en el capítulo introductorio donde describe la realidad físca del  Velero, al moverse entre dos fluidos; el aire y el agua. Sometido por tanto a la “ley del medio” estudia ambos fluidos, la resistencia, la capa del fluido en movimiento (flujo), la capa límite, el derrame y los flujos. Para ello nos remite al efecto Venturi y las líneas de corriente. Mas allá de estos principios, estudia las presiones y el teorema de Bernouilli.

“Hay pocos libros técnicos que sean una referencia en vela, menos aún los que apoyándose en 30 años de experiencia, hayan sabido trasmitir los conocimientos fundamentales haciéndolos comprensibles para todos los que practican este deporte, sean debutantes o expertos navegantes, apasionados por la regata o simplemente amantes del crucero. Las Velas, con un lenguaje sencillo, así como numerosas ilustraciones para... Comprender la mecánica de fluidos, el diseño y la fabricación de una vela, los criterios de selección y utilización. Trimar de la mejor manera posible las velas, mejorar el rendimiento de la embarcación, así como asegurar la seguridad a bordo y prolongar la vida útil de la jarcia. Otpimizar el conjunto de parámetros que influyen en le juego sutil del viento y las velas, desarrollar el sentido de observación y análisis , adaptar de forma idónea la jarcia, el velamen, y asociar saber e intuición, necesarios por igual a bordo de un velero”.

El viejo y el mar

Dicen que Faulkner escribió, que en esa novela, Hemingway había descubierto a Dios. Debió ser una buena noticia para los que pedían alguna muestra de su existencia. The Old Man and the Sea (1952) es la narración de una lucha. La de un pescador contra su presa. Cuentan que la historia fue real. Hemingway supo adaptarla para lograr un relato magistral. Hacía tiempo que sus cuentos eran perfectas construcciones literarias. Es cierto que el viejo llegó a pescar aquel enorme pez. La novela nos narra aquella hábil y paciente batalla para acabar con la vida de ese ejemplar. Las escenas de una lucha desigual entre Santiago, el viejo pescador, con las manos desechas por el sedal y el cuerpo escuálido por la vida, contra su vivaz oponente. El viejo está solo, lejos de La Habana, perdido en medio de un mar manejado por las corrientes y la entereza de la presa.

"Era un viejo que pescaba solo en un bote"

Si quieres leerme sólo tienes que tocarme

Los destellos de una escritura que roza la perfección en sus descripciones recorren toda la obra. Entre ellos quizá como eje central de la historia quedan estas líneas:

El viejo soltó el sedal y puso su pie sobre sobre él y levantó el arpón tan alto como pudo y lo lanzó hacia abajo con toda su fuerza, y más fuerza que acababa de crear, al costado del pez, justamente detrás de la gran aleta pectoral que se elevaba en el aire, a la altura del pecho de un hombre. Sintió que el hierro penetraba en el pez y se inclinó sobre él y lo forzó a penetrar más y luego le echó encima todo su peso.
Luego, el pez cobró vida, con la muerte en la entraña, y se levantó del agua, mostrando toda su gran longitud y anchura y todo su poder y belleza. Parecía flotar en el aire sobre el viejo que estaba en el bote. Luego cayó en el agua con un estampido que arrojó un reguero de agua sobre el viejo y sobre todo el bote.

La lucha de aquel viejo pescador cubano por cobrar el pez ensartado en su cebo y la de ambos, depredador y presa, contra los hábiles e irrefrenables escualos. En tierra los restos de la lucha y el dolor por la inútil travesía acaban en la absurda lógica accidental de turista irreflexiva.

Como dicen que una imagen vale más que mil palabras, pongo aquí las imágenes encadenadas, pintadas por Alexander Petrov para ilustrar parte de las palabras de Hemingway.



Lo del Bolero de Ravel y el Edelweis de Sonrisas y Lágrimas son cosecha de Youtube.

RM/09

La campaña de la Goleta Argus

Son pocas las obras de Alan Villiers traducidas hasta hoy. Una de ellas es La campaña de la goleta Argus. Un viaje a la pesca del bacalao por los grandes bancos de Terranova y Groenlandia, de Ediciones Trea, en Gijón. La narración está ilustrada con fotografías realizadas por el propio autor. Es un documento de indudable valor antropológico y etnográfico en torno a una dura actividad económica unida antaño a la navegación a vela, en este caso desarrollada por marinos y barcos portugueses.

Alan Villiers: La campaña de la goleta Argus (Ediciones Trea, 2007)

Villiers vivió más de cinco meses embarcado en el Argus. Goleta de bandera portuguesa que con sus marineros protagonizan el libro. Hombres y nave forman un todo, no son nada separados. Juntos se ayudan y protegen para enfrentarse al inhóspito entorno marino. Merece abrir un hueco al espacio dedicado a las narraciones que tienen al mar y sus gentes como protagonistas para dar cuenta de las duras condiciones en las que subsisten.

Construyendo, aportando, creando

La respuesta a la convocatoria para aportar obras de literatura y otros géneros con que dar forma material a nuestra Biblioteca está siendo magnífica. En la página oficial han puesto el listado provisional de las que han sido catalogadas. Creo que debemos darnos cuenta de lo mucho que entre todos podemos conseguir y somos capaces de crear. Pongo el enlace en una de las entradas laterales.

Navegando entre Libros

Creo que no hay mejor manera de abrir este Blog que pidiéndole a José Luís Sampedro que nos preste éstas palabras del suyo. Las traigo aquí como homenaje a su persona en un imaginario acto de apertura de esta parte virtual del Náutico.

¿Habéis navegado alguna vez en un velero a lo largo de la costa, movidos por una suave brisa que susurra en las velas, y viendo a poca distancia cómo van apareciendo y quedando atrás los detalles del litoral? Estáis viendo una playa con un círculo de casitas, blancas y rojas, al pie de un monte, pero dobláis un promontorio y el mundo cambia: es ahora un alto acantilado a pico sobre el mar con orilla de espumas embravecidas. Y más allá es un puerto, grúas alargadas al cielo, inmensos buques cargando... La vida se desliza ante nosotros.

Pues bien, ésa misma experiencia, pero mucho más rica, más llena de sorpresas, la vivo yo en las grandes librerías. Entro en una y me rodean los muros tapizados de estanterías llenas de libros y, aunque ellos no se mueven, mi lento paso va dejando atrás el universo de las matemáticas y el de la zoología, mientras se me ofrecen, en generosa variedad, los estantes de novelas extranjeras, títulos algunos que conozco, otros tan prometedores y sugestivos que me gustaría desembarcar en ellos, incluso al pasar acaricio un volumen, lo abro al azar, casi voy a caer... ¡pero es tan largo mi viaje, hay tantos horizontes alrededor que continúo! Ahora navego con cuidado, he de sortear islotes que se alzan en mi mar: mesas cubiertas de libros con portadas, fotos de autores, diseños atrayentes... No puedo remediarlo, cargo un libro en mi esquife y sigo, pues ahí veo relatos de viajes, fotos exóticas, mapas reveladores, cargo con otro: un bello recorrido por el Afganistán, sus montañas nevadas al fondo, sus caravanas en el desierto, las más preciosas sedas sobre el áspero lomo de camellos ¡me quedo con él, me quedo con él! Así podré viajar cuando quiera a donde nunca podría ir sin este libro, porque unos salvajes ya han destruido sus bellezas...

Esa navegación en la librería, en mi carabela de los descubrimientos, y esa conquista fácil de otros mundos, de otras vidas, que nunca conocería sin el libro es la fuerza, la magia, la salvadora vivencia de la lectura. Desde que, en mi infancia, Salgari me llevó a vivir entre los bucaneros del Caribe, hasta ahora en que puedo asomarme a las mitocondrias y su discutido misterio en las células, mientras yo no pierda los ojos ni la razón, la lectura llenará mis deseos, provocará otros y me descubrirá lo que no sospecho dando a mi limitada vida física perspectivas innumerables.

¡Desdichados los que se privan de estas navegaciones insustituibles, indispensables, enriquecedoras! ¡Abramos sus ojos a la lectura!

José Luis Sampedro. Miradas