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Las quillas tandem

 

 

 

Existen muchos tipos de quilla y la “tandem” es posiblemente una de las más ingeniosas. Nos sorprenderá por su doble ala montada una detrás de la otra, lo cual deja una ventana entre ambas con una función muy importante.

Para entenderlas debemos comprender primero la manera en que trabaja cualquier quilla. Aún navegando de ceñida o con el viento de través, nuestro velero es capaz de remontar al viento o seguir un rumbo cercano a la dirección del viento. La sustentación conseguida en las velas gracias a la energía del viento se descompone en varias fuerzas una de las cuales, la más pequeña, es la que verdaderamente empuja nuestro velero hacia delante. La quilla es juntamente el elemento clave que se encarga de permitir este trabajo.

 

La fuerza total de sustentación de las velas es exactamente perpendicular al plano de las velas (flechas en verde)

La quilla se opone al movimiento de deriva con mucha resistencia. Para probarlo basta meterse con una chapa en la piscina e intentarla moverla en la dirección en la que ofrece gran resistencia.

 

La fuerza de sustentación que genera la vela dista mucho de coincidir en dirección con la de un rumbo de ceñida, y por esto debemos evitar que el barco derive y conseguir que solo avance hacia delante.

 

Si tiramos de la cuerda que está atada a una vagoneta sobre unos raíles podremos comprobar que a pesar de NO tirar en la dirección de avance, esta se mueve. Los raíles hacen las veces de "quilla  perfecta".

La sustentación de las velas se descompone en dos fuerzas perpendiculares. La pequeña es la que verdaderamente “tira del velero” y la otra que es notablemente mayor, debe ser “parada” por algo que haga mucha resistencia en su contra; La quilla.

 

Es claro que cuanto más superficie de quilla más resistencia ofrecerá ésta a la deriva. Y esto es bueno. Pero a mayor superficie de quilla, también serán mayores las resistencias al avance del barco, inducidas por la viscosidad del agua, que tiende a “pegarse” al mojar su superficie.

¿Qué el agua se pega? Para entenderlo con claridad puede meter un cuchillo en un tarro de miel e intentar hacerlo avanzar. Comprobaremos como cuesta moverlo hacia delante porque la miel se “pega” a su superficie evitando su deslizamiento. El agua es menos pegajosa, o como dicen los físicos, tiene menor coeficiente de viscosidad, pero como la quilla del barco es mucho más grande que su cuchillo, y al final resulta que la resistencia al avance es muy fuerte.

 

Debemos aclarar que la fuerza anti-deriva de la quilla se debe a la resistencia estática que ofrece su gran superficie y también por otras fuerzas generadas por el movimiento hidrodinámico de ésta en la masa de agua que la rodea. 

La sección de una quilla se asemeja al ala simétrica de un avión de combate. Esta fuerza anti-deriva y anti-escora mejora con lo que los ingenieros aeronáuticos llaman el alargamiento de un ala. Es decir a igualdad de superficie y de espesor de quilla, su rendimiento anti-deriva aumenta cuanto más profunda y estrecha sea.

 

 

Dos quillas de misma superficie pero de formas muy distintas NO se comportan para nada de la misma manera. Por ello en los barcos de regatas de alto rendimiento veremos quillas finas y muy profundas. El gran problema es que su gran calado hace que estos barcos no puedan acercarse a ninguna playa.

La quilla tandem fue desarrollada para poder conseguir evitar la deriva pero sin penalizar el calado. Con ella conseguiremos la misma eficacia que con una quilla profunda pero con calados reducidos. El aspecto y su forma es muy particular. En efecto se trata de dos quillas montadas una detrás de la otra y unidas por una base que hace las veces de bulbo antiescora y unión estructural que ofrece dureza al conjunto.

 

 

Otra solución para evitar el gran calado es la ofrecida por las quillas retráctiles.

En el puerto y durante las maniobras, el comportamiento del velero es idéntico al de un barco de quilla clásica. El radio de giro es idéntico dado que la “ventana” entre las dos quillas hace que su comportamiento no sea como el de una quilla profunda que tiene tendencia a impedir la rotación del barco.

El rendimiento de una quilla depende en gran medida de su relación entre la profundidad y su anchura definida entre el borde de ataque y el de salida.

Mientras que un Copa América tiene una quilla estrecha y muy profunda, los barcos antiguos tenían relaciones desfavorables con quillas largas y poco profundas.

 

 

Al montar dos quillas cortas una detrás de la otra dejando una ventana entre ellas, el comportamiento a igualdad de superficie mejora de forma muy notable, pues tendremos dos bordes de ataque y la anchura de la quilla es la mitad.

Cuando vamos de ceñida a tope, el agua ejerce una presión muy grande sobre la superficie de la quilla. Esta presión se escapa parcialmente al generarse un chorro de agua que huye por la ventana que hay entre las dos semiquillas aumentando por lógica la velocidad de las líneas de agua que pasan al otro lado de la quilla lo cual genera una aspiración hacia el lado del viento y por tanto mejora la capacidad de ceñida. Como este fenómeno de aspiración crece rápidamente con la velocidad del barco, la mejora en el comportamiento del barco varía mucho al cambiar la velocidad del barco.

 

 

 

 

Veleros Etap

Las conclusiones que ofrecen los ingenieros de astilleros como Etap parecen claras, al conseguir características de navegación parecidas a las de las quillas normales pero reduciendo el calado.

La reducción del calado es significativa y del orden de un 25% menor sin apreciarse pérdidas en la capacidad de ceñida. Por ejemplo un velero de 21 pies tiene un calado de sólo 70 centímetros, o uno de 46 pies de 1,5 metros cuando en estas eslora es normal contar con un calado de algo más de 2 metros.

 

 

 

  

 

 

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