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Al
diseñar un barco desde cero, con lápiz y papel y un programa de
diseño asistido por ordenador, ¿es posible predecir sus
prestaciones sin probarlo en un canal real?
Existen toda una colección de ecuaciones que podrán simular el
comportamiento hidrodinámico (y también aerodinámico) del diseño,
además de poder predecir, con gran exactitud, su comportamiento en
estática (flotando sin moverse).
En condiciones de navegación, es decir, en movimiento, las
ecuaciones son más delicadas y por tanto con margen de error, pero
aún con todo existe la forma de hacer una aproximación al resultado
real. Para ello se utilizan una serie de coeficientes que evalúan
las características con las que hemos diseñado nuestro barco. Estos
son solo algunos de ellos, los más importantes...
Cálculo de
estabilidad
Indican con el barco parado (en estática) hasta que grado de escora
el barco es estable o por el contrario se dará la vuelta, y mide
también la energía que es necesario aplicar a nuestro barco para que
este se queda patas arriba. Ángulos inferiores a 90º grados son
totalmente inaceptables y lo normal es diseñar una estabilidad para
al menos unos 100º a 120º grados, es decir con la punta del palo ya
tocando o metida en el agua.
Coeficiente
prismático
Nos da una idea de cómo está diseñado el barco para
‘penetrar’ en el agua, es decir la facilidad para que nuestro barco
se ponga a planear y a correr como un demonio. Indica la relación
entre el volumen sumergido y el volumen que tendría un volumen
definido por su manga máxima a lo largo de todo su eslora. Dicho
de otra manera indica el cociente entre el volumen sumergido y el
volumen de la pieza a partir de la cual hemos podido ‘tallar’ este
casco. Cuanto menor sea este coeficiente más finos serán la popa y
proa y por tanto mejor afrontarán las olas. Su valor típico suele
estar entre 0,5 y 0,6.
Cociente
Superficie de Vela/Desplazamiento
Esta relación mide la
potencia del ‘motor’ vélico con la cantidad de masa que hay que
poner en marcha. Es muy importante y permite saber cuanta potencia
tenemos por cada kilo de peso. Por ejemplo, una moto de 100 CV tiene
mucho más salida que un coche de 100 CV, ya que la moto pesa 200
kilos y el coche 2.000 kilos, es decir, en la moto tendremos un
caballo de potencia para cada dos kilos de masa, y el en coche cada
caballo de potencia es empleado para 20 kilos de masa. Con los
barcos ocurre lo mismo, y medimos este coeficiente por
Cuanto más grande
sea este coeficiente, más andará el barco y a modo de ejemplo
indicamos que un velero de crucero suele tener un coeficiente
inferior a 4, mientras que un Copa América este coeficiente
alcanzará el valor de 6 o 7.
Coeficiente
Superficie de vela/Superficie mojada
El rozamiento a
velocidades medias y bajas es sobre todo debido a la resistencia que
ejerce la superficie del casco sumergida, según el cuadrado de la
velocidad. Por esta razón este coeficiente nos da una idea de cómo
andará el barco con vientos suaves y buenas condiciones de la mar. A
mayor coeficiente mejor comportamiento. Si este es inferior a 2,
tendremos un barco parecido a una batea de mejillones. Si este es
mayor a 2,5 el barco navegará genial con brisas suaves. Lo normal es
diseñar para sacar un coeficiente en torno a 2,3 o 2,4.
Coeficiente
Desplazamiento/Eslora de flotación
Nos da una idea de la fineza
de la carena, y de la velocidad límite del barco, es decir de cómo
se comportará este con fuertes vientos. Para que el coeficiente sea
adimensional lo expresaremos como D/L= Desplazamiento/eslora3. Para
el casco de estabilización de un trimarán el valor es de 0,001. Un
casco muy ligero fabricado en carbono puede valer en torno a 0,004, y para un buen velero será de unos 0,005. Si el barco es crucero
clásico el coeficiente estará en torno al valor 0,010, y si lo que
hemos diseñado es una ‘bañera’ flotante (por ejemplo en los pesados
barcos de fibrocemento) este valor alcanzará cifras mayores a 0,020.
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