Buscando información que confirme la hipótesis del corte en chanfle de 45° del borde de fuga de los apéndices del barco, me encontré con este interesante artículo sobre la optimización de los timones.-
https://www.practical-sailor.com/boat-m ... ter-rudder
Disculpen la traducción:
CONSTRUYENDO UN TIMÓN MÁS RÁPIDO
Aumente el rendimiento con un poco de carenado y un timón mejor equilibrado.
Somos cruceristas, no regateros. Nos gusta navegar de forma eficiente, pero nos preocupa más la seguridad y el buen manejo que exprimir la última fracción de nudo. ¡Vamos! tenemos un velero con pescantes, manteles individuales debajo de nuestros platos y una biblioteca impresa en el estante. Entonces, ¿por qué preocuparse por la perfección debajo de la línea de flotación?
La razón es la llevada. Un barco con velas mal recortadas y un timón toscamente acabado perderá bordadas y se balanceará como un borracho a favor del viento cuando las olas estén altas. Por otro lado, un timón correctamente afinado hará virar ágilmente el barco a través de bordadas incluso en condiciones climáticas adversas y proporcionará una dirección segura que ayuda a evitar zozobras cuando las cosas se ponen turbulentas. La diferencia en la fuerza de giro máxima disponible entre un timón liso y correctamente ajustado y el mismo timón con un acabado rugoso y mal ajuste puede ser de hasta el 50 % en algunas circunstancias, y esas son las circunstancias en las que más la necesita. No se trata de velocidad, se trata de control.
Debe ser liso (smooth)
Liso es rápido. Eso es obvio. Pero la diferencia es aún mayor cuando maniobramos. Al igual que las velas, sólo la mitad de la fuerza del timón proviene del agua desviada por la parte de "barlovento" de la pala. El resto resulta de que el agua sea arrastrada por la parte de "sotavento" como flujo adjunto. Qué tan bien ese flujo permanece unido está relacionado con la forma de la pala, que no podemos cambiar fácilmente, y con el acabado de la superficie de la pala, que sí podemos.
¿Recuerdas el experimento escolar en el que colocabas una cuchara en un chorro de agua y observabas cómo el agua se adhería a la parte posterior de la cuchara? Ahora, vuelve a intentar el experimento como adulto, pero con un conjunto diferente de materiales.
Pruebe ésto con un trozo de madera que sea liso y otro que sea muy áspero; el agua se adherirá a la superficie lisa en un ángulo mayor que a la superficie áspera. Pruebe con un trozo de fibra de vidrio lisa o gelcoat; el agua se adherirá aún mejor porque la superficie es más lisa. Pruebe con una espátula de goma de silicona de la cocina. Curiosamente, aunque la superficie es bastante lisa, el agua no se adhiere bien en absoluto. Volveremos a eso.
Los investigadores han explorado esto de forma práctica, arrastrando timones a través del agua en tanques de prueba largos (Marina de los EE. UU.) y detrás de lanchas a motor.
Conoce tu timón para mejorar tu rendimiento
- Sustentación y ángulo del timón a 8 nudos
- sustentacion y angulo de timon.jpg (62.47 KiB) Visto 1864 veces
Si estamos tratando de ganar barlovento, es bueno obtener la mayor sustentación posible del timón, antes de que la resistencia se vuelva demasiado grande o antes de que comience a entrar en pérdida con los ajustes de timoneo normales. Si el barco tiene una quilla eficiente y el ángulo de abatimiento es de solo unos pocos grados, el timón puede funcionar de forma beneficiosa en un ángulo de 4 a 6 grados. El ángulo total de ataque del timón será inferior a 10 grados, la resistencia será baja y la capacidad de orzar se beneficiará de la sustentación adicional. Si el barco tiene un diseño con mucho abatimiento (las quillas de poco calado y los catamaranes de crucero vienen a la mente), entonces el ángulo del timón debe permanecer relativamente bajo para evitar que el ángulo total (abatimiento + ángulo del timón) del timón supere los 10 grados. Dicho esto, los barcos con quillas realmente ineficientes pero con timones grandes (los catamaranes tienen dos; ambos cuentan si no es un diseño que foilea) a veces pueden beneficiarse de ángulos totales ligeramente superiores a 10 grados; necesitan sustentación en cualquier lugar donde puedan obtenerla.
¿Cómo se puede controlar el ángulo del timón? Si el barco se gobierna con caña, ésta se desviará aproximadamente 1,5 cm del centro por cada grado de ángulo del timón, por cada 3 pies de longitud de la caña. En otras palabras, la caña de 90 cm no debe estar a más de 5 cm de la línea central. Si el barco se gobierna con rueda, la próxima vez que el barco esté fuera del agua, mida el ángulo del timón con la rueda completamente hacia una banda. Cuente la cantidad de vueltas que la rueda necesita para mover el timón desde el centro hasta el timón completamente hacia la banda y mida el diámetro de la rueda. Marque la parte superior del borde de la rueda cuando el barco se desplace en línea recta, preferiblemente en punto muerto sin corriente y sin velas ni motor para crear deriva.
El borde de la rueda se moverá (diámetro x 3,146 x cantidad de vueltas)/(grados de ángulo del timón completamente hacia la banda) por cada grado de ángulo del timón. Mantenga este valor en el rango de 2 a 6 grados cuando se encuentre ciñendo en forma cerrada, según corresponda a su barco. Por lo general, estará entre 10 y 25 cms en la rueda. Un cinta adhesiva a 6 grados puede resultar de ayuda.
¿Cómo podemos minimizar el ángulo del timón manteniendo un rumbo recto? Ajustar un poco más el foque o dejar un poco más suelta la escota mayor o el traveler reducirá la presión sobre el timón y el ángulo. Algunos barcos navegan hacia barlovento más rápido y más alto, y con mejores ángulos de timón, bajando el traveler unos centímetros por debajo de crujía.
Por otro lado, tensar la escota mayor y subir el traveler, incluso ligeramente por encima de crujía en algunos barcos, aumentará la presión y la sustentación.
Mucho depende del rumbo, las velas colocadas, el aparejo, la posición de la quilla, el viento y el estado del mar. En última instancia, una combinación de pequeños ajustes debería llevar el ángulo del timón al rango adecuado. Si el ángulo del timón es demasiado alto, simplemente estarás luchando contra ti mismo.
- Timón ineficiente 1
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Gire este timón solo 10 grados y se perderá presión por la parte superior, lo que reducirá la cantidad de sustentación generada.
- Timón ineficiente 2
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Este timón bien podría colgarse del espejo de popa, ya que deja la parte superior abierta
(Ver gráfico en siguiente post)
Los timones suspendidos de popa y los timones de pala con grandes espacios entre el casco y la parte superior del timón perderán su sustentación en la “punta” de la pala cerca de la superficie.
Pulido de la superficie
La rugosidad de la superficie afecta la sustentación del timón de dos maneras. Una superficie más rugosa tiene una sustentación ligeramente menor en todo el rango de ángulos, el resultado de una capa límite turbulenta en lugar de un flujo suave en toda la superficie. Más dramáticamente, las palas más rugosas entran en pérdida en ángulos más bajos y entran en pérdida más completamente. La diferencia entre un timón carenado con un acabado pulido y un timón que lleva una acumulación de pintura antiincrustante aplicada durante 10 años puede ser de hasta un 35 por ciento (consulte "Conoce tu timón para mejorar tu rendimiento", más arriba).
¿Qué podemos hacer? Si su timón es del tipo elevable (calado variable), no use pintura para la parte inferior. Alise la pala hasta 2,5 cm de su final y coloque una pintura brillante en la parte superior lo más suave posible, lijando entre capas. Si usa un pincel, páselo en paralelo a la línea de flotación, no a lo largo de la pala.
¿Qué es más rápido, un acabado brillante o uno que se haya matizado con papel de lija de grano 1000? Las opiniones están divididas y creemos que puede depender de la naturaleza exacta de la pintura, lo que nos lleva a la pregunta: "¿Deberíamos encerar la pala?" La respuesta es un rotundo no.
La cera es hidrófoba (repele fácilmente al agua), como la espátula de goma de silicona que probaste, y como resultado, el agua no siempre se adhiere tan bien. Por lo tanto, si se debe deslustrar la pintura o no depende de la química de la pintura, pero en todos los casos el lijado final debe ser de grano 1000 o más fino.
Si el timón permanece en el agua, se requiere pintura antiincrustante. Lije la capa anterior hasta que quede perfectamente lisa. No debe haber evidencia de descascaramientos, manchas ni ninguna irregularidad. Con un rodillo de lana, aplique la pintura fina y varias capas para soportar el fregado que le dará al timón de vez en cuando.
Incluso si usa pintura blanda en el resto del barco (antifouling autopulimentante), considere la posibilidad de usar pintura dura para el timón (epoxi). Por supuesto, se acumularán algas e incrustaciones y tendrás que lijarlo periódicamente, pero el timón es pequeño y ninguna parte de tu embarcación es más importante para una buena llevada. Tómate el tiempo necesario para mantenerlo como un perfil aerodinámico perfecto.
Cerrar la brecha
¿Alguna vez has notado las pequeñas aletas en las puntas de algunos aviones? Como sabemos, están pensadas para reducir las pérdidas en la punta del ala. Las alternativas son alas ligeramente más largas o una eficiencia ligeramente inferior. En el extremo del ala que da al fuselaje, por supuesto, no hay tal pérdida porque el fuselaje sirve como placa terminal. Lo mismo sucede con el timón.
No hay mucho que puedas hacer con las pérdidas en la punta inferior; hacer el timón más largo aumentará la posibilidad de encallamiento y aumentará la tensión en el timón, el eje del timón y los bujes. Los diseñadores han experimentado con las aletas, pero atrapan las algas y el movimiento hacia arriba y hacia abajo del espejo de popa las hace ineficientes. Sin embargo, podemos mejorar el efecto de placa terminal del casco minimizando el espacio entre el casco y el timón.
En principio, debería quedar ajustado, pero en la práctica, la brecha suele ser lo suficientemente amplia como para atrapar un cabo. ¿Cuánta eficiencia se pierde con una brecha de unos pocos centímetros? La respuesta es bastante. Un espacio de tan solo 2,54 cm puede reducir la sustentación hasta en un 10-20 por ciento, dependiendo del tamaño y la forma del timón y de la velocidad. Un espacio de 1-2 mm es bastante eficiente, pero la flexión normal del eje del timón puede provocar rozamientos.
Si la holgura es pequeña, la más mínima curvatura por el impacto con un tronco sumergido puede provocar un atasco y la pérdida de dirección, aunque en mi experiencia, una vez que el impacto es suficiente para doblar el eje, es poco probable que una pequeña diferencia en la holgura haga mucha diferencia; el eje se doblará hasta que el timón golpee el casco. El grado de ajuste práctico depende del tipo de construcción, la precisión del ajuste y lo conservador que haya sido el diseñador en su ingeniería.
Los ejes de carbono, los ejes tubulares y los timones con skegs se flexionan menos, mientras que los ejes sólidos generalmente se flexionan más, en igualdad de condiciones. Normalmente, un espacio libre de aproximadamente 0.6 cm por cada 30 cm de cuerda del timón es práctico, y los barcos orientados al rendimiento a menudo apuntan a mucho menos. Si puedes alcanzar a pasar los dedos a través del espacio entre el timón y el casco, es demasiado. Con suerte, el casco está relativamente plano por encima del timón para que la separación no aumente demasiado con el ángulo del timón.
El editor técnico de Practical Sailor, Drew Frye, es el autor de los libros Keeping
a Cruising Book for Peanuts y Rigging Modern Anchors. Tiene un blog en su sitio web, sail delmarva.blogspot.com.
