Sigo... a pesar de que la distribución longitudinal de orzas, timones y la superficie lateral del propio casco del barco influyen en la posición del centro de giro a vista de pájaro, sostengo que la posición de éste está basada en la posición del centro de carena (del centro geométrico del volúmen sumergido), y eso se hace evidente cuando el barco llega a un grado de escora en el que las orzas y el timón ya han salido del agua o apenas ejercen ninguna fuerza hidrodinámica significativa.
Los puntos de giro, además, deberían ser coincidentes en los tres planos, pues son equilibrios que suceden al unísono.
Pero hemos visto que para cada uno de los planos, dentro de unos márgenes, los equilibrios son estables. Existe un equilibrio entre un plano vélico y una carena independientemente (sobre el papel) de donde se hallen sus fuerzas con respecto al centro de gravedad y centro de carena. Para la vista frontal el par adrizante puede estar en distinto plano que el par escorante; para la vista lateral el par adrizante se podría producir más a proa o más a popa; para la vista superior CG y CC pueden estar más a proa o más a popa y los equilibrios serían igualmente estables.
Sobre el papel, pero parece claro que si el punto de giro en los tres planos son las sucesivas posiciones del centro de carena para las diferentes escoras, o está muy cercano en cada momento a esas posiciones, nos interesará que las fuerzas aerodinámicas del plano vélico y las hidrodinámicas de la carena, alcancen el equilibrio en puntos cercanos a la posición del centro de carena para cada escora..
Y estamos hablando de un equilibrio dinámico, en el que las fuerzas de tracción del aparejo se equilibren con las de resistencia al avance, en las que están incluídas las hidrodinámicas y las aerodinámicas del casco y aparejo (estas últimas normalmente se computan en la fuerza conjunta sobre el aparejo, fuerzas aerodinámicas por un lado e hidrodinámicas por otro)...
Se trata realmente de un problema complejo valorar y averiguar los puntos de aplicación y la dirección de todas estas fuerzas para cada intensidad y dirección de viento, y para cada estado del mar.
Nuevamente, Larsson, Eliasson y Orych se reiteran en ello:
Pero esto tampoco es un drama, hace milenios que se hacen barcos, y mejor o peor (muchos de manera excelente) navegan.
El margen dentro del que los equilibrios estables automáticos se producen es bastante amplio...siempre hay barcos que tiran condenadamente de la caña tan pronto sube el viento, pero reduciendo vela se controlan..o barcos que van como dormidos, que hay que ponerlos a ceñir porque ellos solos no se ponen..., pero entre los dos extremos hay bastante margen para obtener un equilibrio aceptable a todos los rumbos e intensidades de viento.
El punto ideal en el que se verifica que ese equilibrio es correcto, a mi modo de ver, es que con una brisa ligera y mar plano, en ceñida, el barco quiera orzar ligeramente y tengamos que mantenerlo nosotros con la caña en el punto donde avancemos más contra el viento...eso es sensibilidad, y permite llevar un barco al tacto y sin instrumentos aunque sea de noche y a ciegas.
¿Como hacerlo? Hablábamos de dos fuerzas de sentidos contrarios, la fuerza sobre el aparejo y la fuerza sobre la carena, pero cada una de ellas es en realidad la resultante de unas serie de fuerzas menores en distintas posiciones, como el peso del barco aplicado en el centro de gravedad es la resultante de los distintos pesos de cosas que hay a bordo situadas en distintas posiciones.
La fuerza ejercida sobre el aparejo es basicamente la fuerza ejercida por cada una de las velas y afinando, tomando también en cuenta el arrastre inducido del conjunto y el producido en mástil y obra muerta.
La fuerza ejercida sobre la carena también la deberíamos subdividir a efectos prácticos entre la fuerza que ejerce la orza/s, el timón y el conjunto del casco sumergido.
El casco sumergido también está sujeto al flujo de agua que incide en él con el ángulo del abatimiento, y por lo tanto podemos imaginar que funciona como un perfil más que produce su sustentación y su arrastre.. Al forero U2 le gusta llamarle al efecto de este casco sumergido momento de Munk, llamémosle como queramos, su valor y su punto de aplicación es difícil de computar y dependerá de la simetría de las formas, del calado de casco...es otro de estos indeterminados que tal vez los CFDs resuelvan, pero que por el momento no hay que menear mucho...
De hecho, muchos barcos ciñen solamente con el casco, sin quillas ni orzas, y ciñen, porque el casco en su conjunto ejerce de perfil.
Va una imagen artística de la descomposición de las fuerzas sobre la carena:
Lo importante es que hay una descomposición de fuerzas y que el conjunto de ellas debe equilibrar a la fuerza sobre el aparejo. De estas fuerzas, tenemos control directo sobre una, la del timón, que además está bastante alejado del centro de giro (CC), por lo que la variación de su fuerza al variar su ángulo de ataque al flujo debe ser suficiente para compensar alguna desalineación de las dos fuerzas principales o para realizar una virada o una modificación sustancial de rumbo.
Hay que resaltar que el timón en ceñida, aunque vaya a la vía, está ejerciendo una fuerza que contribuye al equilibrio direccional.
El conjunto de fuerzas es estable de por si, por lo hablado de que al subir la fuerza sobre el aparejo se produce una orzada y las fuerzas hidrodinámicas sobre los perfiles sumergidos aumentan al aumentar su ángulo de incidencia al tiempo que disminuyen las fuerzas sobre las velas, provocando una arribada y la búsqueda de una posición de equilibrio.
En todo caso, lo que hay que conseguir es que el equilibrio se produzca con la más efectiva configuración de velas posible y que el barco con el timón a la vía o conteniendo ligeramente la orzada ya obtenga el equilibrio entre fuerzas aerodinámicas e hidrodinámicas, para no estar frenando continuamente el barco y tener como reserva toda la fuerza posible que podamos obtener del timón.
Premio al que haya llegado hasta aquí!!