[gypsylyon]

Y en otro orden de cosas aunque relacionado, el cálculo que se hace en los veleros del viento real es erróneo en la mayoría de casos.



Presuponen que el avance del barco es respecto a crujía, lo cual es falso si hay abatimiento (casí siempre a menos que vayamos en popa cerrada) o si hay deriva  (a veces, cuando hay corriente).

El dato correcto para calcular el viento real es la velocidad de crujía del barco respecto al fondo, y el ángulo de crujía respecto al norte, este último es fácil de obtener del compás, pero la velocidad de crujía respecto al fondo es otra historia. Ni el GpS (da la velocidad de avance respecto al fondo sumando el vector abatimiento y el vector deriva si la hubiese), y la corredera da la velocidad sobre el agua, y esta puede estar en movimiento..).

Además hay una imposibilidad física de medir bien el aparente. A medida que este está más de través y el barco más escorado hay 1 error intrínseco que va en aumento. En el caso extremo del barco con viento aparente del través y escora de 90º la medida llega a tener 1 100% de imprecisión, ya que la veleta que marca la dirección puede estar en cualquier sitio, y el anemo que mide la velocidad puede estar parado aunque soplen 60 nudos. Y claro, si el aparente lo medimos mal , es imposible tener el real bien.

Los barcos de regata se gastan 1 burrada de dinero en cardanes para la veleta, sensores de escora, de inclinación de mástil, etc... A la par que horas y horas y más de calibración para tener 1 lectura de viento real lo más precisa posible. En al copa América de Valencia 2007, el desafio español pagó 150.000 euros a una universidad para diseñar sensores de viento que midiesen bien el viento real.

https://www.bsc.es/sites/default/files/p...ws/584.pdf

Y equipos de viento del orden de 30.000 € son habituales en barcos de regata de altas prestaciones.

En realidad si es correcto para un instante dado. Si quieres obtener el real real solo tendrias que integrar teniendo en cuenta el abatimiento y la demora.
Y si quieres medir la velocidad del viento y angulo incidencia con un super sensor de viento ultra rapido ademas tendrias que tener en cuenta la escora y el cabeceo para compensar las aceleraciones y desaceleraciones por el desplazamiento del sensor en la perilla. Aparte de que necesetarias otros dos sensores de viento colocados en otros puntos del barco.

[gypsylyon]

Yo no puedo entender lo que dices porque estoy convencido de que estas en un error... El aparente no sirve para propulsar el barco que es de lo que estamos hablando... "eso de crear" aparente es un poco una falacia... si navegas "on the groove" con las lanitas bien llevadas, con "tu aparente creado" , y el real disminuye, te pararas irremisiblemente... no hay aparente que te saque de eso.

Bueno acabas de meter otro parametro en la formula del aparente. El concepto fisico que expone Caribidis no es un error aunque veo que cuesta entenderlo.
Esta claro que si te paras no hay aparente. Si no hay viento, real, el barco no se mueve. En cuanto el viento mueve el barco se genera el viento aparente (resultado de viento real y viento de velocidad del barco) cuya fuerza (segunda ley de movimiento de Newton fuerza= masa * velocidad) actua sobre las velas lo que le permitiria incluso ir mas rapido que el viento real. Es decir en cuanto el barco esta en movimiento, el aparente propulsa el barco.  Y que conste que tienes razon, sin viento real no se puede propulsar el velero

[jiauka]

. Es decir en cuanto el barco esta en movimiento, el aparente propulsa el barco.  

No, el aparente es el resultante de la velocidad del barco, NO SU CAUSA.

[caribdis]

Que NO, si a base de apéndices o velas, o cubos atraviesas  el barco a la corriente y avanzas algo a 90° de esta el aparente NO VA En la dirección de la corriente ..

A ver si tengo 1rato de PC y pinto vectores ..

Vale, la corriente mueve el barco y si hay viento real cero, aparece un viento relativo entre el movimiento del barco y el aire estático. Con ese viento relativo, el barco avanza sobre el agua y la componente entre ese viento relativo y la velocidad del barco es el viento aparente que se siente en el barco. Es de la dirección de la corriente si el barco está parado, pero una vez que anda el viento aparente en el barco si te pones a ceñir se va hacia proa, como si estás en un mar sin corriente y el viento real tiene una dirección, pero al empezar a ceñir el barco, el aparente se va hacia proa. Exactamente igual con respecto al agua, diferente con respecto al fondo.

[caribdis]

No, el aparente es el resultante de la velocidad del barco, NO SU CAUSA.

Depende de como lo veas. Con el barco parado, es el viento real el que comienza a mover el barco, pero una vez que está en movimiento, la fuerza que se siente y se puede medir a bordo es la del viento aparente. El equilibrio de fuerzas se establece cuando la componente hacia proa del viento aparente iguala la resistencia al avance del barco. Eso depende de como sea el barco en cuestión. Un barco muy eficiente tiene muy poca resistencia al avance y unos perfiles muy efectivos, alcanza mayor velocidad y ángulo que un zueco y consigue que su viento aparente sea mayor, las dos cosas van juntas, eficiencia y velocidad. Los dos están moviéndose con el mismo viento real, por qué uno la aprovecha más que otro?

Para analizar las fuerzas sobre un cuerpo, debe aislarse de cualquier otro cuerpo y para una velocidad constante las fuerzas están en equilibrio. En un barco navegando debemos considerar la fuerza ejercida por el viento aparente, no por el real. En un túnel de viento el barco está quieto, los ventiladores deben ponerse con la velocidad y ángulo del viento aparente, si no los resultados no servirían para nada.

[jiauka]

Eso depende de como sea el barco en cuestión. Un barco muy eficiente tiene muy poca resistencia al avance y unos perfiles muy efectivos, alcanza mayor velocidad y ángulo que un zueco y consigue que su viento aparente sea mayor, las dos cosas van juntas, eficiencia y velocidad. Los dos están moviéndose con el mismo viento real, por qué uno la aprovecha más que otro?

Por varios motivos:
A: por ser más ligero
B: por qué tiene mejores velas y estás aprovechan mejor el viento real. 
C: porque tiene mejor perfil aerodinámico

Y todo ello hace que extraiga más energía del viento real , va más rápido y como CONSECUENCIA el viento aparente aumenta.

De verdad, tan difícil es entender que el viento aparente no es la causa del aumento de velocidad?.

Pongamos 1 ejemplo: 2 barcos idénticos a motor, mismo peso, cascos igual de limpios, motor idénticos y calibrados a exactamente la misma potencia.

Pero 1 de ellos tiene 1 hélice más eficiente y va más rápido, con lo cual su aparente aumenta. Su aumento de aparente y velocidad es CONSECUENCIA de aprovechar mejor la energía del motor . Es lo mismo que 2 veleros idénticos, pero 1 de ellos con velas más eficientes.

Del viento aparente es físicamente IMPOSIBLE extraer ni 1 solo joule de energía.

Y lo dejo aquí. Propulsado por el viento real, me voy unos días a Menorca.

[gypsylyon]

Y no te olvides de orientar las velas al viento real.
Yo en agosto intentaré coger un buen aparente

[Bill]

Del viento aparente es físicamente IMPOSIBLE extraer ni 1 solo joule de energía.

Y lo dejo aquí. Propulsado por el viento real, me voy unos días a Menorca.

Esa es la frase que lo condensa todo... y no hay mas cera que la que arde (quien dice cera dice energia )

Buena travesia y buenas vacaciones

[jiauka]

Y otro ejemplo para que veáis lo absurdo de pensar que el aparente es el que propulsa el barco.

Barco parado y viento de popa cerrada. Aparente =<real. Cuando arranca el real sigue igual, pero el aparente disminuye, y sigue dismuyendo a medida que el barco acelera si fuese el aparente quien propulsa el barco, este debería frenarse!

[caribdis]

Por varios motivos:
A: por ser más ligero
B: por qué tiene mejores velas y estás aprovechan mejor el viento real. 
C: porque tiene mejor perfil aerodinámico

Y todo ello hace que extraiga más energía del viento real , va más rápido y como CONSECUENCIA el viento aparente aumenta.

De verdad, tan difícil es entender que el viento aparente no es la causa del aumento de velocidad?.

Pongamos 1 ejemplo: 2 barcos idénticos a motor, mismo peso, cascos igual de limpios, motor idénticos y calibrados a exactamente la misma potencia.

Pero 1 de ellos tiene 1 hélice más eficiente y va más rápido, con lo cual su aparente aumenta. Su aumento de aparente y velocidad es CONSECUENCIA de aprovechar mejor la energía del motor . Es lo mismo que 2 veleros idénticos, pero 1 de ellos con velas más eficientes.

Del viento aparente es físicamente IMPOSIBLE extraer ni 1 solo joule de energía.

Y lo dejo aquí. Propulsado por el viento real, me voy unos días a Menorca.

Estamos de acuerdo en que la energía proviene del viento real, o de un viento relativo que aparece cuando es el barco, (por corriente, motor..) el que se mueve con respecto a un aire estático.

Pero la energía con la que se mueve el barco es la que extrae del viento aparente, que es el que realmente incide en barco y velas y podemos medir en intensidad y ángulo.

Es bastante la discusión de que fue primero, el huevo o la gallina. Para el mismo real, un barco obtiene mucha más energía, velocidad y ángulo que otro. POR QUE somos capaces de obtener un aparente más alto (en ceñida), EXTRAEMOS más energía del mismo viento real (o relativo). POR QUE extraemos más energía del viento real (o relativo) OBTENEMOS un aparente más alto (en ceñida). Estamos diciendo exactamente lo mismo.

Por cuestión pragmática, yo creo que el que nos interesa sobre todo es el viento aparente. Reducimos vela según su intensidad (no la del viento real) y trimamos las velas con el viento que realmente incide en las velas (el aparente). Además es el que podemos medir directamente. Nos interesa básicamente un aparente alto (en ceñida), no necesariamente un real alto que tal vez nos obligaría a rizar.

Un piloto de viento funciona regulando el ángulo con el aparente y mantiene siempre las velas bien trimadas, lo pones en ceñida y siempre va en ceñida con las velas ajustadas para ello.

En los barcos muy rápidos aparece el problema de que si el piloto mantiene constante el aparente, en una bajada de ola el barco puede pegar una arribada impresionante (porque el aparente baja y se va hacia proa) y atravesarse a la ola. Debes ajustar el piloto a rumbo fijo, con lo que debes ir muy atento a cualquier posible cambio de viento. O ajustarlo a que mantenga un ángulo constante con el viento real que puedes obtener a bordo -vamos a suponer que es bueno-, en una bajada de ola, el viento real no debería variar, el barco no se va de arribada, pero las velas se destriman, porque el aparente realmente se va hacia proa. Es más seguro que llevar el piloto que con viento aparente, aún a costa de perder eficiencia en las velas.

Pero, ya lo citó Jiauka, el problema es obtener un viento real fiable de un aparente que puede variar muy rápido, junto con la velocidad del barco y con la escora.

Para la mayor parte de los barcos, con los datos de viento aparente del equipo de viento y un piloto de viento aparente o magnético, debe ser sobradamente suficiente. Rizamos con respecto a la intensidad de aparente, ajustamos las velas con respecto a su ángulo, ajustamos piloto con respecto al aparente y saber exactamente la velocidad y ángulo exacto del viento real da un poco igual.

Un saludo y buenas navegaciones!

[jiauka]

Yo debo es único tonto que usa el viento real para saber cuándo rizar o cuando cambiar la vela proa.

Bueno, yo y Noth sails
https://www.northsails.com/sailing/en/20...est-for-me

Vale, y los que hacen las polares de los barcos 

Vale, y también son tontos los de la VOR, la copa America o la Vendée Globe.

Vaya tontería usar el real, si el único que importa o propulsa el barco es el aparente

[caribdis]

Y otro ejemplo para que veáis lo absurdo de pensar que el aparente es el que propulsa el barco.

Barco parado y viento de popa cerrada. Aparente =<real. Cuando arranca el real sigue igual, pero el aparente disminuye, y sigue dismuyendo a medida que el barco acelera si fuese el aparente quien propulsa el barco, este debería frenarse!

Nadie niega que el barco extrae la velocidad de un viento real (o relativo, en el caso de corriente o motor con real cero)

Pero tambien lo puedes ver como que cuando el barco está parado y el viento real son 5 nudos, el aparente también son 5 nudos, y la resistencia al avance es cero, por lo tanto el barco acelera. Cuando el viento aparente se equilibra con la resistencia al avance, el aparente tal vez son 2 nudos, no se puede ir más rápido. El real sigue siendo 5, pero ya no se puede ir más rápido.

En barcos convencionales, en popa no puedes ir más rápido que el viento, si por la bajada de una ola, el aparente se vuelve cero, las velas dejan de portar, de producir aceleración, aunque sigue habiendo 5 nudos de real, y la velocidad del barco bajará hasta que haya un aparente que equilibre la resistencia al avance.

[en_transit]

Nuestro piloto de viento electrónico, que és el modo de navegación con piloto automático que más me gusta usar, su referencia es el viento real. Puedes configurar real o aparente, con la configuración de viento real navega mejor y más preciso que con la configuración de viento aparente.

Entiendo poco de física y vectores, pero en la práctica, probando uno u otro modo, usar como referencia el viento real da mejores resultados en nuestro velero.

[Tehani]

Este tema es muy recurrente. En todos los foros se ha discutido sobre esto.
Podríamos hablar largo y tendido sobre conceptos relacionados con la ecuación de Bernoulli y sustentación. Pero sólo me extenderé en su aplicación práctica.

En todos los casos, es evidente que, partiendo de un barco parado, el primer impulso tiene el ángulo y velocidad del viento real. Luego, hay que ir adptando la incidencia de las velas para aprovechar al máximo el efecto de sustentación por diferencia de velocidades entre las dos caras de la vela. Y este ajuste se hace con el viento aparente. Existe además el compromiso entre fuerza de sustentación y ángulo de esa fuerza, puesto que interesa que ese ángulo se dirija tan a proa como sea posible, minimizando también la escora, pero sin perder excesivo empuje. Ahí reside el "arte de la vela".

Y por supuesto: Todos los que hacéis regatas sabéis: La línea recta NO es la más rápida. Y esto es especialmente visible con vientos de popa. Por qué?. Pues fácil: Porque hay que generar sustentación para que el barco ande: La vela no es más que un perfil de ala: Cuanto mayor es la diferencia de velocidad del viento entre el anverso y reverso, más fuerza de sustentación.

Según mis observaciones y análisis del comportamiento de los pilotos comerciales en modo Wind/Vane, las conclusiones son las siguientes:
1- Modo crucero: Interesa más la comodidad que el máximo rendimiento. Por ello, lo que se busca es que los tripulantes no tengan que trimar constantemente. En este caso es mejor que el piloto trabaje con el viento aparente. El piloto pita cuando el error de rumbo pasa de X grados, normalmente 20. El error de rumbo es la diferencia entre el rumbo actual y el inicial, al activar el modo WIND/VANE.
2- Modo regata corta: El piloto no se usa. El táctico analiza todo: Viento real, corriente, abatimiento, laylines, y establece una derrota y tiempos para las viradas. Se utilizan las polares en el software táctico.
3- Modo regata offshore: Se usa un piloto de máximas prestaciones, que responde a ráfagas y analiza VMG y VMC constantemente. El piloto utiliza las polares. El/los tripulantes deben estar atentos para cambios en el rumbo y las velas atendiendo a las previsiones meteo, dejando más margen de seguridad en los períodos de descanso.

Cuando hablamos de "viento real", nos referimos siempre a un viento hipotético que depende de un montón de factores. Una primera aproximación es usar la velocidad SOG o STW y esto también es discutible: Raymarine, por ejemplo, usa STW en sus instrumentos (Por eso mucha gente quiere ponerse un invento para generar STW a partir del SOG por problemas en la corredera).
Cuando empecé el desarrollo de los gateways, usaba SOG para el cálculo del viento real. Años después tuve que darle la razón a Raymaine y usar STW, puesto que no interesa tanto el viento geográfico (Que sería el REAL de verdad), como el viento referido a la masa de agua en movimiento.
Cuando nuestra intención es alcanzar una boya en el campo de regatas, la influencia de la corriente (masa de agua en movimiento sobre la que está nuestro barco) es determinante y obliga a los regatistas a realizar bordos más largos en una banda. Si no tenemos un cálculo de esa corriente, o consciencia de que existe, vamos a ciegas haciendo bordos como locos. Por eso es mejor el cálculo del viento "real" a partir de STW.

Realmente, la fórmula del viento real es completamente empírica y depende de: Viento aparente, velocidad del barco, corriente y abatimiento (escora). Y se deben tener todos los sensores muy bien calibrados. Las diferencias entre COG / HDG y SOG / STW se deben a la conjunción de los efectos de la corriente y el abatimiento. La forma de identificar un efecto es usar la fórmula: Angulo de abatimiento = K (Escora / velocidad al cuadrado). Es totalmente empírica y la constante K depende de cada casco, debiendo ser ajustada mediante varios ensayos en ausencia de corriente, su valor medio es 10.
Conociendo la deriva total, usando COG, SOG, HDG y STW, restamos ese ángulo de abatimiento, y el resultado es "Set and Drift" (intensidad y dirección de la corriente). Por supuesto, todos los cálculos son vectoriales.

Como creo que sabéis, llevo años desarrollando un piloto. Y esto me ha forzado a estudiar muy a fondo este tema. La solución que he adoptado por el momento es que este piloto gobierna intentando mantener el ángulo del viento aparente, supervisando también la escora para evitar guiñadas o trasluchadas. De momento, sólo uso el "viento real" para calcular la cantidad de grados a babor o a estribor en las maniobras de virada y trasluchada. Impidiendo esta última cuando ese viento real pasa de una velocidad máxima programada.

[gypsylyon]

Como tu dices usando buenos instruments bien calibrado y usando la  SOG y la STW y comparando con datos de GPS, se puede calcular mejor el abatimiento y el desplazamiento del barco y luego vas integrado en el tiempo, tendrías un calculo más exacto , incluso podrías calcular la K por ecuacion inversa.
Esta claro que utilizar la formula devaproximacion que has presentado facilita los cálculos y no sobrecarga la CPU del autopiloto.  No crees que con la potencia que tienenen los microprocesadores modernos, seria factible de realizar estos cálculos sofisticados?

Hay que aclarar, que el.hecho de que se use el viento real para los cálculos para  piloto, no significa por ello, que se da por hecho, que es el viento real el que que empuja el barco cuando tiene arrancada. 

Como estamos diciendo los que apostamos por el aparente, es precisamente a este aparente que orientamos las velas para obtener la máxima fuerza posible, que como sabemos es una fuerza se sección, que cuando supera la resistencia de avance del velero, mueve nuestro barco.