Escuela de Ingeniería Naval

“ANTEPROYECTO DE YATE A VELA DE MADERA Y QUILLA CORRIDA” Proyecto para optar al título de: Ingeniero Naval Mención: Arquitectura Naval y Máquinas Marinas

Profesor Patrocinante: Sr. Richard Luco Salman. Ingeniero Naval. Licenciado en Ingeniería Naval. Doctor en Ingeniería Naval.

EDUARDO NICOLÁS CHI DEL RIO VALDIVIA – CHILE 2014

AGRADECIMIENTOS

A Dios, mi familia y amigos…

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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INDICE RESUMEN ABSTRACT INTRODUCCION

4 4 5

Capítulo 1 DISEÑO PRELIMINAR 1.1 Introducción 1.2 Objetivos 1.3 Especificaciones generales 1.4 Normativa y reglamentos aplicables en el diseño Capítulo 2 ANALISIS DE MATERIALIDAD 2.1 Introducción y objetivos 2.2 Características generales de la madera 2.3 Definición de las maderas Capítulo 3 ESTUDIO ESTADISTICO 3.1 Introducción 3.2 Base de datos 3.3 Definición dimensiones de la base de datos 3.4 Parámetros comparativos 3.5 Definición de las relaciones dimensionales 3.6 Dimensionamiento preliminar Capítulo 4 DISEÑO DE LA CARENA 4.1 Introducción 4.2 Definición de dimensiones 4.3 Dimensiones principales 4.4 Diseño de la carena en Freeship 4.5 Comprobación de las dimensiones Capítulo 5 DISEÑO DE APENDICES 5.1 Introducción 5.2 Dinámica de los perfiles alares 5.3 Diseño quilla corrida 5.4 Diseño del timón Capítulo 6 DISEÑO PLANO VELICO, BALANCE Y APAREJOS 6.1 Introducción 6.2 Tipo de aparejo 6.3 Características del aparejo tipo Sloop 6.4 Diseño de la superficie velica 6.5 Equilibrio velico 6.6 Estimación del CPV 6.7 Estimación del CRL 6.8 Estimación del abatimiento 6.9 Diseño y funcionamiento del aparejo Sloop a tope Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

6 6 6 7 7 8 8 8 9 10 10 10 10 12 12 14 15 15 15 22 23 25 26 26 26 28 29 32 32 33 34 35 37 38 38 39 40 2

Capítulo 7 PESOS Y CENTRO DE GRAVEDAD 7.1 Introducción 7.2 Peso liviano o en rosca 7.3 Peso del casco 7.4 Peso muerto 7.5 Resumen desplazamiento total y centro de gravedad Capítulo 8 ESTUDIO DE ESTABILIDAD 8.1 Introducción 8.2 Hidrostáticas de la carena 8.3 Análisis de estabilidad para distintas condiciones de carga 8.4 Análisis calibración de los estanques Capítulo 9 ESCANTILLONADO 9.1 Introducción 9.2 Uso del reglamento DNV 71 9.3 Calculo de la cuaderna maestra Capítulo 10 DISPOSICIONES GENERALES 10.1 Introducción 10.2 Diseño de interiores 10.3 Diseño de exteriores 10.4 Maniobrabilidad y arboladura 10.5 Sistema de achique y contra incendios 10.6 Sistema eléctrico Capítulo 11 RESISTENCIA A LA PROPULSION 11.1 Introducción 11.2 Obtención de la velocidad de operación por motor propulsor 11.3 Calculo de la potencia efectiva en condición de casco desnudo 11.4 Criterios previos a la elección de la hélice optima 11.5 Calculo de la hélice optima 11.6 Selección del motor Capítulo 12 PREDICCION DE LA VELOCIDAD 12.1 Introducción 12.2 Curvas polares Capítulo 13 DATOS ECONOMICOS 13.1 Introducción 13.2 Definición de los costos 13.3 Presupuesto

47 47 47 50 51 51 52 52 52 54 64 67 67 67 72 74 74 74 75 76 76 77 78 78 78 78 81 81 85 87 87 87 91 91 91 93

CONCLUSIONES BIBLIOGRAFIA REFERENCIAS

94 95 95

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3

RESUMEN

El siguiente trabajo describe el desarrollo del anteproyecto de un yate a vela de madera con quilla corrida, buscando formas y soluciones estructurales clásicas y sencillas. Describe la metodología que se utiliza, para el cálculo de las dimensiones principales y diseño de la carena, también se presentan las características que posee este tipo de embarcaciones. Se propone soluciones prácticas para una fácil maniobrabilidad, una amplia disposición y fácil acceso a los espacios dentro y fuera de la embarcación. Se realizan los estudios correspondientes a una óptima estabilidad y navegabilidad, en función de los reglamentos y normativas avalados por la Autoridad Marítima.

ABSTRACT

The following paper describes the development of the draft of a wooden sailing yacht with long keel, looking for classic and simple shapes and structural solutions. It describes the methodology used for the calculation of the main dimensions and hull design, as well as the features such craft has are also presented. Practical solutions for easy maneuverability, a spacious layout and easy access to the spaces inside and outside the vessel are proposed. The studies for optimum stability and seaworthiness, according to the rules and regulations endorsed by the Maritime Authority are performed.

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INTRODUCCION

Los primeros indicios de una embarcación a vela se han encontrado en Egipto alrededor del año 1300 a.C. descrita como una embarcación dotada de una vela cuadrada sostenida por dos palos de madera, la que solo podía navegar a favor del viento. Durante muchos siglos después, la navegación a vela ha sido el principal medio de comunicación entre civilizaciones lejanas. Por esta razón existe una gran variedad de embarcaciones a vela, cada una diseñada para alguna condición en particular. Las diferencias más amplias se refieren a los materiales de construcción; pasando de embarcaciones de madera, metal, plásticos reforzados y otros materiales como el ferrocemento y maderas contrachapada. Según su actividad o perfil de misión, podemos mencionar a las embarcaciones de trabajo, las de paseo y de regatas. Además, se pueden clasificar según las formas de la carena, la velocidad de operación o condiciones de navegabilidad. Estructurado en doce capítulos, se busca obtener el diseño de un velero con formas clásicas, de quilla corrida y de construcción con madera; se utilizan métodos estadísticos para establecer, definir y condicionar las dimensiones principales del velero. También se especifican las características principales de una embarcación a vela, que son la flotabilidad y la gobernabilidad, además de la estabilidad, la solidez, la estanqueidad, la resistencia al avance y la existencia de un espacio útil para la navegación. Se busca un velero para el esparcimiento, o paseo de un grupo no superior a seis personas, que sea de fácil y cómoda navegabilidad, al igual que óptimos niveles de confort en la habitabilidad.

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Capítulo 1 GENERALIDADES

1.1 Introducción

Se diseña un velero, considerando los principios básicos de la navegación a vela, también se contemplan las fuerzas a las que está inmerso este tipo de embarcaciones; debido a las formas de la carena y el tipo de aparejo. Estas características relacionan dos fluidos (agua y aire) los que influyen en la estabilidad, navegación y operación. El presente trabajo corresponde al anteproyecto de una embarcación a vela; estableciendo el diseño de un velero con formas clásicas, de construcción de madera. 1.2 Objetivos Diseñar un velero clásico de 15,5 metros de eslora; que cumpla con:         

Fácil maniobrabilidad para una mínima dotación. Poseer una buena estabilidad. Diseño de la quilla corrida que contrarreste la escora. Un motor de propulsión auxiliar para maniobras de zarpe. Una superficie velica suficiente para una óptima velocidad de operación. Aparejos sencillos y de fácil manejo para una mínima dotación. Distribución de espacios amplios y de fácil acceso. Óptimas condiciones de confort durante la navegación. Bajos costos de construcción e implementación.

El cliente al que va dirigido esta embarcación corresponde a una persona que tenga la valoración por los conocimientos ancestrales, del uso y recolección de la madera natural. Que pudiera construir de forma asesorada este tipo diseño de velero clásico, con apéndices, aparejos, y soluciones estructurales sencillas. Que pertenezca a una familia ligada al mar, teniendo amplios conocimientos de la navegación a vela, y formas de mantenimiento o reparación de la embarcación.

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1.3 Perfil de misión La embarcación es un crucero, por lo que se demanda un compromiso entre la velocidad requerida, condiciones marineras, facilidad de manejo, confort, espacios amplios y un buen aprovechamiento de los espacios. Ha de tratarse de una embarcación sencilla, sin grandes lujos, pero amplios lugares de esparcimiento tanto dentro como fuera de la embarcación. Se han fijado los siguientes datos:        

Eslora máxima 15,5 metros. Condición de desplazamiento. Velocidad de operación 8 nudos. Autonomía 5 días. Dotación, 5 tripulantes. Zona de navegación, zona Sur de Chile. Diseño clásico con quilla corrida. Construcción y terminaciones de madera.

Corresponde al diseño de un velero que navegará en aguas costeras, de grandes bahías y ríos de no menor a dos metros de profundidad. Donde puedan encontrarse vientos de 20 nudos y alturas de ola de 2 metros. 1.4 Normativa y reglamentos aplicables en el diseño 

ISO 12217-2

Small craft - Stability and buoyancy assessment and categorization. Part 2: Sailing boats of hull length greater than or equal to 6 m.

Este reglamento combina los factores relacionados con la estabilidad dinámica, recuperación de la inmersión, la recuperación de derribo, momentos generados por el viento y la inundación. Aun cuando cada embarcación tendrá una estabilidad propia en función de las formas de la carena, se podrá utilizar esta normativa correspondiente a embarcaciones propulsadas principalmente con velas. Se evalúa el STIX (stability index), índice o numeral que representa la percepción de navegabilidad del diseño. Evalúa distintas cualidades marineras de una embarcación y su seguridad, las que se identifican en forma de una serie de factores que se multiplican para obtener el numeral STIX; cuanto mayor sea el STIX, más seguro es la embarcación (desde el punto de vista de la estabilidad). 

Det Norske Veritas

Para el escatillonado, se utiliza el reglamento de construcción y clasificación de embarcaciones de madera Det Norske Veritas del año 1971, debido a la poca información referida a la construcción y clasificación de embarcaciones de madera. Este reglamento cuenta con soluciones estructurales y define cada uno delos elementos longitudinales y transversales de una embarcación. [2] Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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Capítulo 2 ANALISIS DE MATERIALIDAD

2.1 Introducción y objetivos Se define que la embarcación sea diseñada estructuralmente de madera, preferentemente la usada por los constructores de riberas del Sur de Chile. La construcción de embarcaciones de madera, propone diversas formas de obtener el material, desde la búsqueda en zonas boscosas, hasta la opción de maderas contrachapadas o de fabricación industrial. La madera seca se compra en aserraderos con formas prefabricadas y dimensiones exactas, sin tener la necesidad de intervención más que el ensamblaje, en cambio la madera natural es la que se corta en verde en zonas boscosas; donde son seleccionadas de forma visual, buscando los árboles que contengan las formas adecuadas para recortar la pieza que se requiere. Esta última forma de selección requiere un trabajo más acabado antes de la construcción de la embarcación y posee una riqueza que refleja el paso de manos artesanales sobre el material. La construcción con madera es una técnica ancestral, que conjuga un saber de destrezas suficientes para poder doblegar la madera, transformando duras fibras en delicadas formas curvas.

2.2 Características generales de la madera En el sur de Chile se utilizan principalmente tres tipos de maderas para la confección de embarcaciones: roble, lenga y ciprés. Estas maderas se destacan por su alta resistencia a la humedad; condición determinante para una construcción que estará en contacto permanente con el agua. Como preferencia en la construcción de embarcaciones, podemos destacar la madera de lenga, debido a su abundancia en la zona, aun cuando el ciprés es mejor evaluado por sus características de poca absorbencia de humedad (impermeabilidad), facilidad para el trabajo y comportamiento estructural. Además, de la utilización del alerce, mañio, coihue, entre otras maderas. La diversidad de formas, que puede tener una carena son innumerables y se condicionan en función del perfil de misión de la embarcación, la moda y las restricciones del material con que se construye. Las piezas estructurales que componen una embarcación se alejan de la ortogonalidad y se trabajan de tal manera que generan curvas prodigiosas. [4]

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La elección de la madera está en función de los distintos requerimientos estructurales. Para esta embarcación se utilizaran las siguientes: Madera

Peso específico (ton/m3)

Roble

0,73

Ciprés

0,53

Lenga

0,58

Elementos estructurales - Roda - Quilla - Sobrequilla - Codaste - Forro de cubierta - Forro de superestructura - Casco - Estructuras longitudinales - Estructuras transversales

2.3 Definición de las maderas de acuerdo [5] Lenga Árbol de tronco recto y cilíndrico que alcanza hasta los 30 metros de altura con diámetro de más de 1 metro. Forma bosques puros, pero también se asocia con araucarias, raulíes, coihues, alerces, cipreses y canelos. Color café claro con tintes amarillentos ha rozado. El veteado de estas maderas es liso y su textura fina y homogénea. La lenga posee una madera de peso mediano cuya densidad es de 580 kgf/m3 al 12 % de humedad. Su dureza es de 360 kg de resistencias mecánicas medianas. La resistencia a la flexión estática es de 80 MPa a la compresión de 50 MPa y al cizalle 10 MPa Tiene una durabilidad natural entre 5 a 15 años. Es una madera de fácil manejo para trabajar y que se deja encolar, y pintar fácilmente.

Roble Se distribuye tanto en las cordilleras como el llano central, utiliza suelos húmedos y profundos. Es un árbol de tronco cilíndrico y recto que puede alcanzar hasta 40 metros de altura y 2 metros de diámetro, forma bosques puros. Posee un color homogéneo rojizo café oscura. Se considera una madera semipesado cuya densidad es de 700 kgf/m3 al 12 % de humedad. Su dureza es de 450 kg y de resistencias mecánicas medianas. La resistencia a la flexión estática es de 85 MPa a la compresión 47 MPa y al cizalle de 12 MPa. Tiene una durabilidad natural de 15 años. La penetración de preservantes es irregular, pero es fácil de encolar, pintar.

Ciprés Crece en zonas bajas y pantanosas, húmedas. El tronco es muy similar al del alerce, pudiendo alcanzar alturas de 40 metros y diámetros de hasta 1 metro. Un árbol desprovisto de ramas en su parte baja. Posee un olor único, característico y persistente. Tiene un color café pálido con tinte blanco amarillento. El veteado es suave y la textura fina y homogénea. La madera es de peso moderado que tiene una densidad de unos 530 kgf/m3 además presenta una contracción volumétrica de un 9 % y no presenta colapso. Tiene una dureza de 120 kg y resistencias mecánicas medianas. La resistencia a la flexión estática es de 60 MPa a la compresión 40 MPa y al cizalle de 7 MPa. El secado es fácil, quedando dimensionalmente muy estable Tiene una durabilidad superior a 15 años. La penetración de preservante es irregular. Madera de fácil manejo de trabajar.

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Capítulo 3 ESTUDIO ESTADISTICO

3.1 Introducción. Para la realización de este proyecto primeramente se lleva a cabo un estudio estadístico con embarcaciones similares. Esto busca tener una orientación y referencia del dimensionamiento del velero. El objetivo de realizar un estudio estadístico no es definir las dimensiones de la embarcación sino que proporcionar una idea de cuáles son las características generales que deben poseer las embarcaciones de este tipo. 3.2 Base de datos. Se emplea como dato principal que la construcción de los veleros sea de madera y de quilla corrida. Se utilizan siete veleros que cumplen dichas consideraciones. Esta búsqueda de información se realizó mediante la página web www.yachtsnet.co.uk. Tabla 1. Dimensiones de la base de datos Modelo unidades Holman 26 Robb Lion 35 Lymington Peter duck Raymond wall 28 Tamarisk 24 Buchanan spartan

Loa mts 7,98 10,72 7,16 8,69 8,53 9,17 7,47

Lwl mts 6,10 7,32 5,92 7,62 6,71 6,45 5,99

B mts 2,29 2,67 2,06 2,74 2,54 2,44 1,98

T mts 1,27 1,52 1,22 1,14 1,68 0,89 1,22

∆ ton 2,88 6,44 2,74 5,75 4,00 2,84 3,00

Lastre ton 1,4 2,5 1,1 2,0 1,5 1,1 1,7

SV m2 27,9 44,6 26,0 30,2 51,1 33,8 24,0

3.3 Definición dimensiones de la base de datos. 

Eslora total (Loa)

Distancia horizontal medida desde los extremos de popa y proa de la embarcación. Este valor es un dato de partida en el diseño. Tiene influencia en las dimensiones de los espacios interiores y sus distribuciones, en el plano de la cubierta, en el tipo de lanzamiento de la embarcación, el tipo de navegación que se desea tener y su manejabilidad (maniobrabilidad y estabilidad direccional).

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

Eslora de flotación (Lwl)

Distancia horizontal medida en la línea de flotación entre los puntos más extremos de popa y proa. Este valor influye con la velocidad máxima que puede alcanzar la embarcación, en función a la vez del tipo de régimen de navegación, también en la resistencia al avance y el cabeceo de la embarcación. 

Manga (B)

Distancia horizontal medida entre los extremos en sentido transversal de la embarcación, de babor a estribor. Este valor influye en la estabilidad transversal o por formas, resistencia al avance y la distribución de los espacios interiores de la embarcación. La estabilidad transversal aumentaría, al haber un aumento de la manga, no así la estabilidad por formas ya que la embarcación seria menos estilizada. El aumento de la manga conllevaría un aumento de la resistencia por fricción, dado a una mayor superficie mojada, por ende aumentaría la resistencia de origen viscoso, dado al aumento del gradiente de presiones del cuerpo de salida de la embarcación y la resistencia por formación de olas, dado a las formas más llenas en proa. 

Calado (T)

Es la distancia vertical desde la línea de flotación al extremo más bajo de la quilla. Este valor es determinante al diseñar la amplitud de los interiores, disposición de los estanques, espacios para los equipos auxiliares, elementos de sistemas eléctricos, hidráulicos, de achique, etc. Influye en la capacidad de navegar en ceñida, la superficie mojada, el desplazamiento de la embarcación, en el cálculo de la hélice y diseño del timón. También condiciona las zonas en las que podrá navegar, y los puertos en los que pueda atracar. 

Desplazamiento (∆)

Es el peso de la embarcación y equivale al volumen sumergido por el peso específico del agua que desplaza (o en el que flota). Influye en la estabilidad, velocidad requerida, tipo o diseño de la habitabilidad y en la cantidad de lastre. Para embarcaciones regateras el desplazamiento es ligero y se dispone de gran cantidad de lastre para que sea más estable, no así en una embarcación de crucero con desplazamiento moderado o pesado, en que la mayoría del peso lo suple el equipamiento, el casco y en esta embarcación la quilla corrida, no siendo necesaria un alta carga de lastre. Con mayor desplazamiento, tenemos una mayor estabilidad por formas y una más amplia distribución de interiores, pero a costas de una menor velocidad. 

Lastre

Es el peso adicional que poseen las embarcaciones para mejorar la estabilidad y depende del tipo de embarcación, el perfil de misión y los espacios disponibles. También posee una relación directa con el desplazamiento y la superficie velica de una embarcación. Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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

Superficie velica (SV)

Es la suma de la vela mayor y génova. Para los cálculos se consideran en ceñida, siendo una superficie menor a la superficie velica real. Esta superficie velica en ceñida influirá en la estabilidad transversal de la embarcación, en el calado necesario y también está condicionada por el tipo de zona en la que navegara y las disposiciones del diseño de la cubierta de la embarcación.

3.4 Parámetros comparativos. Para determinar el comportamiento de una embarcación, se emplean parámetros comparativos que relacionan distintas dimensiones de la base de datos. Tabla 2. Relaciones dimensiones de la base de datos Loa/Lwl

Loa/B

Lwl/T

1/3/Llw

Lastre/∆

SV/2/3

Holman 26

1,31

3,49

4,8

0,269

0,49

10,37

Robb Lion 35

1,47

4,02

4,8

0,287

0,39

10,15

Lymington

1,21

3,48

4,85

0,268

0,41

10,37

Peter duck

1,14

3,17

6,67

0,262

0,35

7,58

Raymond wall 28

1,27

3,36

4

0,265

0,38

16,13

Tamarisk 24

1,42

3,76

7,26

0,247

0,39

13,29

Buchanan spartan

1,25

3,77

4,92

0,282

0,57

8,41

Modelo

3.5 Definición de las relaciones dimensionales. 

Relación Loa/Lwl

Este parámetro muestra el lanzamiento que poseerá la embarcación, el que depende del tipo de diseño que se espera obtener. Dado que la embarcación es un velero con formas clásicas se busca un alto valor de relación Loa/Lwl generando extremos en popa y proa. También se debe considerar que es una embarcación de crucero y por ende más pesada que una de regata, es así que se dotará de ciertos lanzamientos en los extremos de la embarcación para reducir el cabeceo y mejorar la navegación con mar de popa. 

Relación Loa/B

Esta relación podría determinar la estabilidad por formas de la embarcación, al igual que el desplazamiento o superficie mojada. El valor de la relación Loa/B va aumentado en función disminuya la manga, es decir, la embarcación se vuelve más estilizada. Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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

Relación Lwl/T

Esta relación determina el valor del calado, el que va disminuyendo al aumento de la eslora de flotación. El valor del calado está entrelazado con la relación de aspecto de la quilla, y las zonas en las que navegara (profundidad). 

Relación 1/3/Lwl

Esta relación determina el régimen de navegación que poseerá la embarcación, siendo necesario un valor alto para conseguir a un número de Froude mayor a 0,45. Para valores bajos, resultan pesos ligeros y por ende líneas de aguas estrechas los que se asocian con rendimientos altos. Una consecuencia negativa es que la embarcación mostrará más movimiento en mar agitado, lo que requerirá una atención constante en el gobierno de la embarcación. 

Relación lastre / desplazamiento

Para embarcaciones con un bajo desplazamiento requieren bajar el centro de gravedad vertical de la embarcación para mejorar la estabilidad, por lo que tienen relaciones de lastre mayor, que embarcaciones más pesadas no requieren de tan altas relaciones de lastre/desplazamiento. Se tiene de la tabla de parámetros comparativos un rango de 35 al 57 %. 

Relación superficie velica / 2/3

Esta relación puede determinar la capacidad propulsiva, y condicionar la velocidad máxima de la embarcación.



Gráficos relaciones dimensionales

8 7,5 7 6,5 6 5,5

Loa/B 3 B [mts]

Lwl [mts]

Loa/Lwl

y = 0,4098x + 3,091

2,7 2,4 2,1

y = 0,1925x + 0,7462

1,8 7

8

9

10

Loa [mts]

11

7

8

9

10

11

Loa [mts]

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1/3/Lwl

1,8 1,6 1,4 1,2 1 0,8

7,8 Lwl [mts]

T [mts]

Lwl/T

y = 0,0802x + 0,7489

7,3 6,8 6,3

y = 3,22x + 1,5224

5,8 5,8

6,3

6,8

7,3

1,30

7,8

Lastre/∆

1,90

[mts]

SV/2/3

7,6

3,80

y = 2,7706x - 0,5225 2/3 [m2]

∆ [ton]

1,70

2/3

Lwl [mts]

6,6

1,50

5,6 4,6

3,30 2,80

3,6

2,30

2,6

1,80

y = 0,0317x + 1,43 1

1,5

2

2,5

23,6

33,6

Lastre [ton]

SV

43,6

53,6

[m2]

3.6 Dimensionamiento preliminar Una vez definida las dimensiones de la base de datos y las relaciones entre estas; se puede tener una aproximación de los intervalos de las dimensiones del velero. Estos intervalos nos darán una idea de las dimensiones que tendrá el modelo. Tabla 3. Resumen de los intervalos de las medidas preliminares para Loa de 15,5 m. Dimensiones Eslora de flotación Manga Calado Desplazamiento liviano Lastre Superficie velica

Símbolo Lwl B T ∆liv Lastre SV

Intervalos 10.58 – 13.60 3.857 – 4.895 1.87 – 2.64 4.66 – 11.97 1.62 – 6.78 24.49 – 152.93

Unidades mts mts mts ton ton m2

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Capítulo 4 DISEÑO DE LA CARENA

4.1 Introducción Este capítulo describe los parámetros restantes para el diseño de la carena, que corresponden a; la superficie mojada, el número de Froude, la posición del centro de carena, la velocidad de diseño, coeficiente prismático, el desplazamiento de diseño y el tipo o formas de la carena que tendrá la embarcación. Una vez obtenido los intervalos de las dimensiones preliminares, y comprobadas mediante el uso de las relaciones dispuestas en el libro “Principles of Yacht Design” y la serie sistemática Delft para yates a vela; se utilizará el diseño asistido por ordenador (Freeship) para obtener formas visibles de la carena, y se concluirá con un cuadro de resumen de los parámetros, sintetizando las dimensiones de nuestro velero. 4.2 Definición de dimensiones 4.2.1

Número de Froude

Ya teniendo la velocidad de operación (requerido por el armador) y un intervalo de los valores que fluctúa la eslora de flotación, podemos condicionar el régimen de navegación que debe cumplir la embarcación, y así poder tener más certeza de la longitud de la eslora en la línea de flotación.

√

[ ]

[ ]

En este caso la velocidad de operación son de 4.12 m/seg (8 nudos) y se requiere un régimen de desplazamiento, es decir, Fn ≤ 0,4 (aproximadamente). Esto nos muestra que la eslora de flotación debe ser mayor a 10,8 metros. El valor del número de Froude, no es el definitivo, ya que aún no definimos la eslora de flotación, pero aun así es lo bastante cercano como para poder estimar otros valores que influyen directamente como; la velocidad de operación, el coeficiente prismático y la posición del centro longitudinal de boyantez. Al navegar en el agua, la carena de una embarcación produce un reparto discontinuo de presiones que provocan un tren de olas, y la longitud de estas olas dependerán de la velocidad. Un número de Froude cercano a 0,4 aproxima que la longitud de la línea de flotación sea igual a un largo de una ola, este valor no es exacto y varía según en el tipo de embarcación como en su diseño (formas de la carena) y la zona de navegación, entre otras.

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Que una embarcación sea de desplazamiento significa que en todo su rango de velocidades su eslora de flotación es similar ya que flota solo por el empuje hidrostático. Por lo mismo, no condiciona un valor exacto para el número de Froude, clasificando a la embarcación en una categoría de desplazamiento. Aun así, existen rangos de valores típicos en los que fluctuaría el número de Froude en función a la condición de navegabilidad. Por ejemplo, para valores del número de Froude superiores a 0,45 la embarcación estaría en regímenes de semiplaneo y superior a 0,7 planeo, para lo cual, se requeriría una velocidad mucho mayor, y en definitiva un diseño de embarcación distinta [3].

Figura 1. Interferencia del largo de ola entre la popa y proa [1] Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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4.2.2

Coeficiente prismático (Cp)

Este coeficiente adimensional compara el volumen de la carena con el volumen de un prisma; donde la base del prisma es el área de la sección media de la embarcación y su longitud es la eslora de flotación. Este coeficiente nos muestra la distribución del volumen de la carena a lo largo de la carena.

Figura 2. Coeficiente prismático óptimo en función del número de Froude, según [1]

A velocidades bajas, un volumen de carena centrado, esto es coeficientes prismáticos bajos, producen menor resistencia al avance, mientras que a medida que la velocidad aumenta, se muestra en la figura 2, valores más altos para un coeficiente prismático óptimo, es decir, extremos voluminosos. Para un valor aproximado del número de Froude igual a 0,4 se estima un intervalo de los valores óptimo para el coeficiente prismático entre 0,57 y 0,6.

4.2.3

LCB posición longitudinal del centro de carena

Es el punto donde se aplica el empuje creado por las fuerzas hidrodinámicas al tener sumergido la carena. Este punto es de gran importancia dado que si se encuentra a proa generara un encauce y si está a popa un asiento en la embarcación.

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Esta posición podría influir en la resistencia al avance, disminuyendo el valor de la resistencia de presión de origen viscoso si se posiciona más a proa pero aumentaría los valores de la resistencia por formación de olas. Considerando relativamente baja velocidad de operación de la embarcación, se deduce como más crítica a la resistencia de presión de origen viscoso, de tal modo posicionar el centro de la carena lo más aproa posible, siempre considerando las otras resistencias.

Figura 3. Posición longitudinal del centro de boyantez óptimo, según[1] Para un Fn 0,4 obtenemos un LCB optimo que fluctúa en valores cercanos al (-3.5%) desde la mitad de la línea de la eslora de flotación hacia proa.

4.2.4

Superficie mojada (Sm)

La superficie mojada corresponde a la parte sumergida o a la obra viva de la embarcación. Tiene relación directa las formas de la carena, y los coeficientes de la embarcación (Cb, Cp, entre otros) también, influyen con otras variantes como la resistencia al avance y diseño velico. Cuanto mayor sean las dimensiones como la eslora, manga y el calado de la embarcación, y también si la carena tiene formas llenas, mayor será la superficie mojada. Un aumento significa, más área estructural, más superficie bajo el agua, y por ende tener que mover una mayor área sumergida, lo que se traduce en una mayor resistencia al avance. Se debe encontrar un valor lo más apropiado para reducir las pérdidas por la resistencia al avance, pero que a la vez sea lo suficiente, para una óptima distribución de los espacios interiores y una aceptable estabilidad por formas. Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida 18 Eduardo Nicolás Chi Del Rio

4.2.5

Calado de la carena (Tc)

Es la medida vertical desde la línea de flotación al fondo del casco, sin contar con la quilla corrida (el límite entre el casco y la quilla corrida es netamente para fines de cálculo ya que la particularidad de la quilla corrida es que pertenece al casco, aun así, se define que comenzará aproximadamente cuando la forma del casco cambia de cóncavo a convexo; a 1,4 metros de la base de la quilla). Para poder obtener un valor o un rango del calado de la carena, se relaciona con la eslora de flotación, siendo un valor medio de esta relación 18 (para embarcaciones a vela) y para el velero se tiene un rango que varía entre 16 y 20. Este valor de la relación Lwl/Tc puede ser 26 para embarcaciones ultraligeras, y para una embarcación crucero de un alto desplazamiento puede llegar a ser 12 [1]. 4.2.6

Francobordo en proa (Ff)

Es la distancia vertical que hay entre la línea de flotación hasta la parte más alta del casco en proa. Este valor se relaciona nuevamente con la eslora de flotación, donde el Francobordo en proa de la embarcación es inversamente proporcional al aumento de la eslora de flotación.

Figura 4. Relación entre el francobordo en proa óptimo, según [1] Dentro de los efectos que puede producir el Francobordo son un mayor abatimiento de la embarcación, un aumento de la estabilidad por formas positivas a grandes ángulos de escora y el riesgo de elevación del centro de gravedad de la embarcación. En función con los valores de la eslora de flotación, se obtiene un rango que varía ente 0.12 y 0.14 para la relación francobordo en proa entre la eslora de flotación. Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida 19 Eduardo Nicolás Chi Del Rio

4.2.7

Pesos y desplazamiento de diseño

Se utiliza para conceptos de cálculos preliminares un desplazamiento de diseño conseguido de la base de datos. Donde se utiliza la siguiente gráfica; obteniendo para una Loa de 15,5 mts un desplazamiento de 10 ton, pero se considerará un 20 % adicional, teniendo un ∆diseño de 12 ton.

Desplazamiento [ton]

Desplazamiento / Loa 6,5 5,5 4,5 y = 0,9707x - 4,3311 R² = 0,5668

3,5 2,5 7

8

9

10

11

Loa [mts]

4.2.8

Tipo de forma de la carena

El tipo de carena, se definirá de acuerdo al perfil de misión de la embarcación, se considera las características estructurales que debe poseer una embarcación con quilla corrida y se reflejará la evolución de las formas. Hemos dicho que la embarcación es de tipo crucero, además, que debe poseer una buena estabilidad, manteniendo un compromiso con la estilización de las formas, que permita velocidades aceptables. Las embarcaciones de crucero son más lentas sobre todo en navegaciones con rumbos abiertos al viento, pero a su vez permite (considerando que se persigue un estilo clásico), menos manga de flotación siendo navegaciones más suaves, reduciendo el impacto de los pantocazos y los periodos de balance, debido a su mayor superficie lateral sumergida puede reducir, sin afectar a la estabilidad de formas. Las funciones principales que ha de cubrir la carena son:   

Poseer suficiente estabilidad de formas, de manera que la embarcación pueda soportar los efectos de la fuerza aerodinámica transversal. Permitir el avance del barco con el consumo mínimo de energía (ofrecer la menor resistencia al avance posible). Poseer una buena resistencia a los movimientos dinámicos derivados de la navegación, como lo son el balance, el cabeceo, las guiñadas, etc. Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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Figura 5. Influencia del tipo de casco y su desplazamiento [1] El espejo en el sector de popa estará por sobre la línea de flotación. En la sección media de la embarcación la forma de la carena es de tipo S-shapes conservando el suficiente espacio para una óptima distribución de los interiores y a su vez considerando no sobrepasar los valores fijados para la superficie mojada. En la parte de proa se hará una terminación en V y se condicionara con los valores del francobordo, eslora de flotación y coeficiente prismático.

Figura 6. La embarcación que se diseña, es un velero con formas clásicas; de las que existen diversos modelos. [6]

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Figura 7. Pueden tener distintas soluciones con la orza, pudiendo ser retráctil, poseer dos, o ser una prolongación del casco, tanto en un solo sector (fin keel), como a lo largo de la carena de la embarcación (full keel).[7]

4.3 Dimensiones principales Ya definidos las dimensiones que faltaban para el diseño de la carena, se acotarán estos rangos en función a una Lwl que ronden los 12 metros. Tabla 4. Relaciones en función de una Lwl igual a 12 m. Relaciones Eslora/ Manga Eslora de flotación/Calado Eslora de flotación/Calado de la carena Eslora de flotación/Volumen de la carena Francobordo proa/Eslora de flotación Lastre/Desplazamiento

Simbología Loa/B Lwl/T Lwl/Tc Lwl/ Ff/Lwl Lastre/∆

Intervalo 3.5 - 3.8 5-6 16 - 20 5.3 – 5.6 0.12 – 0.14 0.35 – 0.55

Ya corroborados los rangos del diseño de la base de datos, se dará a conocer el resumen de la información en la siguiente tabla las dimensiones previas que debe tener el diseño. Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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Tabla 5. Resumen dimensiones previas al diseño en Freeship Dimensiones Eslora Eslora de flotación Manga Manga de flotación Calado Calado carena Desplazamiento liviano Lastre Superficie velica Francobordo proa Volumen de la carena LCB Cp

Símbolo Loa Lwl B Bwl T Tc ∆liv Lastre SV Ff LCB Cp

Intervalo 15.5 10.58 – 13.60 4.079 – 4.429 2.34 – 4.24 2.3 – 2.4 0.705 – 0.881 4.66 – 11.97 1.62 – 6.78 24.49 – 152.93 1.69 – 1.97 15.94 – 18.81 -3.5 –(-3.8) 0.58 – 0.59

Unidades mts mts mts mts mts mts ton ton m2 mts m3 % -

4.4 Diseño de la carena en Freeship Es aquí donde se unen todos los cálculos y decisiones tomadas anteriormente sobre las dimensiones y parámetros del diseño. Al momento de empezar a utilizar el software Freeship, se ingresan las dimensiones de eslora, manga y calado, del nuevo modelo. Además de los puntos de control tanto longitudinal como vertical.

Figura 8. Modelo inicio sin modificaciones, mediante Freeship Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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Se delimita la sección media de la embarcación, generando las formas del casco, con quilla corrida, luego se definen los extremos de popa y proa, teniendo especial cuidado, con las medidas del intervalo de la eslora de flotación y de los rangos de las otras dimensiones previas (Ver tabla 5).

Figura 9. Modelo con modificaciones, mediante Freeship

Figura 10. Vista del modelo final, mediante Freeship Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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Tabla 6. Dimensiones principales del velero Dimensiones Eslora Eslora de flotación Manga Manga de flotación Calado Calado carena Volumen de la carena Desplazamiento Francobordo en proa Coeficiente Prismático Coeficiente de Block Área superficie mojada Posición longitudinal centro de flotación

Símbolo Loa Lwl B Bwl T Tc ∆ Ff Cp Cb Sm LCB

Valores 15.5 11.7 4.3 3.6 2 0.6 14.7 15.064 1.7 0.58 0.17 48.55 -5.816

Unidades mts mts mts mts mts mts m3 ton mts m2 %

4.5 Comprobación de las dimensiones Las dimensiones obtenidas del modelo en Freeship, se verificarán mediante las relaciones de la serie sistemática Delft para yates a vela. Tabla 7. Comprobación de las dimensiones Relaciones Eslora de flotación/Manga de flotación Manga de flotación/Calado de la carena Eslora de flotación/Volumen de la carena Posición longitudinal centro de carena Coeficiente prismático

Simbología Lwl/Bwl Bwl/Tc Lwl/ LCB Cp

Intervalo 2.76 – 5.00 2.46 – 19.32 4.34 – 8.50 0.0 – ( -6.0) 0.52 – 0.6

Modelo 3.25 6 4.77 -5.8 0.58

Junto con poder tener el modelo del casco de la embarcacion, se adjuntan los siguientes planos:  PL_001 PLANO DE LINEAS  PL_002 PLANO DE ARREGLO GENERAL Con estos planos puede tener una vision mas amplia de las disposiciones dentro y fuera de la embarcación y poder apreciar las formas de la carena.

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Capítulo 5 DISEÑO DE APENDICES

5.1 Introducción Se describe la generación de las fuerzas de sustentación hidrodinámica, en forma teórica. Además, el proceso de diseño y cálculo de la quilla corrida y el timón, también se definirán sus características y los objetivos que posee en una embarcación. 5.1.1

Las funciones principales de la quilla corrida



Función hidrodinámica. Esta debe generar una fuerza de sustentación que contrarreste el esfuerzo lateral de las velas, con el menor ángulo de abatimiento posible de modo que la embarcación tenga buen rendimiento en ángulos cerrados de viento.



Función adrizante. Se utiliza un lastre fijo, que busca conseguir la estabilidad necesaria para soportar la superficie velica en ángulos de escora considerables. Lo que hace es bajar el centro de gravedad de la embarcación, asegurando así, la estabilidad.

5.1.2

Las funciones del timón



Maniobrabilidad. Dotar a la embarcación con la maniobrabilidad suficiente en el momento que realice alguna maniobra brusca o de improviso.



Estabilidad direccional. Que no cambie el rumbo con tanta facilidad.



Hidrodinámica. lateral.

Apoya a la quilla en la función de generar una fuerza de sustentación

5.2 Dinámica de los perfiles alares Los perfiles alares son perfiles hidrodinámicos o aerodinámicos, dependiendo del área de aplicación. Pero la dinámica en ambos casos es similar, siendo la densidad del fluido en que se envuelven lo único que cambia. Dado que el agua es unas 840 veces más densa que el aire, las fuerzas que generan en el agua son de magnitudes mucho mayores que en el aire. Un perfil alar es diseñada para que cuando un fluido pase por su contorno, se produzca el máximo de diferencia de presiones entre la cara de alta y baja presión del perfil.

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Figura 11. Disposición de las fuerzas en perfil alar [3] Primeramente, analizar las presiones sobre los perfiles alares mediante el principio de Bernoulli, que si la velocidad de un flujo en una zona es alta, entonces la presión en esa zona disminuye, o viceversa. Sin olvidar que este principio de Bernoulli es para flujos sin viscosidad; esto significa que no reconoce los problemas de separación del flujo, vorticidad en la zona de salida del perfil y pérdida de la sustentación (fenómeno de stall).

Figura 12. Generación del fenómeno de stall [3] Así cada punto del contorno del perfil generará una fuerza, dirigida desde la cara de alta presión a la de baja. Por lo que tenemos dos formas generales de producir esta diferencia de velocidades: 

Diseñando un perfil alar asimétrico, donde una cara del perfil tiene mayor curvatura que la otra, acelerando el flujo en la curvatura.



Exponiendo el perfil simétrico a un flujo con un cierto ángulo de ataque, logrando un recorrido asimétrico del flujo sobre el perfil.

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La fuerza resultante se descompone en un componente perpendicular al flujo incidente llamada sustentación (Lift), y en un componente paralela al flujo incidente llamada arrastre (Drag). Tanto la quilla corrida como el timón generarán esta fuerza de sustentación lateral. 5.3 Diseño de la quilla corrida Los veleros clásicos poseen quillas corridas, las que van a los largo de la eslora de flotación, prácticamente desde la perpendicular de proa hasta el timón, este tipo de estructura favorece la disposición del lastre a lo largo de la quilla corrida, y posicionarlo donde sea más favorable para la estabilidad de la embarcación. A continuación se definirán ciertas características que posee la quilla corrida, condicionando el diseño de la carena: 5.3.1

Angulo de caída de la quilla (Ʌ) Este Angulo dispuesto en el diseño de la carena, contribuye a la disminución de la resistencia al avance de la embarcación. Para quillas con baja relación de aspecto Ar este ángulo se propone que no sea mayor a 20 grados pues de lo contrario la fuerza lateral disminuirá.

5.3.2

Relación de estrechamiento o afinamiento (RE) Es la relación entre la cuerda superior y la inferior de la quilla; es habitual una relación de 0,4 a 0,6 lo que asegura un volumen suficiente por razones de estabilidad, una relación de convergencia mayor puede hacer que la resistencia al avance aumente. Dado las características de la quilla corrida este valor es menor a 0,4.

5.3.3

Relación de aspecto geométrico (Ar) Este valor relaciona el calado sobre la cuerda media. Nuestra relación de aspecto nos da 0,2 dado que la cuerda correspondería casi la eslora de flotación, en comparación al calado que es mucho menor. Tabla 8. Dimensiones de la quilla corrida Dimensiones de la quilla corrida área de la quilla calado quilla cuerda superior cuerda inferior cuerda media relación de estrechamiento relación de aspecto ángulo de barrido

Simb. AQ Tq Csup Cinf Cm RE Ar Ʌ

Valor 11.4 2 11.7 1.6 9 0,137 0,2 18

Unid. m2 m m m m grados

Un dato final hace referencia al espesor de la quilla. Este valor está condicionado por los elementos estructurales que componen la quilla corrida (quilla, varengas, sobrequilla, etc). Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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Figura 13. Ilustración de la quilla corrida

5.4 Diseño del timón Se comienza definiendo el tipo de timón que se utilizará, esto se logra mediante un registro de distintos timones, para embarcaciones a vela con quilla corrida. Las formas son variadas, al igual que sus dimensiones, y soluciones estructurales. Que el timón se coloque detrás de la hélice, suena lo más común, pero como el perfil de la embarcación es una propulsión a vela, el posicionamiento de la hélice puede ser indiferente, ya es un elemento auxiliar a la navegación a vela. Para nuestro caso la disposición será la habitual tratando que el diseño de la hélice sea lo más funcional y económico posible. 5.4.1

Procedimiento de diseño

En el diseño del timón, se requiere tener información de las formas de la carena y del propulsor, con esto se desdice que el timón será apoyado (en tintero) de área irregular, luego se estima el área apropiada, para esto, se utilizaron relaciones [1] que estima ente un 1 – 2 % de la superficie velica, también según PNA-89 que relaciona el producto entre un 2 – 3 % de la eslora y el calado, por último se estimó un área aproximada según DNV; como resultado entrega un área para el timón (AT) de 0,94 metros cuadrados. Considerando una altura disponible de 2 metros, se puede calcular la cuerda media en 0,64 metros. Tabla 9. Resumen de los datos del timón Área del timón Envergadura Cuerda media Cuerda superior Cuerda inferior RA RAe Angulo de caída

0.94 1.7 0.64 0.3 0.2 2.7 2.18 25

m2 mts mts mts mts grados

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Figura 14. Ilustración del timón, indica las principales medidas del timón y el CP (centro de presión lateral)

Una vez evaluada las dimensiones que constituyen el diseño y cálculo del timón, se procede a calcular la fuerza normal que generará el timón, su momento torsor y al final la potencia necesaria del mecanismo del servomotor. Es por eso que se deben estimar los coeficientes de Lift y Drag según los siguientes autores y para distintos ángulos de ataque del timón. Tabla 10 Estimación de los coeficientes del timón Harrington

Thieme

Molland y Turnnick

Angulo de ataque

CL

Cd

CL

Cd

CL

Cd

5

0,22

0,023

0,266

0,009

0,257

0,021

10

0,44

0,046

0,544

0,040

0,526

0,050

20

0,93

0,166

1,122

0,190

1,096

0,179

30

1,4

0,37

1,696

0,468

1,712

0,418

Con los valores de los coeficientes se podrá despejar el valor de la fuerza normal (FN) que generará el timón, despejándola de la siguiente expresión: [( )

(

) ] ( ) ( )

Se ha considerado un valor mayor al promedio de los coeficientes de lift (CL) y drag (Cd); ya que corresponden a propuestas para timones de perfil alar, y el diseñado corresponde a un timón de perfil plano.

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30

Para obtener la potencia necesaria del accionamiento del timón, se calculó el valor de la fuerza normal que generará el torsor necesario. Ρ AT Vf CL Cd Fza Lift Fza Drag Fza Normal Mto Torsor

5.4.3

104,6 0,940 4,3 1.6 0.42 1471.2 384.5 1521 403 3950

Kgf*seg2/m4 m2 m/seg kgf kgf kgf kgf*m Nt*m

Para poder calcular el momento torsor del timón, se considera la condición de más esfuerzo; para un ángulo de ataque de 30 grados del timón.

Accionamiento del timón

Se usará como accionamiento del timón, una bomba hidráulica manual (pump – helm). Este sistema consiste en una pequeña bomba hidráulica que se instala en el eje de la rueda del timón.

Figura 15. Ilustración accionamiento del timón [3]

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Capítulo 6 DISEÑO PLANO VELICO, BALANCE Y APAREJOS

6.1 Introducción Este capítulo detallará el diseño de la superficie vélica, el tipo de aparejo utilizado y su dimensionamiento. También se detallará lo que es el centro de presión vélica, el centro de resistencia lateral y su influencia en la estabilidad de la embarcación. Para poder determinar una óptima configuración de plano vélico, hay que tener presente los siguientes factores: Estabilidad de la embarcación Este factor nos limitará la altura del centro de presión vélica. Resistencia de la embarcación Este factor nos marcará la fuerza propulsora aerodinámica necesaria para navegar a un determinado número de Froude. Zona de navegación Características especiales de los vientos, que condicionan el aumento o disminución de la superficie vélica.

Dado que el rumbo más crítico para el diseño del plano vélico es el de ceñida, se usará el concepto de superficie velica en ceñida, la que corresponde a la superficie vélica proyectada; la que a su vez es la proyección de la vela mayor y la vela de proa (génova). Estas velas funcionan de manera similar que un perfil aerodinámico, las que generan una fuerza aerodinámica que se descompone en una fuerza lateral y otra propulsora, de modo que la capacidad de generar energía de sustentación de un perfil dependerá de la relación entre la fuerza de sustentación y la resistencia. La que resulte de estas dos fuerzas va a definir la fuerza propulsora que se puede obtener, así como la fuerza lateral, que será responsable de la deriva o abatimiento y de la escora de la embarcación.

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Figura 16. Fuerzas en un velero, según [1] 6.2 Tipo de aparejo Hay diferentes tipos de aparejos, pero que se deben ajustar al tipo de embarcación y al nivel de dificultad en el manejo de la superficie velica, complejidad del trimado, en maniobras y al efecto en la estabilidad. Los más usados son los aparejos tipo Sloop (un solo palo) y Ketch (dos palos, la mayor y la mesana). El aparejo tipo Ketch tiene como objetivo poder repartir la superficie velica en tres superficies más pequeñas, consiguiendo así una mayor variedad de configuraciones. Este aparejo es usado más comúnmente en embarcaciones de crucero. Dado que nuestra embarcación es de una eslora reducida, de uso familiar, y además busca tener un estilo clásico, hemos considerado un aparejo moderno de palo simple; se elegirá un aparejo tipo Sloop del que existen dos tipos, a tope y fraccionado. Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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A tope Se trata de una configuración común y sencilla, donde el stay de proa llega al tope con el mástil Se emplea fundamentalmente en embarcaciones de crucero, donde los cambios de bordos no son tan frecuentes y es más conveniente el uso de una mayor reducida, de manera que en caso de trasluchados improvistos, el efecto sea menor.

Fraccionado El stay de proa termina a una distancia por debajo del tope del mástil. Este aparejo tiene como objetivo reducir el tamaño de la vela de proa, aumentando la vela mayor y permitiendo así una mayor rigidez en los bordos, al facilitar el paso de la vela de proa de una banda a otra. Al aumentar el área de la mayor se obtiene más superficie efectiva cuando se navega en rumbos abiertos. Disminuye las dimensiones del mástil reduciendo el efecto escorante del mismo.

Simple trimado del palo, que al estar soportado por el stay de proa, obenques y stay firmes cerca de la galleta, se curve por compresión; ello facilita en ceñida el relingado del gratil del génova. Posibilidad de largar un spinaker de grandes dimensiones que en condiciones de poco viento, suministra a la embarcación una gran potencia.

Al disponer de velas de proa de inferior superficie que las empleadas con aparejo a tope, se facilita el laboreo de las mismas, requiriendo un menor espacio de estiba y trabajo. Por la mayor facilidad en la manipulación de las velas permite navegar con una tripulación menor que la requerida en un aparejo a tope. El spinaker es menor que el aparejo a tope y por lo tanto, es de más fácil manejo con vientos duros. La dificultad de mantener el stay de proa tenso requiere una jarcia firme más complicada y por esta razón un trimado más arduo, de otro modo la capacidad de ceñida se ve disminuida. Debido a la gran superficie de la mayor esta se debe rizar, en igualdad de circunstancia, antes en el fraccionado que en el aparejo a tope. Ello comporta una pérdida de prestaciones al modificar su corte

Una gran superficie de velas de proa. No obstante está hecho y a pesar del peor corte que adquiere el génova se ha solucionado en gran parte gracias al auxilio de los enrolladores. Difícil manipulación del trapo de proa, sobre todo con vientos duros. El tamaño del spinnaker dificulta su empleo en condiciones de fuerte ciento y mar.

Ilustración

Desventajas

Ventajas

Definición

6.3 Características del aparejo tipo Sloop

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

34

6.4 Diseño de la superficie velica Como dato del estudio estadístico se tiene un rango de la superficie velica que varía entre 25 a 150 m2, además se tiene como consideración la relación entre superficie velica y el desplazamiento que es igual a 9.14, siendo el desplazamiento de diseño 12 toneladas, usaremos una superficie velica de 130 m2.Se usara un aparejo tipo Sloop a tope.

Figura 17. Dimensiones del plano velico [1]

Empezando por la posición del mástil, donde se utiliza la regla general sugerida por Stephen Ditmore situándolo al 40% de la eslora de flotación; la posición de la botavara también limita la longitud máxima del pujamen de la mayor, puesto que afecta directamente a la bañera y la posición del timonel, influirá en la dimensiones de las velas. Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida 35 Eduardo Nicolás Chi Del Rio

La superficie velica es igual a la suma de la superficie de la vela mayor y la vela de proa, que tendrán un 55% y un 45% respectivamente de la superficie velica total, esto nos dan superficies de77m2 para la mayor y 63m2 para la vela de proa. Para definir la superficie velica se tienen que calcular una serie de dimensiones que definirán las velas mayor y de proa. J I P E

Distancia horizontal de la vela de proa, medido desde la cara exterior del mástil hasta la parte media del anclaje del forestay. Distancia vertical de la vela de proa, medido por la cara exterior del mástil desde la intersección del pujamen de la vela de proa con el mástil hasta la mitad del anclaje del forestay. Distancia vertical de la vela mayor, medida desde la botavara hasta el tope de la vela mayor. Distancia horizontal de la vela mayor, medida sobre la botavara desde la intersección de este con el mástil hasta el tope del puño de escota.

Una vez definida las dimensiones I, J, P y E tenemos que conocer a que altura queremos que se encuentre el centro de presión velica CPV, para ello usamos la gráfica del ángulo de Dellenbaugh; la que nos sirve para calcular el brazo escorante (HA) máximo que puede tener nuestra embarcación, y en relación a este situamos la altura del CPV.

Siendo nuestra eslora de flotación de 11,7 metros obtenemos un ángulo de Dellenbaugh que va entre 11 (stiff) y 17 (tender) grados por lo que nuestro brazo escorante variara entre 9 a 14 metros. (Ver Figura 18) Tabla 11. Dimensiones del plano velico I J P E Am Ap SV

22.5 5.2 22 6.5 71.5 58.5 130

Con estos datos se comprobará, si la altura del CPV está dentro del rango estimado, por lo que se requiere de los cálculos de hidrostática el valor del brazo escorante (HA), el que es de 9,9 metros, pudiendo concluir que para nuestra embarcación el ángulo de Dellenbaugh es 12 grados. Por lo tanto el velero tiene un comportamiento dentro del rango. Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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Figura 18. Gráfica del ángulo de Dellenbaugh en función de la eslora [1] 6.5 Equilibrio velico Un velero está en equilibrio cuando su centro de presión velica (CPV) se encuentra en la misma vertical que su centro de deriva o resistencia lateral (CRL). Cuando esto no ocurre la embarcación tiene una tendencia a variar su rumbo, produciéndose la necesidad de utilizar el timón para corregirlo, aumentando así la resistencia de la embarcación y reduciendo su velocidad. 

Tendencia a orzar; girar hacia la dirección del viento, ocurre cuando el CPV se encuentra a popa del CRL.



Tendencia a arribar; girar hacia sotavento abriéndose al viento ocurre cuando el CPV se encuentra a proa del CRL.

Las tendencias a orzar y a arribar dependen fundamentalmente de dos factores, la distancia longitudinal entre los dos centros de presiones y la intensidad de la fuerza lateral aerodinámica. Dado que dicha fuerza es mayor cuanto más cerrado al viento naveguemos, por lo que normalmente se intenta diseñar la embarcación para que este en equilibrio vélico en dichos rumbo. Para lo cual es necesario estimar la posición del CPV y del CRL en ceñida.

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

37

6.6 Estimación del CPV Dado que el rumbo a la que se debe equilibrar la embarcación es el rumbo de ceñida, empleamos la superficie velica proyectada para determinar la posición de su centro geométrico. Por supuesto la posición de dicho centro no es contante y varia con los rumbos de navegación, el trimado de las velas y el trimado de la jarcia. 6.7 Estimación del CRL Este valor igual varía su posición en función de la efectividad de la obra viva, y más concretamente de su plano anti deriva. Así en embarcaciones clásicas sonde el casco es que produce la fuerza hidrodinámica lateral tendrá su CRL en una posición diferente a embarcaciones con otro tipo de casco. El método que se utilizó para obtener el CRL fue mediante el método geométrico, que corresponde al centroide del área lateral de la carena u obra viva incluyendo el área del timón.

Figura 19. Posición del CPV, CLR y LEAD [1] Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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A la hora de equilibrar la posición del plano velico es necesario predecir cuál será el avance hacia proa del CRL. Normalmente se estima la posición del CLR en situación de escora cero, ubicándolo a popa del CPV a una distancia conocida como LEAD o avance, de manera que cuando la embarcación navegue en ceñida, escore y trime hacia proa, el CRL avance también hacia proa y se situé lo más cercano posible de la vertical del CPV. LEAD OPTIMO, una vez ubicados los CPV y CRL, en función del tipo de aparejo que utiliza la embarcación, debemos tener como referencia, que para embarcaciones clásica el lead optime se encuentra a un 12 – 16 % de la eslora de flotación. 6.8 Estimación del abatimiento Es la quilla corrida que crea la fuerza hidrodinámica lateral que hará que el velero no abata o que la deriva sea la menor posible. Sabemos que la fuerza hidrodinámica lateral que tiene que crear el barco tiene que ser igual a la fuerza aerodinámica lateral. Para estimar la fuerza aerodinámica lateral se define con la siguiente expresión: (

)

Es así que tenemos una fuerza aerodinámica lateral de 7640 Nt por lo que la fuerza hidrodinámica lateral que debe crear la embarcación es 7640 Nt de la cual se estima que un 65% de esta fuerza es aportada por la quilla corrida y un 35 % es generada por el casco y el timón. La quilla corrida deberá generar una fuerza no menor a 4970 Nt. Primero, se estima el coeficiente de lift de la quilla corrida con la siguiente ecuación:

De esta expresión (con L ≥ 4970Nt) se obtendrá el coeficiente de lift de la quilla corrida (CL ≤ 0,041). Para luego estimar el ángulo de abatimiento, en función de la relación de aspecto de la quilla corrida que corresponde ARe ≈ 0,44, lo que significa que estaría por debajo de la relación de aspecto mínima (ARe < 1) mostrada en la figura siguiente. Nos entrega un ángulo de abatimiento cercano a los 3 grados (α ≈ 3 grados), dado que el CL necesario es muy bajo. Figura 20. Influencia del RAe sobre el CL [1] Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

39

6.9 Diseño y funcionamiento del aparejo Sloop a tope La estabilidad de un velero depende en parte de las cargas aplicadas a la jarcia, donde se deben aplicar los principios de física y resistencia de materiales. Para estos cálculos se empleará la normativa de la una sociedad de clasificación (Nordic Boat Estandar); para utilizar estos estándares deben cumplir los siguientes requisitos: 1. El área del triángulo de proa no sea mayor que 1,6 veces el área de la mayor. [

6.9.1

(

)

2. El área velica en ceñida total As, debe ser mayor que el momento adrizante dividido 128 veces el brazo escorante.

] [

]

Verificar requisitos del Nordic Boat Estandar

Primeramente se considera el momento adrizante, correspondiente a una escora de 30 grados. Este corresponderá a un ángulo de diseño y a la escora para una condición de viento fuerte, con las velas generando grandes cargas estáticas sobre el aparejo y trasmitiendo buenas velocidades al velero a través del agua. Puesto que estas cargas son estáticas se deberán tomar ciertas precauciones para no despreciar las acciones dinámicas, las cuales pueden dar picos importantes de tensiones y compresiones de la estructura. Para el inicio de los cálculos se debe tener a mano algunos datos de la embarcación: Tabla 12. Datos iniciales para el cálculo de los aparejos Datos Superficie velica total Área de la mayor Dimensiones de las velas Numero de tripulantes Manga Francobordo al mástil GZ (30grados) Peso en rosca Desplazamiento con carga Brazo escorante

Simbología SV Am I J E P nt B Fm GZ30 Prosca ∆ HA

Valores 130 71,5 22,5 5,2 6,5 22,0 5 4,33 1,48 0,572 8500 15200 9,9

Unidades m2 m2 mts mts Kgf Kgf Trip mts mts mts Kgf Kgf mts

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

40

La condición 1, nos pide que el área del triángulo de proa no sea mayor que 1,6 veces el área de la mayor. [

(

] )

Con los datos y las siguientes expresiones anteriores, podemos obtener el valor del momento adrizante: (

)

[

]

Pero lo que necesitamos saber es si cumple la condición 2; que área velica en ceñida total As, debe ser mayor que el momento adrizante dividido 128 veces el brazo escorante. [

]

Una vez comprobada que cumplen las condiciones, dispuestas por la NBS, procederemos a calcular las fuerzas en el mástil, las crucetas, en los obenques, en los stays; y poder dimensionar nuestros aparejos. 6.9.2

Calculo de los aparejos

a) Cargas transversales Estas son generadas por la presión del viento sobre las velas y la acción del mar. Para calcular debemos tener definidas las siguientes distancias verticales (en metros): Desde la línea de flotación al anclaje más alto del aparejo Desde la línea de flotación hasta el centro de la vela mayor Desde la primera cruceta hasta el punto de aplicación de Thead Desde la fuerza Thead al anclaje más alto del aparejo Punto de aplicación de Tboom desde la cubierta Desde la cubierta hasta la primera cruceta Entre la primera y segunda cruceta Desde la segunda cruceta hasta el punto más alto del aparejo

a1 a2 d1 d2 BD l1 l2 l3

24,7 10,0 6,6 8,8 0,834 7,43 7,7 7,7

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

41

Con las distancias anteriores se calculan las siguientes fuerzas que afectan transversalmente: ⁄ ⁄

[ [

] ]

⁄ ⁄ [

⁄ ]

3.564 8.773 3.509 2.895 1.505 2.005 325

Nt Nt Nt Nt Nt Nt Nt

Para calcular las fuerzas F1, F2 y F3, se utilizara la siguiente tabla, donde ocuparemos el caso 2 del tipo de aparejo M-2/F-2. Esto se explica con la siguiente expresión: )

Figura 21. Dimensión de las fuerzas según el tipo de aparejo [1]

Las mayores fuerzas que afectan transversalmente sobre el mástil son las siguientes: A l1 desde la cubierta del velero F1 2.330 Sobre la fuerza F1 a una distancia l2 F2 1.505 En el anclaje más alto de los aparejos F3 3.564

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Nt Nt Nt

42

b) Fuerzas en los obenques β3 β2 β1 ϒ2 ϒ1

24,7 10,0 6,6 0,834 7,43

grados grados grados grados grados

D3 V2 C2 D2 V1 C1 D1

22.783 22.558 1.991 18.317 40.590 3.652 24.726

Nt Nt Nt Nt Nt Nt Nt

PD1 PD2 PD3 PV1 PV2

69.233 42.129 68.350 129.889 67.673

Nt Nt Nt Nt Nt Figura 22. Definición de los cables y sus ángulos [1]

c) Carga en los Stays Lo datos que ser requieren son los siguientes: Angulo entre el mástil y el backstay Angulo entre el mástil y el stay Distancia desde la línea de flotación al extremo más alto del mástil

Por lo que tenemos las siguientes fuerzas: Fuerza producida por foremostsail Innerforestay Aft stay

[ [ [

(

⁄ ] ⁄ ] )⁄ (

αa αf la

)]

20 13 24,7

53.461 42.769 35.162

grados grados mts

Nt Nt Nt

d) Dimensiones del mástil Datos que se necesitan: factor k3 factor m b PT

1 1 2 66.070

Ya que el mástil se apoya en la quilla Mástil de aluminio Distancia transversal ancho mástil y cables 1,5 * RM/b

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43

d.1) Cálculo de rigidez transversal

panel 1 2 3 Unidades

factor k1 2,7 3,8 3,8 -

Inercia Piso entre mínimo crucetas transversal 7,43 7,7 7,7 mts

985 1.486 1.484 cm4

Figura 23. Dimensionamiento transversal del mástil [1]

d.2) Cálculo de rigidez longitudinal

factor k2 factor k3 factor m h

0,9 1 1 22,8

PT

66.070

Iy

3.100

Al tipo de aparejo (M-2) Ya que el mástil se apoya en la quilla Mástil de aluminio Longitud de la superestructura de cubierta al tope de la vela mayor Es la misma usada en el cálculo de rigidez transversal Inercia mínimo longitudinal

Figura 24. Dimensionamiento longitudinal del mástil [1]

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44

e) Sección superior del mástil

L Ox P Smx

22,8 1,37 22 44

Figura 25. Fracción superior del mástil [1]

f)

Dimensionamiento de la botavara d1 d2 σ0,2 Ha RM SMv SMh Fv Fh

0,97 0,64 210 9,9 88.093 141 0,07 29.814 44.906

Figura 26. Dimensionamiento de la botavara [1]

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45

g) Dimensionamiento crucetas Emat k δ

7000 0,00076 2 Figura 27. Vista superior de cruceta [1] cruceta

1 1.452 3.652 40.590 0,0607 45 9.430

S1 C1 V1 l SM Ms

6.9.3

cruceta S2 C2 V2 l SM Ms

2 1.183 1.991 22.558 0,0269 20 4.270

Datos finales del cálculo de aparejos Tabla 13. Resumen de las dimensiones óptimas de las secciones y cables

Localización

Diámetro (mm) 11 8 10 14 10 8 7

Carga de rotura Kgf/m Longitud Peso cable (Nt) (mts) (kgf) PD1 83.500 0,65 8,09 5,24 PD2 53.500 0,33 7,84 2,56 PD3 69.100 0,48 7,79 3,70 PV1 160.100 1,00 7,86 7,86 PV2 69.100 0,48 7,70 3,66 Pa 53.500 0,33 24,8 8,12 Pfo 40.900 0,23 24,0 5,40 Cables de acero inoxidable AISI – 316 de 1 x19 Para los obenques se utilizarán el máximo diámetro óptimo de 14 mm y los stay de 8 mm. Tabla 14 Dimensiones de los aparejos óptimas Aparejo Mástil (base)

Dimensión (mm) 274/185

Iy (cm4) 3.650

Ix (cm4) 1.650

Smy (cm3) 232

Smx (cm3) 178

Mástil (sup) Botavara Cruceta 1 Cruceta 2

177/124 250/140 146/112 121/92

725 2.410 508 205

345 640 310 122

74,7 185 61,9 28,9

55,6 91,4 55,3 26,5

Kgf/m Longitud (mts) 10,3 8,50 4,75 6,96 5,05 3,20

17,5 6,65 0.06 0.03

Peso (kgf) 87,55 83,12 46,28 0,303 0,096

Se adjunta; PL_003 PLANO VELICO Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

46

Capítulo 7 PESOS Y CENTRO DE GRAVEDAD

7.1 Introducción Este capítulo mostrará la metodología que se usó para definir los pesos que integran la embarcación y sus coordenadas tridimensionales de sus centros de gravedad. Cabe mencionar que estos cálculos son para una etapa preliminar, donde no hay una precisión del cien por ciento; aunque se consideran la mayoría de los pesos y sus distribuciones. El peso (o desplazamiento) total del buque es la suma de los denominados Peso en Rosca y Peso Muerto; expresada en la siguiente relación:

El Peso en Rosca corresponde al peso del casco completamente equipado, la maquinaria propulsora y el peso de la sala de máquinas; es decir, sin tripulación, combustibles, agua, ni provisiones, también es llamado como Desplazamiento Liviano. El Peso Muerto corresponde al peso de los componentes que varían, se expresa como DWT (Dead Weight Tonnage). 7.2 Peso liviano o en rosca Este peso es la suma de todos los pesos del buque listo para navegar, dividiéndose en los siguientes: Peso estructural del casco completo. Cámara de maquinas Acomodaciones Equipos e instalaciones Velas y aparejos

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47

Tabla 15. Peso de la madera del casco y superestructura Peso X Y Z Mot X Mot Y Mot Z kgf mm mm mm kg*mm kg*mm kg*mm casco 1290,6 7280 0 2400 9395204 0 3097320 cubierta 1004,5 7765 0 3434 7799604 0 3449303 quilla 406,3 10472 0 1054 4255286 0 428292 sobrequilla 262,2 6464,4 0 1140,94 1694659 0 299102 codastes 113,7 1539,1 0 1741,82 174920 0 197962 refuerzos longitudinales 597,4 7720 0 2372 4612271 0 1417138 refuerzos transversales 780,7 6980 0 2566 5449446 0 2003335 mas 35% 1559,4 Suma peso estructura madera 6014,7 6888,6 0 2101,25 33381390 0 10892452 Elemento

Tabla 16. Pesos de la cámara de maquinas Peso X Y Z Mot X Mot Y Mot Z kgf mm mm mm kg*mm kg*mm kg*mm motor 170 2600 0 2100 442000 0 357000 generador 250 2500 890 2680 625000 222500 670000 baterías 450 2500 -500 2480 1125000 -225000 1116000 mas 20% 174 Suma peso de cámara de maquinas 1044 2533,3 130 2420 2192000 -2500 2143000 Elemento

Tabla 17. Peso de los equipos e instalaciones Peso X Y Z Mot X Mot Y Mot Z kgf mm mm mm kg*mm kg*mm kg*mm equipos e instalaciones 600 4310 -73,3 1450 2586000 -43980 870000 mas 20% 120 suma equipo e instalaciones 720 8467,4 -73,3 1450 2586000 -43980 870000 Elemento

Tabla 18. Peso de las velas y aparejos Peso X Y Z Mot X Mot Y Mot Z kgf mm mm mm kg*mm kg*mm kg*mm velas y aparejos 315 9200 0 4500 2898000 0 1417500 mas 20% 63 Suma pesos de velas y aparejos 378 9200 0 4500 2898000 0 1417500 Elemento

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48

Tabla 19. Pesos de las acomodaciones

baño 2 mesa de cartas

cocina

comedor

camarote doble

baño 1

dormitorio principal

Sector Elemento cama 2 plaza estantería bb estantería eb cómoda y respaldo cama tasa de baño lava manos mueble de baño estantería bb litera velador camarote estantería mesa estructura asientos living estantería living estanterías comedor horno nevera lava platos estanterías cocina mueble cocina estructura escalera mesa sillón de estudio estanterías mesa de catas tasa de baño lava manos regadera mas 25% suma pesos habitabilidad

Peso kgf 20 10 10 11 10 5 5 5 20 5 10 16 5 25 10 10 10 15 5 10 10 10 10 3 5 10 5 5 68,75 343,75

X Y Z Mot X Mot Y Mot Z mm mm mm kg*mm kg*mm kg*mm 11033 0 2309 220660 0 46180 11500 1000 3300 115000 10000 33000 11500 -1000 3300 115000 -10000 33000 10150 -700 2400 111650 -7700 26400 8330 1100 2000 83300 11000 20000 8810 1700 2700 44050 8500 13500 8220 1460 2000 41100 7300 10000 9000 1700 3150 45000 8500 15750 9000 -1093 2700 180000 -21860 54000 8200 -220 2400 41000 -1100 12000 9000 -1700 3150 90000 -17000 31500 7000 -957 2500 112000 -15312 40000 7000 -1300 2350 35000 -6500 11750 6700 1000 2300 167500 25000 57500 7600 1800 3110 76000 18000 31100 7600 -1800 3110 76000 -18000 31100 5400 1240 2500 54000 12400 25000 5750 1240 2850 86250 18600 42750 5800 600 2500 29000 3000 12500 5300 1600 3100 53000 16000 31000 5600 1100 2500 56000 11000 25000 4700 0 2070 47000 0 20700 -5650 -1300 2500 -56500 -13000 25000 5300 -1250 2300 15900 -3750 6900 5300 -1600 3100 26500 -8000 15500 3500 875 2000 35000 8750 20000 4250 1250 2700 21250 6250 13500 4060 875 1800 20300 4375 9000 6784

201

2596,39

1940960

46453

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713630

49

7.3 Peso del casco El peso de la estructura de madera de una embarcación puede hacerse mediante fórmulas empíricas en función de sus características principales, como también utilizando una embarcación patrón de similares formas, pero lo que se utiliza en este caso, es el cálculo del volumen de las estructuras, multiplicadas por su peso específico, dependiendo del tipo de madera y su uso en la estructura del velero. Tabla 20. Peso de los elementos estructurales de madera

Elemento Quilla Sobrequilla codaste cubierta casco estructuras longitudinales durmiente sotadurmiente eslora trancanil palmejar suma + 10% estructuras transversales bao superestructura bao cubierta bao habitabilidad cuadernas suma + 10%

área largo transversal longitudinal mm2 mm2 mm 2929696 190 1751771 205 759453 205 47380021 40 48700000 50

volumen m3 0,557 0,359 0,156 1,895 2,435

peso especifico

peso

kgf/m3

kgf 406,35 262,15 113,65 1004,46 1290,55

730 730 730 530 530

13536,57 16668,07 12861,29 16355,87 11180,00

15799 15799 12250 12249 9064

0,214 0,263 0,158 0,200 0,101

580 580 580 580 580

7650 7650 7650 7200

34228 37899 22393 69531

0,262 0,290 0,171 0,501

580 151,87 580 168,159 580 99,3577 580 290,361 780,723

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124,04 152,74 91,38 116,20 58,77 597,444

50

7.4 Peso Muerto También conocido como DEADWEIGHT, corresponde a los pesos que son variables en el buque, como; el combustible, el agua potable, el peso de las aguas grises, las provisiones, los tripulantes, pertrechos y el lastre. Tabla 21. Pesos que constituyen el peso muerto Peso X Y Z Mot X Mot Y Mot Z kgf mm mm mm kg*mm kg*mm kg*mm tanque de combustible 527 5347 0 1456 2817869 0 767312 tanque de agua dulce 567 7100 0 1457 4025700 0 826119 tanque de aguas grises 324 9383 0 1455 3040092 0 471420 personas 450 5000 0 2300 2250000 0 1035000 provisiones 600 5000 0 2000 3000000 0 1200000 pertrechos 400 4000 0 2000 1600000 0 800000 Lastre 1 2000 8600 0 700 17200000 0 1400000 Lastre 2 1650 7600 0 400 12540000 660000 Suma peso muerto 6520 46473661 0 7159851 Elemento

7.5 resumen desplazamiento total y centro de gravedad Tabla 22. Desplazamiento total y centros de gravedad Elemento

Peso

Peso rosca Peso muerto Desplazamiento total

X

Y

Z

8500 6520

6600 7130

0 0

2461 1098

15020

6830

0

1870

Las coordenadas de los centros de gravedad, se referencian, considerando el origen sobre la línea base en el extremo de popa del modelo de la embarcación, considerando valores positivos desde el espejo hacia proa. También desde la línea de crujía hacia babor y estribor de la embarcación se consideran valores negativos y positivos respectivamente. Es así, que el centro de gravedad de la embarcación se encuentra a 6037 milímetros desde el espejo de la embarcación y a una altura de 1760 milímetros desde la línea base.

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51

Capítulo 8 ESTUDIO DE ESTABILIDAD

8.1 Introducción El estudio de la estabilidad determina el rango de navegación, en función de las diversas condiciones de carga, que pudiera tener la embarcación, considerando condiciones de máxima y mínima carga. Para esto se utilizó el software Hydromax donde se evaluará la estabilidad de la embarcación, acorde de la norma ISO 12217-2. La que especifica los métodos de verificación de la estabilidad y flotabilidad de las embarcaciones sin averías. 8.2 Hidrostática de la carena Lo primero que se hará es obtener las curvas hidrostáticas y curvas de los coeficientes de la embarcación; en función de un rango desde cero a dos metros del calado (draft).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27

Calado medio(m) Desplazamiento (ton) Escora a estribor (grados) Calado a FP (m) Calado a AP (m) Calado a LCF (m) Trimado (+vo por stern) (m) Eslora en línea de agua(m) Manga en línea de agua(m) Superficie mojada(m2) Área en línea de flotación(m2) Coeficiente prismático Coeficiente de block Coeficiente de la maestra Coeficiente de la línea de agua LCB desde la mitad (+ve fwd) m LCF desde la mitad de (+ve fwd) m KB m KG m BMt m BML m GMt m GML m KMt m KML m Inmersión (TPc) (ton/cm) Momento cambio de asiento (ton.m) RM at 1deg = GMt.Disp.sin(1) tonne.m

0,5 0,4328 0 0,500 0,500 0,500 0,000 6,810 0,213 6,140 1,271 0,746 0,583 0,824 0,878 5,073 5,624 0,294 1,000 0,009 10,437 -0,697 9,731 0,303 10,731 0,013 0,000 -0,005

1 1,419 0 1,000 1,000 1,000 0,000 8,884 0,466 14,336 2,941 0,676 0,335 0,539 0,711 5,787 6,441 0,634 1,000 0,026 9,861 -0,340 9,495 0,660 10,495 0,030 0,000 -0,008

1,5 4,58 0 1,500 1,500 1,500 0,000 10,486 2,003 28,409 11,937 0,597 0,142 0,263 0,568 6,602 7,195 1,099 1,000 0,554 12,601 0,653 12,700 1,653 13,700 0,122 0,000 0,052

2 15,02 0 2,000 2,000 2,000 0,000 11,707 3,605 47,917 27,209 0,565 0,174 0,329 0,645 7,076 7,288 1,573 1,000 1,387 11,983 1,960 12,556 2,960 13,556 0,279 0,000 0,514

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

52

8.2.1

Curvas hidrostáticas

2

MTc

Immersion (TPc) 1,8

KML

KMt 1,6

Draft m

KB

LCF 1,4 LCB

WPA

1,2

Wet. Area

Disp.

1

0

2,5

5

7,5

10

12,5 15 Displacement tonne

17,5

20

22,5

25

0

5

10

15

20

25 Area m^2

30

35

40

45

50

0

1

2

3

4

5 LCB, LCF, KB m

6

7

8

9

10

0,4

0,8

1,2

1,6

2

2,4 KMt m

2,8

3,2

3,6

4

4,4

9,5

10

10,5

11

11,5

12 KML m

12,5

13

13,5

14

14,5

0

0,04

0,08

0,12

0,16 0,2 0,24 Immersion tonne/cm

0,28

0,32

0,36

0,4

0

0,2

0,4

0,6

0,8 1 1,2 Moment to Trim tonne.m

1,4

1,6

1,8

2

Figura 28. Curvas hidrostáticas del velero, mediante Hydromax

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

53

8.2.2

Curvas de coeficientes

2

Waterplane Area

Draft m

1,8

Midship Area

1,6

1,4

Block

Prismatic

1,2

1 0,1

0,2

0,3

0,4

Coefficients

0,5

0,6

0,7

0,8

Figura 29. Curvas de los coeficientes del velero, mediante Hydromax

8.3 Análisis de estabilidad para distintas condiciones de carga Se evalúa la estabilidad en distintas condiciones o situación de carga, simulando las combinaciones más extremas en las que pudiera navegar la embarcación, también una condición con media carga. Se considerará una estabilidad aceptable para valores sobre a los 100 grados de escora. Tabla 23. Resumen de las condiciones y sus porcentajes de carga Caso 8.3.1 8.3.2 8.3.3

Condiciones Máxima carga Media carga Carga mínima

Provisiones 100% 50% 10%

Combustible 100% 50% 10%

Agua potable 100% 50% 10%

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

Aguas grises 100% 50% 10%

54

8.3.1

Carga máxima

Esta situación simula una condición en que la embarcación estaría soportando el máximo de los pesos. Con todos los estanques llenos, y las demás cargar correspondientes a la tripulación, provisiones y pertrechos. 8.3.1.1 Cálculo de estabilidad a máxima carga

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ítem

Cantidad

Peso (ton)

Peso liviano personas provisiones pertrechos lastre 1 lastre 2 diesel agua potable aguas grises

1 1 1 1 1 1 100% 100% 100% Total Peso=

8,50 0,4500 0,600 0,4000 2,000 1,650 0,527 0,567 0,3243 15,02

Coordenada longitudinal(m) 6,600 5,000 5,000 4,000 8,600 7,600 5,347 7,100 9,383 LCG=6,830 m

Coordenada vertical(m) 2,461 2,300 2,000 2,000 0,700 0,400 1,456 1,457 1,455 VCG=1,870 m FS corr.=0 m VCG fluid=1,87 m

8.3.1.2 Curva del GZ, para máxima carga 1,25 3.1.2.4: Initial GMt GM at 0,0 deg = 1,106 m Max GZ = 1,022 m at 73,2 deg. 1

GZ m

0,75 0,5 0,25 0 -0,25 -0,5

0

25

50

75 100 Heel to Starboard deg.

125

150

175

Figura 30. Curva del GZ para máxima carga, mediante Hydromax Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

55

8.3.1.3 Dimensiones del velero en función de los ángulos de escora, en condición de máxima carga 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Escora a estribor (grados) 0 Desplazamiento (ton) 15,02 Calado a FP (m) 2,151 Calado a AP (m) 2,151 Eslora línea de agua(m) 11,553 Inmersión del puntal (m) 2,092 Manga de línea de agua (m) 3,613 Superficie mojada(m^2) 47,940 Área de línea de agua(m^2) 27,307 Coeficiente prismático 0,565 Coeficiente de block 0,168 LCB from Amidsh. (+vefwd) m 6,824 VCB from DWL m 0,432 GZ m 0,000 LCF from Amidsh. (+vefwd) m 7,090 TCF to zero pt. m 0,000 Inclinación la cubierta (grados) 1,2 30 40 50 15,02 15,02 15,02 1,927 1,731 1,459 1,927 1,731 1,459 11,166 10,735 10,133 1,664 1,341 0,973 3,268 3,407 3,150 46,736 46,861 47,098 26,120 27,401 27,664 0,569 0,575 0,602 0,241 0,299 0,472 6,824 6,824 6,824 0,379 0,342 0,321 0,483 0,619 0,760 7,047 7,025 6,964 1,615 2,025 2,206 30,0 40,0 50,0 110 120 130 15,02 15,02 15,02 -4,470 -3,796 -3,444 -4,470 -3,796 -3,444 14,042 14,523 15,016 1,530 1,542 1,496 1,995 2,065 2,170 36,436 37,375 38,655 19,806 20,726 22,234 0,525 0,528 0,536 0,342 0,317 0,300 6,797 6,795 6,793 0,479 0,467 0,443 0,469 0,270 0,074 6,966 7,005 7,046 2,268 1,994 1,680 110,0 120,0 130,0

5 15,02 2,145 2,145 11,546 2,085 3,595 47,874 27,211 0,565 0,169 6,824 0,431 0,096 7,088 0,284 5,1 60 15,02 1,106 1,106 10,393 1,051 3,153 46,120 27,970 0,595 0,425 6,822 0,342 0,883 6,909 2,237 60,0 140 15,02 -3,224 -3,224 15,472 1,390 2,311 40,526 24,567 0,552 0,295 6,791 0,406 -0,108 7,098 1,345 140,0

10 15,02 2,128 2,128 11,520 2,052 3,540 47,684 26,931 0,566 0,175 6,824 0,427 0,188 7,083 0,569 10,1 70 15,02 0,606 0,606 11,150 1,151 3,545 39,436 25,365 0,584 0,371 6,814 0,411 1,007 6,724 2,333 70,0 150 15,02 -3,081 -3,081 15,253 1,221 2,526 43,312 28,084 0,604 0,311 6,790 0,356 -0,255 7,099 1,011 150,0

15 15,02 2,098 2,098 11,472 1,992 3,449 47,363 26,516 0,567 0,186 6,824 0,420 0,272 7,076 0,853 15,0 80 15,02 -1,203 -1,203 12,007 1,218 2,131 34,665 20,281 0,559 0,470 6,806 0,454 0,966 6,908 2,667 80,0 160 15,02 -2,998 -2,998 15,112 0,983 2,902 47,747 33,526 0,672 0,340 6,792 0,291 -0,337 7,077 0,711 159,9

20 15,02 2,055 2,055 11,399 1,906 3,352 47,034 26,139 0,568 0,201 6,824 0,410 0,349 7,069 1,127 20,0 90 15,02 N/A N/A 13,003 1,344 2,007 35,090 19,515 0,531 0,417 6,803 0,473 0,828 6,904 2,619 90,0 170 15,02 -2,969 -2,969 15,048 0,675 3,873 55,213 42,103 0,743 0,372 6,794 0,214 -0,270 7,124 0,511 169,9

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

25 15,02 1,999 1,999 11,299 1,796 3,285 46,816 25,980 0,569 0,220 6,824 0,396 0,418 7,058 1,382 25,0 100 15,02 -6,424 -6,424 13,560 1,463 1,972 35,706 19,410 0,525 0,375 6,800 0,481 0,659 6,930 2,481 100,0 180 15,02 -2,973 -2,973 15,050 0,467 4,274 56,853 43,503 0,743 0,487 6,794 0,168 0,000 7,134 0,000 178,6

56

1 2 3 5

8.3.1.4 Criterios para carga máxima Code Criteria A.749(18) Ch3 - Design 3.1.2.4: Initial GMt criteria applicable to all ships spec. Heel angle shall not be less than (>=) ISO/FDIS 12217-2:2001(E) 6.2.3 Downflooding angle

6 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 19

shall be greaterthan (>) ISO/FDIS 12217-2:2001(E) ISO/FDIS 12217-2:2001(E)

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 42 43

ISO/FDIS 12217-2:2001(E)

6.3 Angle of vanishing stability shall be greater than (>) 6.4 STIX delta AS, sail area ISO 8666 height of centroid of AS LH, Hydromax calculated BH, Hydromax calculated LWL, Hydromax calculated BWL, Hydromax calculated height of immersed profile area centroid, Hydromax calculated STIX value shall be greater than (>) Intermediate values m, mass of boat in current loading condition height of waterline in current loading condition phiD, actual downflooding angle PhiV, actual angle of vanishing stability AGZ, area under righting lever curve, from 0,0 to 133,9 deg. GZ90, righting lever at 90 deg GZD, righting lever at downflooding angle FR LBS, weighted average length FL, length factor FB, beam factor VAW, steady apparent wind speed FDS, dynamic stability factor FIR, inversión recovery factor FKR, knockdown recovery factor FDL, displacement-lenght factor FBD, beam-displacement factor FWM, wind moment factor FDF, downflooding factor 6.5 Knockdown-recovery test (angle of vanishing stability in flooded condition) shall be greaterthan (>)

Value

Units

Actual

Status Pass

0,0 0,150

deg m

1,106

40,0

deg

100,0

deg

Pass NotAn alysed NotAn alysed Pass Pass Pass

0 72,000 9,180 15,500 4,336 11,553 3,613 1,247

See ISO 12217-2 m^2 m m m m m m

32,0

See ISO 12217-2 60,1

133,9

tonne

15,018

m

2,151

deg deg m.deg

180,0 133,9 75,655

m m

0,828 0,000

See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 m/s See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2

12,286 12,869 1,032 1,867 n/a 1,215 1,158 1,500 1,036 1,021 1,000 1,250

Pass

Pass 90,0

deg

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

133,9

57

Pass

8.3.2 Estabilidad a grandes ángulos y equilibrio -mínima carga operativa Esta condición simula cuando la embarcación se encuentre con la mínima carga posible. 8.3.2.1 Cálculos de estabilidad mínima carga Ítem

Cantidad

1 2 3 4 5 6 7 8

Lightship personas provisiones pertrechos lastre 1 lastre 2 diesel agua potable

1 1 1 1 1 1 10% 10%

Peso (ton) 8,50 0,4500 0,600 0,4000 2,000 1,650 0,0527 0,0567

9 10 11 12

aguas grises

10% Total Weight=

0,0324 13,74

Coordenada longitudinal (m) 6,600 5,000 5,000 4,000 8,600 7,600 5,341 7,099

Coordenada vertical (m) 2,461 2,300 2,000 2,000 0,700 0,400 1,279 1,280

9,384 LCG=6,817 m

1,279 VCG=1,906 m FS corr.=0,191 m VCG fluid=2,097 m

8.3.2.2 Curva del GZ para mínima carga 1 3.1.2.4: Initial GMt GM at 0,0 deg = 0,850 m Max GZ = 0,831 m at 71,4 deg. 0,75

GZ m

0,5

0,25

0

-0,25

-0,5

0

25

50

75 100 Heel to Starboard deg.

125

150

175

Figura 31. Curva del GZ para mínima carga, mediante Hydromax

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

58

8.3.2.3 Dimensiones del velero en función de los ángulos de escora, en condición de mínima carga. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Escora a estribor (grados) 0 Desplazamiento (ton) 13,74 Calado a FP (m) 2,102 Calado a AP (m) 2,102 Eslora línea de agua (m) 11,455 Inmersión del puntal (m) 2,044 Manga de línea de agua (m) 3,543 Superficie mojada (m^2) 46,405 Área de línea de agua (m^2) 26,212 Coeficiente prismático 0,563 Coeficiente de block 0,162 LCB from Amidsh. (+ve fwd) m 6,805 VCB from DWL m 0,423 GZ m 0,000 LCF from Amidsh. (+ve fwd) m 7,096 TCF to zero pt. m 0,000 Inclinación la cubierta (grados) 1,2 30 40 50 13,74 13,74 13,74 1,868 1,669 1,388 1,868 1,669 1,388 11,043 10,566 9,970 1,613 1,294 0,928 3,195 3,350 3,205 45,087 45,192 45,291 25,087 26,435 27,218 0,565 0,572 0,595 0,235 0,293 0,452 6,807 6,809 6,810 0,363 0,326 0,303 0,351 0,455 0,585 7,051 7,020 6,995 1,609 2,006 2,204 30,0 40,0 50,0 110 120 130 13,74 13,74 13,74 -4,656 -3,922 -3,538 -4,656 -3,922 -3,538 13,850 14,343 14,854 1,466 1,481 1,440 1,971 2,031 2,121 34,460 35,384 36,632 19,125 19,972 21,364 0,520 0,523 0,531 0,335 0,311 0,296 6,785 6,784 6,783 0,457 0,446 0,424 0,252 0,065 -0,115 6,923 6,960 7,002 2,256 1,975 1,653 110,0 120,0 130,0

5 13,74 2,096 2,096 11,447 2,037 3,523 46,322 26,101 0,563 0,163 6,806 0,422 0,073 7,094 0,288 5,1 60 13,74 1,027 1,027 10,130 1,006 3,235 43,864 27,483 0,594 0,406 6,807 0,327 0,711 6,865 2,234 60,0 140 13,74 -3,298 -3,298 15,413 1,338 2,246 38,442 23,543 0,545 0,289 6,783 0,389 -0,275 7,055 1,311 140,0

10 13,74 2,078 2,078 11,418 2,003 3,459 46,079 25,789 0,564 0,169 6,806 0,417 0,143 7,087 0,577 10,1 70 13,74 0,497 0,497 10,845 1,099 3,629 35,506 23,288 0,587 0,401 6,797 0,395 0,828 6,680 2,408 70,0 150 13,74 -3,138 -3,138 15,309 1,175 2,444 41,191 26,945 0,593 0,305 6,782 0,341 -0,398 7,086 0,971 150,0

15 13,74 2,046 2,046 11,366 1,942 3,358 45,722 25,359 0,565 0,181 6,806 0,409 0,204 7,079 0,862 15,0 80 13,74 -1,533 -1,533 11,612 1,155 2,097 32,579 19,401 0,563 0,477 6,791 0,431 0,754 6,859 2,683 80,0 160 13,74 -3,042 -3,042 15,156 0,946 2,795 45,623 32,349 0,663 0,335 6,784 0,278 -0,450 7,064 0,666 160,0

20 13,74 2,001 2,001 11,287 1,856 3,261 45,381 25,004 0,565 0,196 6,806 0,397 0,258 7,072 1,133 20,0 90 13,74 N/A N/A 12,612 1,280 1,985 33,103 18,814 0,534 0,418 6,788 0,449 0,608 6,880 2,626 90,0 170 13,74 -3,003 -3,003 15,079 0,645 3,698 53,367 41,248 0,744 0,373 6,786 0,203 -0,350 7,110 0,469 169,9

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

25 13,74 1,942 1,942 11,180 1,745 3,202 45,142 24,872 0,565 0,215 6,807 0,381 0,305 7,067 1,382 25,0 100 13,74 -6,784 -6,784 13,359 1,398 1,951 33,730 18,748 0,520 0,368 6,786 0,458 0,437 6,890 2,478 100,0 180 13,74 -3,005 -3,005 15,079 0,435 4,281 55,930 43,726 0,746 0,478 6,787 0,154 0,000 7,130 0,000 178,6

59

8.3.2.4 Criterios de estabilidad para condición de mínima carga.

1 2 3 5

código criterio A.749(18) Ch3 - Design criteria 3.1.2.4: Initial GMt applicable to all ships spec. Heel angle shall not be less than (>=) ISO/FDIS 12217-2:2001(E) 6.2.3 Downflooding angle

6 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 19

shall be greater than (>) ISO/FDIS 12217-2:2001(E) ISO/FDIS 12217-2:2001(E)

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 42 43

ISO/FDIS 12217-2:2001(E)

6.3 Angle of vanishing stability shall be greater than (>) 6.4 STIX delta AS, sail area ISO 8666 height of centroid of AS LH, Hydromax calculated BH, Hydromax calculated LWL, Hydromax calculated BWL, Hydromax calculated height of immersed profile area centroid, Hydromax calculated STIX value shall be greater than (>) Intermediate values m, mass of boat in current loading condition height of waterline in current loading condition phiD, actual downflooding angle PhiV, actual angle of vanishing stability AGZ, area under righting lever curve, from 0,0 to 123,5 deg. GZ90, righting lever at 90 deg GZD, righting lever at downflooding angle FR LBS, weighted average length FL, length factor FB, beam factor VAW, steady apparent wind speed FDS, dynamic stability factor FIR, inversión recovery factor FKR, knockdown recovery factor FDL, displacement-lenght factor FBD, beam-displacement factor FWM, wind moment factor FDF, downflooding factor 6.5 Knockdown-recovery test (angle of vanishing stability in flooded condition) shall be greater than (>)

valor

unidades

Actual

Status Pass

0,0 0,150

deg m

0,850

40,0

deg

100,0

deg

Pass NotAnaly sed NotAnaly sed Pass Pass Pass

0 72,000 9,180 15,500 4,336 11,455 3,543 1,219

See ISO 12217-2 m^2 m m m m m m

32,0

See ISO 12217-2

48,0

tonne

13,742

m

2,102

deg deg m.deg

180,0 123,5 54,520

m m

0,608 0,000

See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 m/s See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2

8,193 12,803 1,031 1,923 n/a 0,876 1,061 1,500 1,019 1,011 1,000 1,250

123,5

Pass

Pass 90,0

deg

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

123,5

60

Pass

8.3.3 Estabilidad para condición de media carga Esta condición simula cuando la embarcación se encuentre con cargas al 50% de su capacidad.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Ítem

Cantidad

Lightship personas provisiones pertrechos lastre 1 lastre 2 diesel agua potable aguas grises

1 1 1 1 1 1 50% 50% 50% Total Weight=

Peso (ton) 8,50 0,4500 0,600 0,4000 2,000 1,650 0,2635 0,2834 0,1621 14,31

Coordenada longitudinal (m) 6,600 5,000 5,000 4,000 8,600 7,600 5,347 7,100 9,384 LCG=6,823 m

Coordenada vertical (m) 2,461 2,300 2,000 2,000 0,700 0,400 1,373 1,374 1,372 VCG=1,886 m FS corr.=0,183 m VCG fluid=2,069 m

8.3.3.1 Curva del GZ, en media carga 1

3.1.2.4: Initial GMt GM at 0,0 deg = 0,891 m Max GZ = 0,845 m at 71,8 deg.

0,75

GZ m

0,5

0,25

0

-0,25

-0,5

0

25

50

75 100 Heel to Starboard deg.

125

150

175

Figura 32. Curva del GZ en media carga, mediante Hydromax

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

61

8.3.3.2 Dimensiones del velero en función de los ángulos de escora, en condición de carga media.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16

Escora a estribor (grados) 0 Desplazamiento (ton) 14,31 Calado a FP (m) 2,125 Calado a AP (m) 2,125 Eslora línea de agua(m) 11,498 Inmersión del puntal (m) 2,066 Manga de línea de agua (m) 3,575 Superficie mojada(m^2) 47,102 Área de línea de agua(m^2) 26,707 Coeficiente prismático 0,564 Coeficiente de block 0,164 LCB from Amidsh. (+ve fwd) m 6,812 VCB from DWL m 0,427 GZ m 0,000 LCF from Amidsh. (+ve fwd) m 7,092 TCF to zero pt. m 0,000 Inclinación la cubierta (grados) 1,2 30 40 50 14,31 14,31 14,31 1,895 1,697 1,420 1,895 1,697 1,420 11,098 10,641 10,042 1,636 1,315 0,948 3,228 3,375 3,180 45,760 45,940 46,331 25,487 26,869 27,648 0,567 0,574 0,599 0,238 0,296 0,461 6,814 6,815 6,816 0,370 0,333 0,311 0,373 0,481 0,607 7,061 7,029 7,025 1,613 2,014 2,201 30,0 40,0 50,0 110 120 130 14,31 14,31 14,31 -4,574 -3,867 -3,497 -4,574 -3,867 -3,497 13,938 14,426 14,930 1,494 1,508 1,465 1,982 2,047 2,143 35,346 36,276 37,540 19,435 20,316 21,760 0,522 0,525 0,533 0,338 0,313 0,298 6,791 6,790 6,789 0,467 0,455 0,432 0,280 0,093 -0,087 6,943 6,981 7,023 2,261 1,983 1,665 110,0 120,0 130,0

5 14,31 2,119 2,119 11,491 2,059 3,557 47,030 26,609 0,564 0,166 6,812 0,426 0,077 7,090 0,286 5,1 60 14,31 1,062 1,062 10,249 1,026 3,198 44,838 27,690 0,594 0,415 6,814 0,333 0,724 6,870 2,234 60,0 140 14,31 -3,266 -3,266 15,489 1,362 2,276 39,380 24,009 0,546 0,291 6,788 0,397 -0,248 7,076 1,326 140,0

10 14,31 2,101 2,101 11,463 2,025 3,497 46,805 26,310 0,565 0,172 6,812 0,421 0,150 7,085 0,573 10,1 70 14,31 0,546 0,546 10,984 1,123 3,598 37,181 24,149 0,586 0,387 6,805 0,402 0,839 6,699 2,374 70,0 150 14,31 -3,113 -3,113 15,283 1,196 2,481 42,146 27,460 0,598 0,308 6,788 0,347 -0,371 7,093 0,989 150,0

15 14,31 2,071 2,071 11,413 1,965 3,400 46,465 25,886 0,566 0,183 6,813 0,414 0,216 7,077 0,858 15,0 80 14,31 -1,385 -1,385 11,790 1,183 2,112 33,532 19,816 0,561 0,474 6,798 0,441 0,776 6,885 2,677 80,0 160 14,31 -3,023 -3,023 15,135 0,963 2,843 46,587 32,895 0,667 0,337 6,789 0,284 -0,425 7,071 0,687 160,0

20 14,31 2,027 2,027 11,337 1,879 3,302 46,129 25,518 0,567 0,198 6,813 0,402 0,273 7,069 1,130 20,0 90 14,31 N/A N/A 12,788 1,309 1,995 33,990 19,129 0,533 0,418 6,795 0,460 0,632 6,891 2,623 90,0 170 14,31 -2,988 -2,988 15,065 0,658 3,776 54,215 41,661 0,744 0,373 6,792 0,208 -0,327 7,116 0,488 169,9

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

25 14,31 1,968 1,968 11,233 1,769 3,239 45,886 25,358 0,567 0,217 6,813 0,388 0,325 7,064 1,382 25,0 100 14,31 -6,625 -6,625 13,452 1,427 1,960 34,615 19,049 0,522 0,371 6,793 0,468 0,463 6,908 2,480 100,0 180 14,31 -2,991 -2,991 15,066 0,449 4,278 56,339 43,629 0,745 0,483 6,792 0,160 0,000 7,131 0,000 178,6

62

8.3.3.3 Criterios de estabilidad, para condición de media carga

1 2 3 5

código criterio A.749(18) Ch3 - Design criteria 3.1.2.4: Initial GMt applicable to all ships spec. Heel angle shall not be less than (>=) ISO/FDIS 12217-2:2001(E) 6.2.3 Downfloodingangle

6 8 9 11 12 13 14 15 16 17 18 19

shall be greater than (>) ISO/FDIS 12217-2:2001(E) ISO/FDIS 12217-2:2001(E)

20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 42 43

ISO/FDIS 12217-2:2001(E)

6.3 Angle of vanishing stability shall be greater than (>) 6.4 STIX delta AS, sail area ISO 8666 height of centroid of AS LH, Hydromax calculated BH, Hydromax calculated LWL, Hydromax calculated BWL, Hydromax calculated height of immersed profile area centroid, Hydromax calculated STIX value shall be greater than (>) Intermediate values m, mass of boat in current loading condition height of waterline in current loading condition phiD, actual downfloodingangle PhiV, actual angle of vanishing stability AGZ, area under righting lever curve, from 0,0 to 125,1 deg. GZ90, righting lever at 90 deg GZD, righting lever at downflooding angle FR LBS, weighted average length FL, length factor FB, beam factor VAW, steady apparent wind speed FDS, dynamic stability factor FIR, inversión recovery factor FKR, knockdown recovery factor FDL, displacement-lenght factor FBD, beam-displacement factor FWM, wind moment factor FDF, downflooding factor 6.5 Knockdown-recovery test (angle of vanishing stability in flooded condition) shall be greater than (>)

valor

unidades

Actual

Status Pass

0,0 0,150

deg m

0,891

40,0

deg

100,0

deg

Pass NotAna lysed NotAna lysed Pass Pass Pass

0 72,000 9,180 15,500 4,336 11,498 3,575 1,232

See ISO 12217-2 m^2 m m m m m m

32,0

See ISO 12217-2

49,8

tonne m

14,309 2,125

deg deg m.deg

180,0 125,1 56,968

m m See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 m/s See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2 See ISO 12217-2

0,632 0,000 8,906 12,832 1,031 1,897 n/a 0,915 1,078 1,500 1,027 1,015 1,000 1,250

125,1

Pass

Pass 90,0

deg

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

125,1

63

Pass

8.4

Análisis calibración de los estanques

8.4.1 Calibración estanque de Diesel 100 FSM

% Full

80

VCG TCG

60

LCG 40

Capacity Ullage

20 0

Sounding 0

0,05

0,1

0,15

0,2 0,25 Soundings & Ullage m

0,3

0,35

0,4

0,45

0

0,1

0,2

0,3

0,4 0,5 Capacity tonne

0,6

0,7

0,8

0,9

-1

0

1

2

3 4 Centre of Gravity m

5

6

7

8

0

0,1

0,2

0,3

0,4 0,5 Free Surface Moment tonne.m

0,6

0,7

0,8

0,9

Figura 33. Curvas de calibración tanque con diesel, mediante Hydromax

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Sounding m

Ullage m

% Full

Capacity m^3 Capacity tonne

LCG m

TCG m

VCG m

0,350 0,346 0,340 0,320 0,300 0,280 0,260 0,240 0,220 0,200 0,180 0,160 0,140 0,120 0,100 0,080 0,060 0,040 0,020 0,006

0,000 0,004 0,010 0,030 0,050 0,070 0,090 0,110 0,130 0,150 0,170 0,190 0,210 0,230 0,250 0,270 0,290 0,310 0,330 0,344

100,0 98,0 95,5 86,7 78,4 70,6 63,2 56,3 49,8 43,7 38,0 32,7 27,7 23,0 18,6 14,4 10,5 6,8 3,3 1,0

0,627 0,615 0,599 0,544 0,492 0,443 0,397 0,353 0,313 0,274 0,239 0,205 0,174 0,144 0,117 0,091 0,066 0,043 0,021 0,006

5,347 5,347 5,347 5,348 5,348 5,348 5,347 5,347 5,347 5,346 5,345 5,345 5,344 5,343 5,343 5,342 5,341 5,341 5,340 5,340

0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

1,456 1,453 1,449 1,436 1,423 1,410 1,397 1,385 1,372 1,360 1,348 1,336 1,325 1,313 1,302 1,291 1,281 1,270 1,260 1,253

0,527 0,516 0,503 0,457 0,413 0,372 0,333 0,297 0,263 0,230 0,200 0,172 0,146 0,121 0,098 0,076 0,055 0,036 0,017 0,005

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

FSMton ne.m 0,000 0,856 0,822 0,708 0,602 0,506 0,421 0,348 0,287 0,235 0,193 0,158 0,131 0,108 0,090 0,075 0,063 0,053 0,045 0,040

64

8.4.2 Calibración estanque de agua potable

100 FSM

% Full

80

VCG TCG

60

LCG 40

Capacity Ullage

20 0

Sounding 0

0,05

0,1

0,15

0,2 0,25 Soundings & Ullage m

0,3

0,35

0,4

0,45

0

0,1

0,2

0,3

0,4 0,5 Capacity tonne

0,6

0,7

0,8

0,9

-1

0

1

2

3 4 Centre of Gravity m

5

6

7

8

0

0,25

0,5

0,75

1 1,25 Free Surface Moment tonne.m

1,5

1,75

2

2,25

Figura 34. Curva de calibración tanque con agua potable, mediante Hydromax

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Sounding m

Ullage m

% Full

Capacity m^3 Capacity tonne

LCG m

TCG m

VCG m

0,350 0,346 0,340 0,320 0,300 0,280 0,260 0,240 0,220 0,200 0,180 0,160 0,140 0,120 0,100 0,080 0,060 0,040 0,020 0,006

0,000 0,004 0,010 0,030 0,050 0,070 0,090 0,110 0,130 0,150 0,170 0,190 0,210 0,230 0,250 0,270 0,290 0,310 0,330 0,344

100,0 98,0 95,5 86,9 78,6 70,7 63,2 56,2 49,6 43,5 37,7 32,3 27,3 22,6 18,2 14,1 10,2 6,6 3,2 1,0

0,567 0,556 0,542 0,492 0,445 0,401 0,359 0,319 0,281 0,246 0,214 0,183 0,155 0,128 0,103 0,080 0,058 0,038 0,018 0,006

7,100 7,100 7,100 7,100 7,100 7,100 7,100 7,100 7,100 7,100 7,099 7,099 7,099 7,099 7,099 7,099 7,099 7,099 7,099 7,099

0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

1,457 1,454 1,450 1,437 1,424 1,411 1,398 1,386 1,373 1,361 1,349 1,337 1,325 1,314 1,303 1,292 1,281 1,270 1,260 1,253

0,567 0,556 0,542 0,492 0,445 0,401 0,359 0,319 0,281 0,246 0,214 0,183 0,155 0,128 0,103 0,080 0,058 0,038 0,018 0,006

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

FSMton ne.m 0,000 1,362 1,318 1,159 1,004 0,857 0,721 0,599 0,492 0,402 0,327 0,266 0,217 0,177 0,146 0,120 0,099 0,082 0,069 0,061

65

8.4.3Calibración estanque de aguas grises

100 FSM

% Full

80

VCG TCG

60

LCG 40

Capacity Ullage

20 0

Sounding 0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25 0,3 Soundings & Ullage m

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25 0,3 Capacity tonne

0,35

0,4

0,45

0,5

0,55

-1

0

1

2

3

4 5 Centre of Gravity m

6

7

8

9

10

0

0,05

0,1

0,15

0,4

0,45

0,5

0,55

0,2 0,25 0,3 0,35 Free Surface Moment tonne.m

Figura 35. Curvas de calibración tanque con aguas grises, mediante Hydromax

41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60

Sounding m

Ullage m

% Full

Capacity m^3 Capacity tonne

LCG m

TCG m

VCG m

0,350 0,346 0,340 0,320 0,300 0,280 0,260 0,240 0,220 0,200 0,180 0,160 0,140 0,120 0,100 0,080 0,060 0,040 0,020 0,006

0,000 0,004 0,010 0,030 0,050 0,070 0,090 0,110 0,130 0,150 0,170 0,190 0,210 0,230 0,250 0,270 0,290 0,310 0,330 0,344

100,0 98,0 95,5 86,8 78,5 70,8 63,5 56,6 50,1 44,1 38,3 33,0 27,9 23,2 18,7 14,5 10,5 6,8 3,3 1,0

0,316 0,310 0,302 0,274 0,248 0,224 0,201 0,179 0,159 0,139 0,121 0,104 0,088 0,073 0,059 0,046 0,033 0,022 0,010 0,003

9,383 9,383 9,383 9,383 9,383 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384 9,384

0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000

1,455 1,453 1,449 1,436 1,423 1,410 1,397 1,385 1,372 1,360 1,348 1,336 1,325 1,314 1,303 1,292 1,281 1,270 1,260 1,253

0,324 0,318 0,310 0,281 0,255 0,229 0,206 0,184 0,163 0,143 0,124 0,107 0,091 0,075 0,061 0,047 0,034 0,022 0,011 0,003

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FSMton ne.m 0,000 0,403 0,385 0,327 0,275 0,230 0,191 0,159 0,132 0,109 0,091 0,076 0,063 0,052 0,044 0,036 0,030 0,025 0,021 0,019

66

Capítulo 9 ESCANTILLONADO

9.1 Introducción Para el cálculo y diseño del escantillonado, se utiliza el reglamento de la casa clasificadora Det Norske Veritas año 1971 (para la construcción y clasificación de embarcaciones de madera). La embarcación debe tener firmeza estructural, pero sin caer en el sobredimensionamiento o sobrepeso. Se deben considerar la solidez y continuidad estructural 9.2 Uso del reglamento DNV 71 Se establecen las dimensiones de la embarcación: Eslora total Manga Puntal

L B D

15,5 4,33 3,8

El producto de las dimensiones principales de la embarcación calcula el numeral N que es 180. Así podemos obtener las dimensiones de las estructuras longitudinales mediante la siguiente tabla:

Tabla 24. Estructuras longitudinales del escantillonado [2]

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67

Secciones y cuaderna - Frames and floors, bulwark stanchions Clara entre cuadernas (s) ( ) 

Para un cambio en la clara entre cuadernas, se usa el criterio de resistencia a la flexión, la que debe ser menor o igual a lo estipulado por el reglamento. [

]

En caso contrario; si la resistencia a la flexión es mayor que lo estipulado en el reglamento, se deberá aumentar el forro exterior.    

Dado que se usarán cuadernas simples se usara una distancia entre cuaderna menor al calculado. Siendo s igual a 4 cm. Para construcciones de cuadernas dobles, el espaciado debe ser mayor a 5 cm. Las piezas deberán obtenerse de forma que sigan la fibra de la madera. Por lo que la búsqueda de árboles con las formas adecuadas u óptimas será una tarea primordial. Las diversas piezas del mismo plano podrán estar en contacto por topes planos o empalmes; pudiendo tener una longitud de la pieza mayor a 5 veces la altura de los ligazones.

Modulo resistente mínimo de la cuaderna maestra. ( [

)

] (

)

Módulo de sección de la varenga. (   

)

Para varengas simples, el brazo o largo de la estructura deberá ser mayor o igual a 0,15 veces la manga, en la zona de la maestra. La longitud del genol deberá ser mayor o igual a 0,4 veces la manga. Las varengas se deben encastrarse sobre la parte alta de la quilla.

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68

Mamparos (bulkhead) 







Cada mamparo se montara sobre un contorno completo, constituido por una cuaderna (o pie de mamparo) y por un bao situado en el mismo plano transversal, completado por una varenga alta, refuerzos verticales situados bajo los baos y piezas de apoyo sobre los palmejares del forro interior. El espesor de la varenga alta, de los refuerzos verticales y de las piezas de apoyo serán igual al ancho de las ligazones de cuaderna a que cada una de estas piezas vaya escabillada. Si el forro del mamparo es sencillo (sin refuerzos verticales) y está constituido por tablones verticales machihembrados, tendrá un espesor mínimo de 2,4 cm para una altura del mamparo inferior a 1,6 m o sino, 1,5% la altura del mamparo si este es mayor a 1,6 m. La separación de los refuerzos horizontales deberá ser menor a 30 veces el espesor del forro.

Quilla y Sobrequilla (Keel and Keelson) Módulo de sección de la quilla: en la siguiente expresión:

El módulo de sección de la quilla y sobre quilla viene expresada

(

       

)

Dado que D/D1 es 0,66; y es menor a 0,8 no es necesario multiplicarlo por un factor. L/C debe ser menor a 7,35. Ancho de la quilla debe ser mayor o igual a cuatro veces el forro exterior. La altura de la quilla deberá ser mayor a su ancho. Para quillas construidas por dos piezas; estas no deben ser superior a 11 metros cada una. Los escarpes deben estar a menos a una clara de un mamparo o a menos dos claras de los polines del motor, además deberán llevar cabillas corta aguas. Para embarcaciones que varen frecuentemente o un tiempo prolongado se podrá aumentar la sección total de la quilla un tercio más. Para un numeral N mayor a 300 es posible suprimir la sobre quilla, pero se deben aumentar las secciones de las varengas. Dado que el numeral N da 180, no es necesario suprimir la sobre quilla ni utilizar grandes secciones para las varengas.

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69

Popa, codastes y roda (stem, sternpost and sole piece) Roda (breadth of keel).   

El ancho de la roda debe ser mayor a cuatro veces el espesor del forro exterior. La altura en la zona del pie de roda deberá ser mayor a 1,5 veces el ancho (en la misma zona, bajo la albitana) y su sección puede ir disminuyendo. Se recomienda que la roda no sea demasiado pronunciado por delante del alefriz, a fin que no sea tan vulnerable a los choques laterales.

Codaste.  

Se recomienda perfilar el codaste por la popa del alefriz. La unión con la quilla será mediante un sobre codaste o contra codaste; el que se unirá por caja y espiga más una abrazadera metálica.

Palmejares, tracantil, largeros - stringers

Figura 36. Unión del codaste [2]

En esta clasificación podemos encontrar los palmejares, durmientes, contra durmientes, esloras y trancanil. -

Palmejar

Según el reglamento se debe utilizar dos palmejares (en función de la longitud l), pero dado que la disposición del primer palmejar se encuentra muy cercano a la sobrequilla se anulara. La distancia a la que se encuentre el palmejar será a 1,6 m.

Figura 37. Forma de la cuaderna tipo S [2]

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70

-

Durmientes y contra durmientes



Estas piezas no deberán ser menores a 7 metros de longitud, exceptuando en los extremos de la embarcación. Se deben unir por medio de escarpes cuya longitud sea tal que se apoyen sobre dos cuadernas o por lo menos a 3,5 veces su ancho. Estos escarpes deberán disponerse convenientemente separados, por lo menos a 3 claras de cuadernas. A proa y a popa estas piezas podrán reducir progresivamente su sección pudiendo llegar a un 25%. Estas piezas se unirán por medio de buzardas a las piezas principales.





Bao El módulo de sección de un bao ( (   

)

)

La altura de los baos deberán ser mayores a 2,2 cm por cada metro de manga. El ancho del bao no debe reducirse a menos de dos veces el espesor del forro exterior. La reducción de la altura debiera ser menor a un 20%. Forro

 

La longitud de los tablones deberán ser de 4 metros como mínimo, exceptuando aquellos que se sitúen en los extremos y en las aberturas de la embarcación. Los topes de dos tablones consecutivos deberán estar separados por dos intervalos de baos como mínimo. Entre dos topes situados en el mismo bao deberá existir como mínimo tres tablones.

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71

Tabla 25.Dimensiones de las estructuras (cálculos según el reglamento DNV [2]) Ítem Quilla Sobrequilla Durmiente Contradurmiente Trancanil Eslora cubierta Palmejar casco Forro exterior Varenga Genol Bao cubierta Bao superestructura

Ancho (cm) 21 21 11,5 7,5 18 11,5

Atura (cm) 19 20,5 11,5 20,5 9 11,5

2

Área (cm )

3

W (cm )

107 5 5 236 236 114 114

9.3 Calculo de la cuaderna maestra Tabla 26. Calculo del módulo resistente de la cuaderna maestra Cant Elemento

Quilla Sobrequilla palmejar Sotadurmiente Durmiente Trancanil Eslora casco cubierta habitabilidad cubierta principal forro costado exterior superestructura forro cubierta superestructura

n 1 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2

CALCULO DEL MODULO RESISTENTE DE LA CUADERNA MAESTRA dimensiones área centroide Mto. d (EN) Inercia propia Estático b h a = b*h d (LB) M = a*d r=|Y-d| Io = (1/12)b*h3 (mm) (mm) (mm2) (mm) (mm3) (mm) (mm4) 190 210 39900 260,9 1,04E+07 2147,310 1,47E+08 205 210 43050 1139,4 4,91E+07 1268,785 1,58E+08 11180 1951,3 2,18E+07 456,866 4,51E+07 16668 3099,9 5,17E+07 -691,674 5,83E+07 13537 3257,9 4,41E+07 -849,733 1,58E+07 16356 3407,0 5,57E+07 -998,847 4,51E+07 12861 3284,0 4,22E+07 -875,816 1,43E+07 203542 1819,7 3,70E+08 588,531 2,39E+11 109219 1780,2 1,94E+08 627,999 6,79E+10 22841 3443,6 7,87E+07 -1035,439 3,97E+08 23714 3669,0 8,70E+07 -1260,788 4,45E+08

1

147153

3968,5

660021

5,84E+08

-1560,316

1,06E+11

2408,18 6,93E+08 3800 1,39E+03 1,20E+09

mm mm3 mm mm mm3

1,59E+09

Peso cuaderna mas 30%

It=(Io+a*r2)*n (mm4) 1,84E+11 6,95E+10 4,76E+09 1,61E+10 1,96E+10 3,27E+10 1,98E+10 6,20E+11 1,11E+11 4,98E+10 7,63E+10 4,64E+11 1,67E+12

Tabla 27. Resumen módulo resistente y peso de la cuaderna maestra Centroide desde LB módulo resistente de la cub puntal centroide desde cubierta modulo resistente del fondo

Inercia total

83,16 kg 108,11 kg

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72

Figura 38. Ilustración de la cuaderna maestra

En este capítulo se adjuntan los siguientes planos correspondientes al escantillonado:    

PL_004 PLANO DE LA CUADERNA MAESTRA PL_005 PLANO CORTE LC Y CUBIERTA PL_006 PLANO DE SECCIONES PL_007 PLANO DE MAMPAROS Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

73

Capítulo 10 DISPOSICIONES GENERALES

10.1

Introducción

Al momento de proyectar tanto el diseño de interiores como de la cubierta, se ha buscado conseguir una disposición práctica, con un alto grado de confort, con amplios espacios y facilidad de manejo. Por lo que se siguieron formas clásicas y sencillas. 10.2

Diseño de interiores

Para poder diseñar el interior la embarcación se tuvo en cuenta el perfil de misión y el número de tripulantes que contendrá, también las travesías y los tiempos de navegación. Esto es con el fin de disponer de habitaciones y zonas de esparcimiento lo más espaciosas posibles, para una estancia confortable. El interior de la embarcación está compuesto por las siguientes secciones: 

Sección de popa

Lo compone el pique de popa; compartimiento que posee una sola entrada por cubierta mediante una escotilla 60 x 63 cm. El espacio interior del pique de popa es de 75 x 160 x 50 cm, y cumple los objetivos de un compartimiento de colisión y estanqueidad. La sala de máquinas está comprendida entre mamparos desde la tercera y onceava cuaderna. Posee una entrada desde el interior de la habitabilidad a estribor hacia popa. En su interior se encuentran las maquinarias y equipos que auxilian la navegación (mediante motor-hélice), la suplencia de energía eléctrica y otros sistemas de achique, etc. Además, de estantes para provisiones y pertrechos. 

Sección central

Se encuentra la mesa de cartas; espacio destinado a los equipos auxiliares de navegación tales como radios VHF, radar, GPS etc; además cuenta con un punto de luz natural en el costado de la superestructura. La cocina que se encuentra a babor de la habitabilidad, está compuesta por los equipos básicos que son: Una superficie de mesa de cocina con forma de L de 880 cm2, en la que se encuentra una cocina, un fregadero, y una nevera. Un baño que posee una entrada hacia popa de la cuaderna 11 en el lado de babor de la embarcación, pose un bidé, un sanitario y una regadera. El espacio de esparcimiento que dispone de 2,2 m2 entre la cuaderna 14 y el mamparo en la cuaderna 19. A estribor se encuentra una mesa y asientos que componen el comedor 2,4 m2 de superficie, que posee la tecnología (es subida y bajada hidráulicamente) para que pueda ser utilizada como cama para casos excepcionales de falta de camas, esta habitación posee una alta luminosidad ya que contiene dos ventanas en la superestructura y en el costado de la misma.

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74



Sección de proa

Esta sección consiste en la habitación principal y el camarote doble. El primero contiene una sala de baño con un bidé y un sanitario, también se tiene un espacio para un armario, cajones y una cama principal de 2,4 m2 de forma triangular. Con estanterías en las bandas de la embarcación, por ultimo un punto de luz natural en la cubierta. El camarote doble cuenta con camas de 80 cm de ancho por 2 m de largo, además de un armario con cajoneras y una estructura que contiene el mástil.

10.3

Diseño de exteriores

Se refiere a las características propias de la cubierta, y va en función de las necesidades que requiera el armador. Dado que el diseño busca formas clásicas y de fácil navegabilidad, la cubierta debe ser sencilla y despejada. Permitiendo accesos fáciles, pudiendo desarrollar otras actividades en la cubierta. 

Cubierta

Cuenta en proa con la escotilla del pique de proa; el que podría ser usado como pañol de velas y equipo de fondeo y una lumbrera que ilumina la habitación principal. Este espacio en proa es amplio, de fácil movilidad y acceso. En la sección central de la cubierta existen dos lumbreras que iluminan la zona de esparcimiento en el interior de la embarcación, además de los portillos encontrados en los costados de la superestructura. 

Bañera

Esta se encuentra centrada y a popa de la embarcación. Tiene una zona de protección de la tripulación de los rociones típicos de la navegación en ceñida, en cuanto a las olas rompientes por popa o por los costados, los respaldos propios de la bañera protegerán de estas condiciones. Posee gran espaciado para el óptimo manejo delas maniobras. Se ha dispuesto un sistema de gobierno hidráulico. 

Pasillos

Son los corredores que permiten una libre circulación. Esta movilidad sobre la cubierta debe ser lo más segura posible, estando libre de obstáculos o peligros. La anchura de los pasillos es en promedio de 40 cm y distancia entre la superestructura (o cabina) hasta el trancanil o costado de la embarcación es mayor a 50 cm.

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75

10.4 

Maniobrabilidad y arboladura Jarcia de vela mayor

El winche de escotero de mayor se sitúa en las cercanías del punto de navegación. Para facilitar la maniobra y evitar enredos de cabos, dicha escota se envía al carril del escotero situado en la banda de babor. Las maniobras de izado y bajada de la vela mayor se realiza con dos winches ubicados en la cubierta cerca de la caña de mando y sobre la superestructura a estribor en la sección media respectivamente. 

Jarcia de vela proa

El carril de la vela de proa se encuentra a proa del mástil en la parte superior de la superestructura. Este posee un sistema autovirante, pudiendo virar de forma casi automática y sin la necesidad de amollar la escota. Además, este sistema mantendrá la cubierta despejada. Se alzara la vela de proa con un winche en las cercanías del punto de navegación y se maniobrara con el mismo winche. Se adjunta; PL_008 PLANO DE MANIOBRABILIDAD Y ARBOLADURA 10.5

Sistema de achique

Se muestra los distintos elementos que constituyen el sistema de achique de la embarcación. El agua que ingresa en el interior de la embarcación debido a los golpes de mar debe ser extraída y devuelta. Esta se puede presentar a bordo en los siguientes espacios. -

Piques de proa y popa. Quilla corrida. Espacios entre mamparos. Sala de máquinas.

Tiene como objetivo poder extraer líquidos de cualquier sección estanco u compartimiento. Para esto consta de un colector principal, el que es un ramal de tuberías situado en la sala de máquinas a través de la cual aspiran las bombas de achique. El diámetro del colector corresponde a 2,5 pulgadas, del que se despliegan ramales a los espacios con un diámetro de 2 pulgadas. Se montara dos bombas de achique (cumpliendo con lo recomendado por la DNV) las que deberán suministrar el agua a una velocidad no menor de 2 m/seg. Siendo de 100 W de potencia y un caudal de 23 lt/min. Aun cuando es necesario poder compensar las diferencias de pesos a lo largo de la navegación, debido al consumo de combustible, agua, provisiones, etc, es necesario contar con cierta cantidad de lastre. Se adjunta; PL_009 PLANO DE ACHIQUE Y CONTRAINCENDIO Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

76

10.6

Sistema eléctrico

Consiste en los consumos eléctricos, tales como, iluminación, enchufes, maquinarias, etc. Y condicionara la capacidad de la planta eléctrica necesaria; optimizando espacio, peso y facilidad de manejo que tenga dentro de la embarcación. Se calcula la potencia necesaria; por lo que se elabora un estudio de todos los consumos que se requieren para la óptima navegación y confort. 

Planta eléctrica

Está constituida principalmente por: -

Planta generadora: que transforma la energía mecánica en eléctrica. Está compuesta por un generador eléctrico y banco de baterías (planta transitoria). Tableros de alta y baja potencia: son los puntos de enlazamiento y distribución de la energía entregada por el generador a los distintos elementos consumidores. Consumidores: elementos que consumen la energía eléctrica. Tabla 27. Balance eléctrico Tablero de Alta Potencia Ítem Bomba de achique Cargador baterías Molinete Ventiladores Total TAP

Potencia (Watts) 100 1500 1200 600 3400

Tablero de Baja Potencia Ítem Iluminación habitabilidad Tomacorrientes habitabilidad Luces de navegación Instrumentos de mesa de carta Total TBP

Potencia (Watts) 520 2100 200 650 3470

Con un subtotal de 6870 Watts de consumo, se ha elegido un Cummins Onan Marino QD, con una potencia que varía entre los 7 KW a los 9 KW, por lo que es satisfactorio para nuestros propósitos.

Se adjunta; PL_010 PLANO UNILINEAL ELECTRICO Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

77

Capítulo 11 RESISTENCIA A LA PROPULSIÓN

11.1 Introducción En este capítulo se desarrollaran los procedimientos y consideraciones para abordar el sistema propulsivo auxiliar de un velero, se mostrarán desde los cálculos de resistencia al avance de la carena, hasta la decisión de un motor y las características de la hélice apropiada. Los objetivos de este capítulo, son poder entregar una hélice optima, un motor y reductor apropiado, que se ajusten a nuestra embarcación, teniendo como consideración que la propulsión principal de la embarcación es por medio de la vela. 11.2

Obtención de la velocidad de operación por motor propulsor

Hemos dicho que la embarcación tiene un número de Froude de 0,38, lo que equivale a un largo de ola igual a la eslora de flotación, esta relación nos entrega una velocidad de 8 nudos; lo que es excesivo para la elección de un motor-hélice de uso auxiliar. Es por esto que se decide dividir la eslora de flotación entre tres largos de olas, entregándonos un número de Froude de 0,24 para una velocidad de 5 nudos. 11.3

Cálculo de la potencia efectiva en condición de casco desnudo

a. Cálculo de la resistencia total al avance Primero se estimó el coeficiente por fricción de forma empírica, propuesto por la ITTC-57. ( ( ) ) Para obtener la resistencia por fricción, se le sumó una corrección por efecto de rugosidad y curvaturas. (δCf = 0,00043) Tabla 28. Resistencia por fricción y presión viscosa Coeficiente de fricción

Cf

Resistencia por fricción

Rf

Coeficiente de presión viscosa

Cpv

Resistencia por presión viscosa

Rpv

0,002594 50,81 0,498 0,000778 13.075 0,128

Kgf KNt Kgf KNt

Estos valores (Rf y Rpv) en los dos métodos siguientes son calculados de igual manera. Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

78

Método 1: Mediante la estimación del coeficiente por formación de olas según grafico en función del número de Froude. Se observa que para valores de Froude bajos (o velocidades de operación bajos) la resistencia por formación de olas es cada vez menor.

Figura 39. Valores típicos del Cw aproximado, en función del número de Froude [3]

Tabla 29. Resistencia viscosa, por formación de olas, residual y total Resistencia viscosa

Rv

Coeficiente de formación de olas

Cw

Resistencia por formación de olas

Rw

Resistencia residual

Rr

Resistencia total

Rt

66,053 0,6479 0,00013 21,839 0,2142 34,915 0,3425 85,725 0,8409

Kgf KNt Kgf KNt Kgf KNt Kgf KNt

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79

Método 2: Mediante estimación de la Resistencia residual según serie de Delft.

Como se observa en la tabla 7, (en capítulo 4); las dimensiones de la carena de la embarcación cumplen las condiciones iniciales, de la serie sistemática Delft para yates a vela, y posterior cálculo de la resistencia residual.

Figura 40. Valores de las constantes para cálculo de la resistencia residual, mediante serie sistemática Delft [1] Tabla 30. Valores de las constantes para cálculo de resistencia por residual Cp LCB Bwl Lwl Tc c

0,583 -5,8% 3.6 11.7 0,6 11,71

Fn a0 a1 a2 a3 a4

25,90867 -74,75668 0,153521 0,188568 -0,889467

Resistencia por fricción

Rf

Resistencia residual

Rr

Resistencia total

Rt

0,25 a5 a6 a7 a8 a9

24,12137 10,48516 0,025348 -0,85494 0,048449

50,81 0,498 30,02 0,294 80,83 0,793

Kgf KNt Kgf KNt Kgf KNt

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80

b. Calculo de la potencia efectiva Para calcular los EHP se necesitó calcular la resistencia total al avance en Bare Hull (o casco desnudo), por lo que se utilizó el promedio de los dos métodos expuesto anteriormente. Tabla 31. Resumen de resistencia total al avance en casco desnudo método 1 método 2 Rt (casco desnudo) utilizado

Velocidad operación (Vb) EHP casco desnudo (EHPbh) Factor por apéndices, viento, fouling. Factor por servicio EHP condición de servicio (EHPcs)

11.4  

11.5

0,841 0,793 0,824

KNt KNt KNt

5 2,572 2,119 1,25 1,30 3,443 4,617

Nudos m/s KW KW HP

Criterios previos a la elección de la hélice óptima Se requiere de una hélice FPP convencional de tres palas, en función de la velocidad operacional de 5 nudos. El porcentaje aceptable de cavitación será de cero porcientos, según diagramas (Ver Figura 43). Aun cuando el sistema propulsor, se utilizará de forma ocasional, sin ser este, el mecanismo de propulsión principal de la embarcación.

Calculo de la hélice óptima

Se requiere una hélice para satisfacer una velocidad de operación de 5 nudos. tenemos los siguientes datos:

Para lo cual,

El diámetro máximo y la inmersión al eje de la hélice, fueron estimadas, comparando con las dimensiones de las embarcaciones de la base de datos. Además se tomaron las siguientes consideraciones:  

Centrar nuestro eje de la hélice en la mitad del calado. Que el diámetro de la hélice sea menor o igual a 2/3 partes de la mitad del calado, para evitar problemas de succión de aire del exterior por un poco inmersión.

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Tabla 32.Resumen de los datos del velero para cálculo de hélice Lwl Bwl Tm Cb

11,7 4,33 2 0,17 5 Velocidad de operación (Vb) 2,572 Diámetro máximo 0,5 Inmersión al eje 1 Inmersión a 0,7R 0,86 3,443 EHPcs (5 kn) 4,617 Velocidad de avance Va 2,16 Resistencia total al avance (cs) Rt 1,339 Empuje T 1,463

m m m kn m/s m m m KW HP m/s KNt KNt

Para el cálculo de la velocidad de avance se utilizó la siguiente expresión: (

)

Para el cálculo del empuje (T) se utilizó la siguiente expresión: ⁄(

)

Donde (w) corresponde al coeficiente de estela y el (t) al coeficiente de succión. Ahora, para poder encontrar la hélice optima, se debe tener una noción del mínimo valor de la relación de áreas, además del número de palas que se utilizará. Es así que se eligió una hélice de la serie B de Wageningen. (Ver Figura 42) Tabla 33.Estimación de la relación de área Número de palas (Z)

3

palas

Presión atmosférica

10330

kgf/m2

0,86

m

11.139,75

kgf/m2

175

kgf/m2

>

0,1697

Inmersión a 0,7R Presión (Po) Presión de vaporización (Pv) Ae/Ao

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Una vez estimado la relación de áreas, se debe decidir qué valor utilizar, considerando los criterios de cavitación adoptados, dado que al aumentar la relación de áreas, el rendimiento disminuye, y el porcentaje de cavitación aumenta, por lo que se debió verificar varias veces este valor. Para poder ir eligiendo la hélice apropiada se graficó la siguiente ecuación Kt = cte * J2; donde la cte. corresponde a T/ (⍴*(D2)*(Va2)), utilizando las siguientes variables: Tabla 34. Datos de entrada para obtención de hélice óptima ⍴ Diámetro hélice (D)

Kgf*s2/m4 m kgf KNt m/s 1,22

104,6 0,5 149,18 1,4634 2,16 cte

Empuje (T) Velocidad de avance (Va) Kt = cte *J2

La elección de la hélice apropiada, en primera instancia nos entrega los valores de la relación de paso sobre el diámetro (P/D), el grado de avance (J), los coeficientes de empuje (Kt) y de torque (Kq), como también del rendimiento del propulsor aislado (ηo); el que se puede estimación, para así, comprobar la exactitud o precisión al momento de obtener los valores de los diagramas. Tabla 35. Resultado obtenidos de Graficas Wageningen Ae/Ao

0,30 Se elige…

P/D J Kt Kq ηo (Ver Figura 42) ηo calculado

0,7 0,384 0,150 0,017 0,530 0,539

Se puede evaluar, cambiar los datos obtenidos (modificando la relación de áreas a una mayor) si es que el criterio de cavitación utilizado no es aceptable). Para comprobar el porcentaje de cavitación se debió obtener las siguientes áreas, al igual que la velocidad relativa (Vr) a 0,7 del radio de la hélice. Tabla 36.Relación de áreas de la hélice área disco (Ao) área expandida (Ae) área proyectada (Ap) Vr

0,1963 0,0589 0,0534 12,561

m2 m2 m2 m/s

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Con los siguientes valores se verifica el porcentaje de cavitación, los cuales son aceptables para la condición de diseño de nuestra embarcación. [3] Tabla 37. Comprobación de cavitación de la hélice (Ver Figura 43) Número de cavitación (0,7R)

σ

1,33

Coeficiente de carga

ζ

0,28

Tabla 38. Resumen de los datos del sistema propulsivo óptimo Número de palas Diámetro Paso

Z D P

Relación de paso/diámetro Relación de área Grado de avance Constante de empuje Constante de torque Rendimiento aislado Rendimiento rotativo relativo Rendimiento behind

BHP cs

0,50 0,35 (P/D) (Ae/Ao) J Kt Kq ηo ηrr ηb

Revoluciones de la hélice Empuje Torque

DHP cs

3

n T Q

m m 0,7 0,30 0,384 0,150 0,017 0,539 0,988 0,532

11,253 1,2182 0,0690

6,18

KW

8,41

HP

6,51

KW

8,85

HP

rps KNt KNt*m

Para la elección del motor se utilizará un 85% de los BHPcs; de esta forma se aliviará el motor elegido, es decir, no tendrá que funcionar de forma continua a su máxima potencia, sino, que a un 85% de esta. BHP (85%) cs

7,66

KW

10,4

HP

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11.6

Selección del motor

El motor que se requiere debe tener por lo menos 10, 27 hp de potencia, para unas revoluciones de la hélice de 11,25 rps, a una velocidad de 5 nudos. Tabla 39.Elección del motor propulsor auxiliar Motor Alpha Marine 20 BHP (hp) rpm motor rps hélice reductor

11,4 1,800 11,253 2,7

Este motor posee una caja reductora integrada que se regula en un intervalo de revoluciones requeridas por la hélice. Junto con saber utilizar las formulas, gráficos o diagramas, criterios de diseño, hay que tener especial cuidado con la sobre capacidad en el motor o sobre dimensión de las características de la hélice. Este análisis es parte de muchos procesos del diseño (o anteproyecto de una embarcación), tales como, la estimación de pesos, circuitos de achique, combustible, incendio etc… estudio de balance y estabilidad, entre otros. Los que se deben entrelazar y correlacionar entre estos, sin que el diseño de uno afecte en el diseño de otro sistema.

Figura 41. Ilustración del motor propulsor auxiliar

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Por último se muestran, la gráfica de Wageningen serie B para hélices de tres palas y una relación de área expandida igual a 0,3. Además del criterio utilizado para estimar la cavitación.

Figura 42. Grafica Wageningen serie B para hélices [2]

Figura 43. Criterio de cavitación [2]

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86

Capítulo 12 PREDICCION DE LA VELOCIDAD

12.1 Introducción Para poder tener una predicción de la velocidad del velero se debe tener presente distintas variantes. La carena ofrece distintas resistencias, cuando esta adrizada que estando escorada, esta última varía en función de la estabilidad del velero y por las inclemencias del ambiente, las que generan fuerzas aerodinámicas que a su vez cambian con respecto al rumbo de navegación. La velocidad de la embarcación será determinada en función del rumbo e intensidad del viento. Para realizar la predicción, se utilizó el software SPAN, el que requiere como datos de entrada; información referente al casco o carena del velero, datos de aparejo que se diseñó, del mástil y las condiciones del viento en las que navegara la embarcación. 12.2 Curvas polares

Para distintas velocidades del viento la velocidad de la embarcación (en función del ángulo de ataque del viento) son: ángulo 35 39 42 45 50 60 75 80 90 100 110

velocidad del velero 3,61 4,15 4,49 4,77 5,17 5,83 6,63 6,82 7,09 7,20 6,04

Podemos notar que para valores del ángulo de ataque del viento, las velocidades de la embarcación son más distantes. Figura 44. Ilustración curvas polares, mediante SPAN Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 8 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10

35 39 42 45 50 60 75 90 100 110 80 90 100 110 120 130 140 150 165 175 180 35 39 42 45 50 60 75 90 100 110 80 90 100 110 120 130 140 150 165 175 180 35 39 42 45 50 60 75 90 100 110

down down down down down down down down down down up up up up up up up up up up up down down down down down down down down down down up up up up up up up up up up up down down down down down down down down down down

8,98 9,35 9,54 9,68 9,82 9,84 9,45 8,52 7,59 6,51 9,22 8,52 7,59 6,51 5,44 4,64 4,13 3,72 3,21 3,05 3,03 11,38 11,7 11,86 11,96 12,04 11,97 11,48 10,57 9,65 8,41 11,22 10,57 9,65 8,41 7,16 6,19 5,52 4,98 4,31 4,1 4,08 13,5 13,81 13,95 14,03 14,07 13,94 13,34 12,24 11,35 10,17

22,65 23,89 24,92 25,99 27,86 31,77 37,89 45,08 51,67 60,89 40,03 45,07 51,66 60,88 74,37 91,95 109,53 125,52 150,77 170,04 180 23,76 25,36 26,66 28,01 30,32 34,98 41,78 49,05 55,16 64,22 44,03 49,05 55,15 64,21 77,36 93,2 110,06 125,88 150,99 170,12 180 24,95 26,81 28,3 29,85 32,47 37,72 45,49 53,71 60,2 68,37

3,33 3,85 4,16 4,42 4,79 5,34 5,89 6,02 5,76 5,24 6,01 6,02 5,76 5,24 4,49 3,73 3,26 3,08 3,05 3,03 3,02 3,81 4,31 4,61 4,86 5,21 5,78 6,48 6,93 6,91 6,42 6,67 6,93 6,92 6,42 5,6 4,84 4,29 4,07 4,03 4 4 3,99 4,5 4,8 5,05 5,4 6 6,75 7,25 7,39 7,2

2,73 2,99 3,09 3,13 3,08 2,67 1,53 0 -1 -1,79 1,04 0 -1 -1,79 -2,25 -2,4 -2,5 -2,67 -2,94 -3,01 -3,02 3,12 3,35 3,42 3,44 3,35 2,89 1,68 0 -1,2 -2,2 1,16 0 -1,2 -2,2 -2,8 -3,11 -3,29 -3,53 -3,89 -3,99 -4 3,27 3,5 3,57 3,57 3,47 3 1,75 0 -1,28 -2,46

5,22 6,05 6,79 7,35 7,99 8,31 6,65 4,47 3,34 2,31 5,83 4,48 3,34 2,31 1,46 0,95 0,74 0,62 0,39 0,19 -0,09 7,71 8,8 9,31 9,66 10,06 10,45 10,56 7,96 4,93 3,26 10,5 7,97 4,93 3,26 2,13 1,47 1,18 1 0,65 0,33 -0,16 9,74 10,62 10,99 11,25 11,52 11,78 11,77 11,31 7,16 4,23

0,48 0,58 0,66 0,74 0,87 1,09 1,23 1,17 1,01 0,77 1,24 1,17 1,01 0,77 0,53 0,35 0,26 0,24 0,23 0,22 0,22 0,65 0,79 0,89 0,99 1,14 1,44 1,83 1,91 1,67 1,29 1,95 1,91 1,67 1,29 0,91 0,63 0,47 0,42 0,41 0,41 0,4 0,78 0,94 1,05 1,16 1,34 1,67 2,15 2,65 2,35 1,88

2,25 2,47 2,62 2,74 2,87 2,93 2,6 1,97 1,42 0,87 2,43 1,97 1,42 0,88 0,47 0,27 0,2 0,16 0,1 0,04 -0,02 2,81 3,03 3,13 3,2 3,28 3,36 3,39 2,87 2,15 1,37 3,37 2,87 2,15 1,37 0,78 0,47 0,35 0,29 0,17 0,08 -0,03 3,22 3,39 3,46 3,51 3,57 3,62 3,62 3,53 2,7 1,85

0,9 0,91 0,93 0,94 0,97 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,7 0,71 0,72 0,73 0,74 0,79 0,92 1 1 1 0,98 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,57 0,57 0,58 0,58 0,59 0,64 0,75 0,99 1 1

0,3 0,42 0,51 0,59 0,73 0,97 1,16 1,13 0,99 0,77 1,18 1,13 0,99 0,77 0,53 0,35 0,26 0,23 0,23 0,22 0,22 0,44 0,6 0,71 0,82 0,99 1,3 1,72 1,84 1,64 1,28 1,85 1,84 1,64 1,28 0,91 0,63 0,47 0,42 0,41 0,41 0,41 0,53 0,72 0,85 0,97 1,17 1,53 2,04 2,55 2,3 1,86

0,18 0,16 0,16 0,15 0,14 0,12 0,08 0,04 0,02 0,01 0,07 0,04 0,02 0,01 0 0 0 0 0 0 0 0,22 0,2 0,18 0,17 0,16 0,13 0,11 0,07 0,04 0,02 0,1 0,07 0,04 0,02 0,01 0 0 0 0 0 0 0,26 0,23 0,21 0,19 0,17 0,15 0,11 0,09 0,05 0,03

2,48 2,72 2,89 3,01 3,16 3,23 2,86 2,16 1,56 0,96 2,67 2,16 1,56 0,96 0,53 0,3 0,22 0,18 0,11 0,05 -0,02 3,09 3,34 3,45 3,52 3,61 3,7 3,72 3,15 2,37 1,51 3,71 3,15 2,37 1,51 0,87 0,53 0,4 0,32 0,19 0,09 -0,04 3,54 3,73 3,81 3,86 3,92 3,98 3,98 3,88 2,97 2,04

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0,2 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,23 0,17 0,12 0,08 0,21 0,17 0,12 0,08 0,04 0,02 0,02 0,01 0,01 0 0 0,25 0,27 0,27 0,28 0,29 0,29 0,3 0,25 0,19 0,12 0,3 0,25 0,19 0,12 0,07 0,04 0,03 0,03 0,01 0,01 0 0,28 0,3 0,3 0,31 0,31 0,32 0,32 0,31 0,24 0,16

1,31 1,52 1,7 1,84 1,99 2,07 1,67 1,13 0,84 0,58 1,46 1,13 0,84 0,58 0,37 0,24 0,19 0,16 0,1 0,05 0,02 1,92 2,19 2,31 2,4 2,49 2,59 2,61 1,99 1,24 0,82 2,6 1,99 1,24 0,82 0,54 0,37 0,3 0,25 0,16 0,08 0,04 2,42 2,62 2,71 2,77 2,84 2,9 2,9 2,79 1,79 1,07

88

escorante Par tripulación

Par escorante casco

escorante Par hidrodinámico

escorante Par aerodinámico

Resistencia formas

Resistencia inducida

por 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

flat

Rizo mayor

Fuerza lateral (KNt)

propulsora Fuerza (KNt)

Angulo de escora

and Velocity makegood

Velocidad del casco

Angulo beta Va

Viento aparente

Spinnaker

Angulo beta Vr

Velocidad del viento

12.2 Resultados software SPAN

1,36 1,42 1,42 1,42 1,41 1,41 1,42 1,21 0,84 0,46 1,42 1,21 0,84 0,46 0,2 0,09 0,05 0,04 0,01 0 0 1,41 1,41 1,41 1,41 1,41 1,4 1,4 1,41 1,31 0,81 1,4 1,41 1,31 0,81 0,4 0,2 0,13 0,1 0,04 0,01 0 1,41 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,42 1,14

80 90 100 110 120 130 140 150 165 175 180 35 39 42 45 50 60 75 90 100 110 80 90 100 110 120 130 140 150 165 175 180 35 39 42 45 50 60 75 90 100 110 80 90 100 110 120 130 140 150 165 175 180 35 39

up up up up up up up up up up up down down down down down down down down down down up up up up up up up up up up up down down down down down down down down down down up up up up up up up up up up up down down

13,03 12,24 11,35 10,17 8,87 7,76 6,96 6,28 5,45 5,19 5,16 15,42 15,74 15,88 15,95 15,99 15,83 15,13 13,92 12,97 11,85 14,78 13,92 12,97 11,85 10,54 9,34 8,42 7,63 6,65 6,35 6,32 16,9 17,33 17,48 17,56 17,61 17,51 16,88 15,58 14,53 13,49 16,5 15,57 14,53 13,49 12,21 10,96 9,9 8,98 7,86 7,52 7,47 18,21 18,36

48,17 53,71 60,19 68,36 79,75 95,37 111,23 126,56 151,36 170,25 180 26,03 28,03 29,66 31,36 34,26 40,05 48,66 57,92 64,77 72,95 51,67 57,92 64,77 72,94 83,41 96,91 112,44 127,47 151,9 170,44 180 27,2 29,01 30,68 32,45 35,52 41,82 51,35 61,39 68,64 77,07 54,61 61,38 68,64 77,07 87,22 99,57 113,55 128,15 152,29 170,57 180 27,75 30,32

6,94 7,25 7,39 7,2 6,63 5,76 5,21 5 4,97 4,94 4,93 3,96 4,52 4,83 5,09 5,46 6,08 6,87 7,39 7,63 7,61 7,07 7,39 7,63 7,62 7,26 6,66 6,07 5,85 5,83 5,8 5,8 3,52 4,25 4,61 4,9 5,31 6,03 6,9 7,46 7,74 7,85 7,11 7,46 7,74 7,85 7,66 7,26 6,87 6,69 6,69 6,66 6,66 3,03 3,44

1,21 0 -1,28 -2,46 -3,31 -3,7 -3,99 -4,33 -4,8 -4,92 -4,93 3,25 3,51 3,59 3,6 3,51 3,04 1,78 0 -1,32 -2,6 1,23 0 -1,32 -2,6 -3,63 -4,28 -4,65 -5,07 -5,63 -5,78 -5,8 2,89 3,3 3,42 3,46 3,41 3,01 1,79 0 -1,34 -2,68 1,24 0 -1,34 -2,68 -3,83 -4,67 -5,26 -5,8 -6,46 -6,64 -6,66 2,48 2,68

11,66 11,31 7,16 4,23 2,86 2,04 1,68 1,44 0,94 0,49 -0,24 12,32 13,05 13,28 13,33 13,12 12,99 12,9 12,36 9,76 5,42 12,76 12,36 9,77 5,42 3,61 2,68 2,23 1,92 1,28 0,69 -0,35 16,54 17,86 18,18 18,22 17,88 16,28 14,08 13,68 12,58 7,64 13,92 13,75 12,58 7,64 4,53 3,41 2,85 2,45 1,64 0,9 -0,47 22,24 22,68

2,32 2,65 2,35 1,88 1,38 0,97 0,75 0,68 0,66 0,65 0,65 0,94 1,11 1,23 1,34 1,5 1,85 2,41 3,04 3,07 2,53 2,62 3,04 3,07 2,53 1,91 1,4 1,11 1,01 0,99 0,97 0,97 1,22 1,42 1,56 1,7 1,9 2,2 2,61 3,41 3,84 3,23 2,85 3,43 3,84 3,23 2,52 1,9 1,53 1,41 1,39 1,36 1,36 1,46 1,7

3,6 3,53 2,7 1,85 1,15 0,72 0,56 0,46 0,27 0,12 -0,06 3,72 3,85 3,89 3,9 3,87 3,85 3,83 3,73 3,22 2,3 3,81 3,73 3,22 2,3 1,53 1,04 0,81 0,68 0,4 0,18 -0,08 4,45 4,65 4,7 4,7 4,66 4,42 4,04 3,96 3,75 2,77 4,01 3,98 3,75 2,77 1,95 1,41 1,13 0,94 0,55 0,26 -0,12 5,16 5,19

0,81 0,99 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,53 0,64 0,87 1 1 0,7 0,87 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,55 0,78 1 1 0,61 0,78 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0,5 0,5

2,21 2,55 2,3 1,86 1,37 0,97 0,75 0,68 0,66 0,65 0,65 0,59 0,82 0,97 1,11 1,3 1,69 2,29 2,94 3 2,49 2,5 2,94 3 2,49 1,9 1,39 1,1 1,01 0,99 0,97 0,97 0,59 0,94 1,15 1,33 1,59 1,99 2,48 3,3 3,75 3,18 2,73 3,31 3,75 3,18 2,49 1,89 1,52 1,4 1,39 1,36 1,36 0,59 0,79

0,11 0,09 0,05 0,03 0,01 0,01 0 0 0 0 0 0,35 0,29 0,26 0,23 0,2 0,16 0,12 0,1 0,07 0,04 0,12 0,1 0,07 0,04 0,02 0,01 0,01 0,01 0 0 0 0,64 0,48 0,41 0,37 0,31 0,21 0,14 0,11 0,09 0,05 0,13 0,11 0,09 0,05 0,03 0,01 0,01 0,01 0 0 0 1,15 0,91

3,95 3,88 2,97 2,04 1,28 0,82 0,63 0,51 0,3 0,14 -0,06 4,09 4,24 4,28 4,29 4,25 4,23 4,21 4,1 3,55 2,55 4,18 4,1 3,55 2,55 1,71 1,18 0,92 0,76 0,44 0,2 -0,09 4,89 5,12 5,17 5,18 5,12 4,85 4,44 4,37 4,15 3,09 4,41 4,38 4,15 3,09 2,19 1,6 1,28 1,05 0,61 0,28 -0,13 5,67 5,71

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

0,32 0,31 0,24 0,16 0,1 0,06 0,05 0,04 0,02 0,01 0 0,33 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,34 0,33 0,28 0,2 0,33 0,33 0,28 0,2 0,13 0,09 0,07 0,06 0,03 0,02 -0,01 0,39 0,41 0,41 0,41 0,41 0,39 0,35 0,35 0,33 0,24 0,35 0,35 0,33 0,24 0,17 0,12 0,1 0,08 0,05 0,02 -0,01 0,45 0,46

2,87 2,79 1,79 1,07 0,72 0,52 0,42 0,36 0,24 0,12 0,06 3,02 3,18 3,23 3,25 3,2 3,17 3,16 3,03 2,43 1,36 3,12 3,03 2,43 1,36 0,91 0,68 0,56 0,48 0,32 0,17 0,09 3,91 4,16 4,22 4,23 4,17 3,87 3,41 3,33 3,08 1,91 3,38 3,35 3,08 1,91 1,14 0,86 0,72 0,62 0,41 0,23 0,12 4,8 4,85

89

escorante Par tripulación

Par escorante casco

escorante Par hidrodinámico

escorante Par aerodinámico

Resistencia formas

Resistencia inducida

por 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

flat

Rizo mayor

Fuerza lateral (KNt)

propulsora Fuerza (KNt)

Angulo de escora

and Velocity makegood

Velocidad del casco

Angulo beta Va

Viento aparente

Spinnaker

Angulo beta Vr

Velocidad del viento 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 12 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 16 16

1,4 1,4 1,42 1,14 0,66 0,37 0,26 0,19 0,09 0,02 0,01 1,39 1,39 1,39 1,39 1,39 1,39 1,39 1,39 1,41 1,39 1,39 1,39 1,41 1,39 0,94 0,59 0,43 0,33 0,15 0,05 0,01 1,37 1,36 1,36 1,36 1,36 1,37 1,39 1,39 1,39 1,42 1,39 1,39 1,39 1,42 1,22 0,87 0,66 0,51 0,25 0,08 0,02 1,32 1,32

42 45 50 60 75 90 100 110 80 90 100 110 120 130 140 150 165 175 180 35 39 42 45 50 60 75 90 100 110 80 90 100 110 120 130 140 150 165 175 180

down down down down down down down down up up up up up up up up up up up down down down down down down down down down down up up up up up up up up up up up

18,56 18,66 18,78 18,86 18,54 17,24 16,14 15,1 18,19 17,24 16,14 15,1 13,9 12,63 11,49 10,47 9,26 8,87 8,82 19,92 19,75 19,63 19,56 19,43 18,5 20,92 20,45 19,1 18,13 21,03 20,46 19,11 18,13 17,17 16,02 14,85 13,75 12,45 12,04 11,98

31,7 33,42 36,55 43,26 53,55 64,34 72,04 80,63 57,09 64,34 72,04 80,63 90,6 102,47 115,61 129,61 153,18 170,87 180 30,56 34,19 36,92 39,57 43,94 50,88 56,94 69,01 77,34 86,5 60,77 69,01 77,35 86,5 96,57 107,76 119,92 133,03 155,24 171,6 180

3,94 4,3 4,84 5,74 6,86 7,47 7,77 7,97 7,09 7,47 7,77 7,97 7,92 7,65 7,4 7,31 7,34 7,33 7,33 0,88 0,91 0,94 1,04 1,23 1,82 6,26 7,33 7,66 7,97 6,8 7,33 7,66 7,97 8,1 8,07 8,04 8,09 8,19 8,2 8,21

2,93 3,04 3,11 2,87 1,78 0 -1,35 -2,73 1,23 0 -1,35 -2,73 -3,96 -4,92 -5,67 -6,33 -7,09 -7,3 -7,33 0,72 0,71 0,7 0,73 0,79 0,91 1,62 0 -1,33 -2,73 1,18 0 -1,33 -2,73 -4,05 -5,19 -6,16 -7,01 -7,91 -8,17 -8,21

23,94 24,26 23,73 21,06 15,94 14,75 14,18 10,25 15,17 14,75 14,18 10,25 6,11 4,35 3,63 3,1 2,06 1,15 -0,62 27,22 27,33 27,41 27,45 27,54 32,77 24,33 17,71 19,12 16,34 21,21 17,71 19,04 16,34 11,81 8,84 6,74 5,04 3,1 1,78 -1,03

1,84 1,98 2,23 2,62 2,86 3,64 4,29 3,98 3,04 3,64 4,29 3,99 3,2 2,5 2,08 1,94 1,93 1,9 1,89 2,02 2,29 2,46 2,61 2,81 2,79 3,69 3,98 5,29 5,57 3,76 3,98 5,27 5,58 4,73 3,98 3,57 3,49 3,54 3,5 3,49

5,27 5,29 5,27 5,06 4,36 4,15 4,03 3,28 4,23 4,15 4,03 3,28 2,43 1,85 1,52 1,27 0,75 0,35 -0,16 6,1 5,9 5,74 5,6 5,34 4,5 5,3 4,61 4,78 4,34 5,07 4,61 4,77 4,34 3,52 2,94 2,56 2,17 1,29 0,62 -0,3

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,69 0,92 1 0,54 0,69 0,92 1 1 1 1 1 1 1 1 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,55 0,83 1 0,5 0,55 0,82 1 1 1 1 1 1 1 1

1,12 1,38 1,75 2,31 2,7 3,52 4,18 3,92 2,9 3,52 4,18 3,92 3,17 2,48 2,07 1,93 1,93 1,9 1,9 0,06 0,07 0,07 0,09 0,12 0,35 3,41 3,82 5,14 5,46 3,54 3,82 5,12 5,46 4,66 3,93 3,53 3,46 3,53 3,5 3,49

0,71 0,6 0,47 0,31 0,16 0,12 0,11 0,07 0,14 0,12 0,11 0,07 0,04 0,02 0,02 0,01 0 0 0 19,01 16,8 14,81 11,58 7,49 2,44 0,29 0,16 0,16 0,12 0,22 0,16 0,15 0,12 0,08 0,05 0,04 0,03 0,01 0 0

5,8 5,82 5,79 5,56 4,8 4,58 4,47 3,66 4,66 4,58 4,47 3,66 2,74 2,11 1,72 1,42 0,83 0,39 -0,18 6,71 6,49 6,31 6,16 5,87 4,94 5,83 5,1 5,32 4,88 5,58 5,1 5,31 4,88 4 3,36 2,89 2,41 1,42 0,68 -0,33

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

0,46 0,46 0,46 0,44 0,38 0,36 0,35 0,29 0,37 0,36 0,35 0,29 0,21 0,16 0,13 0,11 0,07 0,03 -0,01 0,54 0,52 0,5 0,49 0,47 0,39 0,46 0,4 0,42 0,38 0,44 0,4 0,42 0,38 0,31 0,26 0,22 0,19 0,11 0,05 -0,03

4,96 4,98 4,95 4,67 3,81 3,56 3,44 2,54 3,65 3,56 3,44 2,54 1,53 1,1 0,91 0,78 0,52 0,29 0,16 5 5 5 5 4,99 4,14 4,99 4,15 4,39 3,89 4,7 4,15 4,38 3,89 2,91 2,2 1,69 1,27 0,78 0,45 0,26

90

escorante Par tripulación

Par escorante casco

escorante Par hidrodinámico

escorante Par aerodinámico

Resistencia formas

Resistencia inducida

por 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

flat

Rizo mayor

Fuerza lateral (KNt)

propulsora Fuerza (KNt)

Angulo de escora

and Velocity makegood

Velocidad del casco

Angulo beta Va

Viento aparente

Spinnaker

Angulo beta Vr

Velocidad del viento 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20

1,31 1,3 1,31 1,33 1,37 1,38 1,38 1,41 1,38 1,38 1,38 1,41 1,42 1,17 0,94 0,75 0,38 0,13 0,04 1,27 1,27 1,27 1,27 1,27 1,2 1,3 1,36 1,35 1,37 1,33 1,36 1,35 1,37 1,4 1,41 1,42 1,33 0,75 0,29 0,1

Capítulo 13 DATOS ECONOMICOS

13.1 Introducción Dentro de los objetivos principales del anteproyecto, se busca bajos costos. Los que se dividen en costos de construcción, materiales e implementación del velero. 13.2 Definición de los costos 

Costos de los materiales de construcción

Se refiere a los costos de los materiales tales como, los distintos tipos de madera, clavos, pernos, etc. Para la construcción del casco y superestructura de la embarcación. 

Costos de la mano de obra

Consiste en el valor que se le da al trabajo realizado por las personas, al momento del diseño, cálculos y construcción la embarcación. Se han considerado un número de cuatro trabajadores y un ingeniero naval, con sueldos de $500.000 y $1.000.000 respectivamente, para un periodo de 10 meses. 

Costos de los elementos, equipos e instalación

Son tanto los gastos de los equipos para que el velero navegue de forma segura, como para el bienestar y confort de las personas durante la navegación. Estos gastos se desglosan en las siguientes cuatro tablas con sus valores unitarios y total (en pesos chilenos). También se han agrupado en costos de los equipos de navegación, costos de los elementos de la habitabilidad, costos de los aparejos y elementos de cubierta y los costos de los equipos que constituyen la sala de máquinas.

EQUIPOS DE NAVEGACION GPS radio VHF sonda cartas de navegación luces de navegación más un 20%

Tabla 40. Costos de los equipos de navegación Cantidad Precio unitario Precio total 1 214.830 214.830 1 308.000 308.000 1 308.000 308.000 1 161.700 161.700 1 71.980 71.980 212.902 Suma $ 1.277.412

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

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Tabla 41. Costos elementos de la habitabilidad ELEMENTOS DE LA HABITABILIDAD Cantidad Precio unitario Precio total Cama + almohada + mantas y sabanas 3 220.000 660.000 sofá 1 149.000 149.000 mesa comedor 1 90.000 90.000 accesorios para living comedor 1 107.800 107.800 televisor 1 209.000 209.000 equipos de sonido 1 184.500 184.500 fregadero 1 90.000 90.000 nevera 1 130.500 130.500 horno 1 204.000 204.000 accesorios para cocina 1 370.000 370.000 silla carta de navegación 1 44.660 44.660 accesorios para mesa de cartas 1 205.000 205.000 bidé 2 92.300 184.600 inodoro 2 220.000 440.000 regadera 1 34.650 34.650 accesorios para baños 1 62.000 62.000 más un 15% 474.857 Suma $ 3.640.567 Tabla 42. Costos de los aparejos y elementos de cubierta APAREJOS Y CUBIERTA Cantidad Precio unitario Precio total caña de mando 1 137.000 137.000 velas 1 5.300.000 5.300.000 mástil 1 2.500.000 2.500.000 botavara 1 1.860.000 1.860.000 winches 3 240.000 720.000 carros 2 140.000 280.000 enrollador génova 1 950.000 950.000 sistema auto virado génova 1 238.000 238.000 molinete 1 460.000 460.000 más un 20% 2.489.000 Suma $ 14.934.000 Tabla 43. Costos de los equipos que constituyen la sala de maquinas SALA DE MAQUINAS Y EQUIPOS motor generador eléctrico baterías cargador de baterías bombas de aguas residuales más un 25%

Cantidad Precio unitario 1 12.550.000 1 6.900.000 3 279.107 1 807.000 2 207.000

Precio total 12.550.000 6.900.000 837.321 807.000 414.000 5.273.580 Suma $ 26.781.901

Anteproyecto de yate a vela de madera con quilla corrida Eduardo Nicolás Chi Del Rio

92

13.3 Resumen del presupuesto Como se ha mencionado en este capítulo, el precio total ó final de la embarcación, corresponde a las sumas de los costos de los elementos, equipos e instalaciones, de los materiales de construcción y de la mano de obra. Sub total elementos, equipos e instalaciones Sub total materiales de construcción Sub total mano de obra

$ 46.633.879,75 $ 28.644.000,00 $ 30.000.000,00 Precio Neto $ 105.277.880 IVA $ 20.002.820 Precio Total $ 125.280.700

Una vez obtenido el valor final estimado de la embarcación en $125.280.700 pesos chilenos y para poder tener mayor referencia del precio de la embarcación en el mercado mundial; se ha utilizado una tabla con los valores de algunas embarcaciones similares, las que fueron obtenidas de la siguiente página web www.topbarcos.com. Tabla 44. Veleros con dimensionamiento y precios de venta Velero Precio Eslora Manga Calado Laurente Giles Clasico 48 $ 103.950.000 14,5 3,4 3 Transpacific 49 $ 115.500.000 15,24 4,14 3 Ta Shin Yana $ 77.000.000 11,37 3,53 1,76 Maxi 1050 $ 92.400.000 10,36 3,05 1,83 J 130 $ 80.850.000 13 4 3 Camper & Nicholson 36 $ 115.500.000 12 3,5 1,5

Precio v/s Loa

Se puede notar según la gráfica que embarcaciones de eslora total entre 10 a 16 metros, los precios fluctúan de 75 a 120 millones de pesos.

$ 120 $ 115

Precio ($MM)

$ 110 $ 105 $ 100 $ 95 $ 90

y = 4,509x + 40,066

$ 85 $ 80 $ 75 10

11

12

13

Año 1953 1994 1981 2002 1995 1983

14

Eslora total (mts)

15

16

Es así que para una Loa de 15,5 metros se tiene un valor de $109.950.000 por lo que la embarcación diseñada esta un 12,23% por sobre del promedio.

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CONCLUSIONES

El proyecto de un yate a vela en condición de desplazamiento, es igual a cualquier cálculo de otra embarcación en la misma condición, pero con la complejidad de tener que predecir la velocidad de operación, que pueda tener la embarcación mediante la propulsión a vela. Se consigue la velocidad de operación dispuesta en el perfil de misión de la embarcación de 8 nudos, mediante la propulsión a vela. Además de una potencia suficiente para una propulsión auxiliar mediante hélice-motor de 5 nudos, para las maniobras de zarpe, falta de viento, entre otras. El uso de la madera como el material de construcción es técnicamente aceptable si es utilizada de forma correcta y tomando las medidas adecuadas de protección y preservación. Se debieron considerar las fuerzas y resistencias, tanto hidrodinámicas como aerodinámicas que influyen en el comportamiento de estabilidad y maniobra de la embarcación. La embarcación posee una estabilidad positiva aproximada de por lo menos 120 grados de escora, para las tres condiciones de carga evaluadas. Además del diseño de la quilla corrida que contrarresta la escora, y logra navegar con un ángulo de abatimiento menor a 3 grados. El uso del mecanismo de autoviraje para el genova, ayuda a los objetivos solicitados, de fácil maniobrabilidad para una mínima dotación. Además de la elección de un aparejo que facilita la ceñida de la embarcación. Con respecto al costo total de la embarcación, se compara el valor con otras de características similares, analizadas en la base de datos, y esta embarcación supone un precio dentro de la media de las embarcaciones analizadas en dicho estudio.

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