Hemos de tener en cuenta que las turbinas de eje horizontal experimentan un enorme empuje de viento que es contrarrestado por el pilar de anclaje. De hecho, las dimensiones del pilar impiden montar estos sistemas en muchas zonas donde no pueden llegar camiones grua.

Si suponemos que el viento viene de proa al barco, este viento empuja las palas de aerogenerador creándose dos componentes, una hacia popa, que es contrarrestada por el pilar en tierra, pero que en un barco empuja a este hacia atrás, y otra componente lateral que hace girar el aerogenerador. Esta es la única componente que se puede utilizar para transmitir movimiento a las hélices y muy probablemente no logre después de todo el proceso de pérdidas contrarrestar a la otra.

Es decir, no podría remontar el viento.

En cuanto a vientos de través, la componente de escora debe de ser fenomenal, además al escorar las hélices pierden ángulo, siendo menos eficaces e incluso perdiendo su eficacia.

Por otra parte ese aerogenerador de 42 metros daría como máximo lo que dan 1382 metros de vela, su equivalente en superficie, superficie de vela menor de la necesaria en un cliper.

Un saludo

Así es en efecto, de no alcanzarse una potencia suficiente como para remontar la suma de las componentes antidireccionales de la fuerza del viento contra la superficie de palas, más la de este sobre el plano frontal expuesto por el buque, el sistema no tendrá una eficacia completa. Es decir, que debemos descartar la portabilidad del viento en la primera y ultima mitad de los cuadrantes 1º y 4º; que debemos descartar el sistema como única fuente de impulsión, pero que sigue siendo válido como impulsión auxiliar.



La escora transversal supongo, no tiene por que ser mucho mayor a las producidas por el velamen tradicional, teniendo en cuenta además que la masa tubular de aire, atraviesa la superficie descrita por las palas del aerogenerador e incluso se expansiona tras ella.

En cuanto a la pérdida de ángulo de la superficie de palas respecto a la dirección del viento por causa de la escora, a la articulación propia de las palas podemos unir una mecánica de articulación oscilante, hasta unos ángulos determinados, con transmisiones cardánicas para la cabeza, que automáticamente mantenga la dirección óptima.

Como es natural, si la idea fuera perfecta, estaría ya en marcha. Pero estamos hablando de posibles aplicaciones que necesitan entrar en una fase de i+d que nos llevarán a un resultado útil o al abandono del proyecto.

Mi confianza es que la técnica progresa a pasos agigantados, los rendimientos en los mecanismos cada vez se reducen más; tenemos rodaduras sin contacto físico, con rozamientos y pérdidas por calor despreciables, y un largo etc. Lo que hoy vemos como obstáculos insalvables, mañana pueden estar tan superados que serán intrascendentes.

¿Será capaz el progreso del hombre de obtener del viento algo más de lo que obtiene con la tradiconal vela?

Interesante pregunta y creo que la respuesta es un No.

Aprovechamos la fuerza del viento sobre una superficie. Para una determinada fuerza y una determinada superficie hay un máximo de aprovechamiento físico posible y ese máximo posible es aproximadamente el que entrega una vela bien diseñada y bien hecha.

Cualquier sistema que empleemos como alternativa a la vela puede tener algunas ventajas concretas, pero nunca obtendremos más energía por superficie. Si además el sistema es más caro, más complicado o más engorroso, su desventaja es franca.

Hay además ciertas razones que hicieron las velas un sistema muy eficiente, y una de estas es su adecuación a los distintos regímenes de vientos.

Un aerogenerador de eje horizontal, los empleados corrientemente, empieza a funcionar a 4 metros /segundo que es un viento ya apreciable, capaz de mover las ramas de los árboles, aumenta en eficacia hasta 12 metros /segundo, donde da el máximo (por cuestiones del alternador, ya no obtiene más energía a más potencia) y deja de funcionar a 50 metros /segundo pues las palas no aguantan (si se hiciera que aguantasen sería menos eficaz a vientos más habituales y sería menos rentable)

Sin embargo un velero aprovecha brisas tenues de viento y fuerzas de viento huracanadas, mediante el sistema de largar más o menos trapo. Se adapta muy bien a casi todas las condiciones de viento, de una forma sencillísima, y eso es una fuerte cualidad de este sistema.

Cuando Nelson cae sobre la combinada soplan brisas de poco más de tres nudos y 24 horas después se mantienen contra un temporal. Ese enorme rango de adecuación al viento no lo tienen nuestros aerogeneradores actuales.

Creo que el progreso en velas, que funcionan muy bien, pasa por simplificar la maniobra de estas, automatizarla y usar materiales de gran durabilidad y bajo peso, más que por transmisiones complicadas o sistemas llamativos pero poco prácticos en cualquier condición climática y de visibilidad.

Claro que puedo estar equivocado.

Un saludo

Soy de la misma opinión, en tanto en cuanto la ciencia aplicada y la técnica no sepan dominar al viento. Pero la inteligencia humana es un arma muy poderosa y a veces hasta hay que ponerle limites a sus creaciones. Lo que aún no está creado, ni nuestros ojos, ni nuestra mente lo pueden hoy ver; pero mañana...

Hace un año más o menos atendimos al Beluga Sky Sails, cargando aerogeneradores en Ferrol. Tuve ocasión de comentar con el Capitán el asunto de la famosa cometa. Todo muy bien...en mar abierto , fuera de zonas de tráfico ....y con el viento en los cuadrantes adecuados.

Como muy bien han manifestado otros foristas, no porta ni de broma a un barco de este tamaño, solo complementa en mayor o menor medida la propulsión convencional sobre un 10% (dejemoslo en un 8, que por otra parte no está nada mal, una tonelada de fuel pesado ronda los 300 USD)y estadísticamente supone por tanto para un buque oceánico un ahorro de combustible razonable , aparte del efecto medioambiental. Tampoco es un equipo mosntruosamente caro comparado con el coste de un buque de este tipo.

Problema gordo y que les preocupaba muy mucho :Ante una posible caida de la cometa al agua(que occurre),por una racha no corregida una guiñada etc... deja muy poco margen de tiempo para librar la hélice de una embarrada con el aparejo, aunque tienen algún sistema de escape rápido para el aparejo.

En mi opininion no hay que ser refractario a lo nuevo y hay que recoger el experimento con respeto, es como siempre se ha progresado en la mar, se innova empíricamente , se experimenta y se perfecciona aplicando la técnica...

Estoy de acuerdo con Espaldar y Sotacomitre, para mi el fórmula uno fue el clipper, ...que se puede perfeccionar ... ya se hizo en cierto modo a finales del XIX con el apoyo de los cabrestantes de vapor que permitieron reducir las tripulaciones y los sistemas mixtos hierro/madera en construccción, se pudo pasar de las 1000/1500 tons de los clippers a las 4 y hasta 5000 de los veleros de hierro, que fueron competitivos mucho tiempo sobre todo en tráficos de materias primas (fertilizantes, lana, ) aunque no eran tan elegantes como los clippers si que se alcanzó la máxima expresión hasta ahora de la capacidad de transporte a vela.

Con las tecnologías actuales de materiales, sistemas de control, etc, capacidad de desarrollar diseños altamente flexibles en su despliegue para no entorpecer los procesos de carga y descarga de los barcos (aspecto crítico) etc...el viento sin duda recuperará su trono, otra cosa es acertar ahora como van a ser el cetro y la corona, aunque yo me mojo y opto por la vela.

En el transporte marítimo , al final lo que cuenta es el coste por tonelada transportada,. La clave de la inflexión lo tarde o temprano los precios de los combustibles fósiles que inevitablemente subirán y harán por un lado que otras alternativas teconologícas sean competitivas y por otro que empiecen a faltar y no quede más remedio que recurrir a dichas alternativas.

Efectivamente el motor de la tecnología siempre ha sido el coste, nunca el romanticismo.

La máquina de vapor se desarrolla porque es más barata que los hombres que hacen su trabajo alternativo, y se adapta a los barcos porque es más barata la tonelada transportada a máquina que con cualquier otro sistema, teniendo en cuenta tripulaciónes, tamaños, vientos, seguridad y tiempos.

Las gráficas demuestran que los combustibles son un bien agotable en el tiempo y además no conviene quemar todo, porque gran parte de la síntesis de productos de laboratorio sale de ellos. Normalmente el paulatino cese de una existencia implica su aumento progresivo de precio y llegará un momento en que los combustibles sean muy costosos.

Cuando eso pase y no antes, es muy posible que parte del transporte marítimo vuelva a depender de la vela y el viento, reservando los motores para situaciones de seguridad y emergencia. Pero también es posible que los mercantes sean monstruos fenomenales provistos de propulsión nuclear en su mayor parte, porque tamaño, seguridad de ruta y velocidad pueden seguir siendo más baratos que la alternativa de la vela.

Pero hay más alternativas posibles y una también muy probable es la fabricación de combustibles en centrales de tierra a partir de una fuente de energía nuclear de fisión o por fusión, si esta se lograse confinar. La confinación de la fusión sería la resolución para los próximos milenios de nuestras necesidades de energía.

Pueden pasar muchas cosas, pero lo que si parece que no rinde cuentas por más que se le da vueltas es el predominio de la fotovoltaica o la eólica como fuente principal de energía. Serán desterradas a aplicaciones muy puntuales y en muy baja producción.

Claro que si se desata otra panguerra mundial y nos matamos todos, no necesitaremos ninguna energía. Esta última opción aterroriza porque es la más barata.

Un saludo

Hola Espaldar
De acuerdo al 100%.

Cuando eso ocurra probablemente conviviran las dos vías , la recuperación de la vela con nuevas tecnologías de materiales y sistemas y los megabuques con sistemas de propulsión cuyo volumen transportado compense los altos costes de inversión, por ejemplo el Gas Natural Licuado (LNG) es un combustible bastante eficiente y experimentado pero con excepciòn de los propios buques que lo transportan, plantea el problema del almacenamiento y puntos de suministro.

Los "windjammer", los cazadores de viento de finales del XIX y primer tercio del XX, tardaron de arrojar la toalla contra los buques de propulsion mecánica (vapor e incipiente diesel) y eso que el carbón era barato comparado con precios actuales. Fueron barcos estupendos, que doblaron en tamaño a los clipper reduciendo su tripulaxción a la mitad o menos y con una muy razonable eficiencia económica.

La puntilla les vino de la mano de la apertura de los canales de Suez y Panama. Ferdinand de Lesseps pidio literalmente "perdon a los grandes veleros"

Cuando hice la composición de la foto del barco utilizando un aerogenerador, no había visto ningún modelo real que utilizara el sistema descrito. Pero los hay, porque la investigación y los modelos a todos los niveles continúa.

El catamarán de 11 m, Apocalipsis II, está alimentado por 3 hélices de 6 m, rotando en un mástil de fibra de carbono de 9 m de largo. El aerogenerador transmite la potencia a una hélice bajo el agua, con el resultado neto de que el barco puede ir incluso directamente contra el viento.



Y algún vídeo muy ilustrativo:

En el segundo video, ese catamarán desarrolla aproximadamente 60 vueltas por minuto (es difícil de contar, pero debe variar poco de eso si el vídeo no está enlentecido a acelerado) en mar libre, pero entra a puerto con hélice de través casi parada, y se para completamente y va de popa a su lugar perfecto. Eso no se puede hacer solo con la hélice de la torre.

Pero a mi no me cuadra que pueda navegar contra el viento, exactamente contra el viento. Supongamos una hélice que gira libre en un alambre horizontal, y puede desplazarse en el alambre. Le damos viento de frente:

¿La hélice irá hacia delante o hacia atrás?

Todo eso son supuestos que lógicamente nos hacemos desde el punto de vista teórico, pero que a veces la experimentación nos demuestra realidades impensables, aún dentro de su imperfección.

No es de descartar que para algunas maniobras, el catamarán pueda asociar una batería auxiliar.

En cuanto a la hélice contra el viento, pienso que depende mucho de la velocidad de este, de los rendimientos y potencia del aerogenerador, de la superficie expuesta, del estado del mar y rozamiento con este y un largo etcétera. En suma dependerá al final del sentido de la componente de fuerzas resultante impulsión-contramarcha. No obstante, estoy de acuerdo en que en esas condiciones, la energía generada dificilmente puede superar a la energía motriz.

Se supone que las palas de la hélice deberían de ser de paso variable, dejando tambien la posibilidad de dejar la hélice en bandera, si no ¡vaya utilidad de invento del TBO tendría!

y es que en la mar, puestos a soplar el viento con fuerza, sopla, pero vaya que si sopla.

No tiene nada que ver el paso variable de la hélice o el control que se haga con que el catamaran del video hace movimientos que no corresponden a la fuerza aprovechada por el viento. Que el video es un tongo, en otras palabras.

Ni tampoco a la posibilidad de que una hélice movida por el viento avance contra el viento.

Son cuestiones muy diferentes.

Saludos

Tal vez habrá que decir como Galileo: "Eppur si muove".

¿Ud de pequeño no corrió nunca contra el viento con uno de aquellos molinillos que vendían en las Verbenas?

¿a que giraba a mucha velocidad?

Tal y como yo lo entiendo, la hélice solo sirve para producir electricidad y cargar unas baterías, que alimentan a un motor propulsor, electrico, que es el que hace girar el propulsor, osea, la hélice, turbina, etc. El propulsor es como su nombre indica el que mueve el barco, no el molinillo, ese que le produce energía.

Vamos, digo yo.

Como dato curioso, a fines de los 30 (Siglo XX), los yanquis intentanron algo en la Armada para la navegación a reducidas velocidades. Este es el caso del destructor USS Tucker DD 374 de la clase Mahan.

Sin velas




Con velas




Por supuesto, este proyecto no prospero


Un saludo

Patrongabriel ¿Hay alguna fuente que describa o amplíe este tema?

Como suele suceder, encontre las fotos de casualidad, (buscaba sobre la Ferrolana); pero ni siquiera las páginas en ingles hablan mucho sobre el tema. Pero sigo intentando.

Un abrazo

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Edito: La foto esá tomada del Departamento de la Amada,USA, Centro Histórico Naval y ssolo dice textual:

"Con lona colgada de sus mástiles, durante la década de 1930. Este es probablemente un experimento en el uso de velas improvisadas para ampliar el alcance de la nave a baja velocidad de crucero.".

Ninguna otra información.

Pero lo sigo buscando

Un abrazo

Solo por curiosidad, he querido aplicar algunos números al supuesto del catamarán movido por transmisión mecánica, a partir de la potencia generada por el aerogenerador y con rumbo de proa a barlovento. Hay muchas variables estimativas, que podrían alejarnos de un real comportamiento práctico, pero desde el punto de vista teórico puede llevarnos a alguna conclusión general.

Potencia motriz disponible producida por el aerogenerador.

Siendo ? =0,5 el factor de rendimiento de conversión; K= ? x 0,5 x 0,25 x ? =0,5 x 0,5 x 0,25 x 3,1416 = 0,1963; D=12 m, diámetro de palas del aerogenerador; V1= 4 m/s, la velocidad del viento; ?= 1, 225 Kg/m3, el peso específico del aire.

Potencia generada en la cabeza del aerogenerador:

P4= 9,8 x (1/10^3) x K x ? x D^2 x V1^3 =9,8 x (1/10^3) x 0,1963 x 1,225 x 12^2 x 4^3 = 21,73 Kw.

R1= 0,70 rendimiento de la transmisión; R2= 0,65 rendimiento de la multiplicadora; R3= 0,45 rendimiento de la hélice.

Potencia disponible en eje de hélice P5 = R1 x R2 x P4= 0,7 x 0,65 x 21,73= 9,88 Kw

Potencia impulsiva de la hélice P6= P5 x R3= 9,88 x 0,45= 4,446 Kw

Resistencia al avance.

Potencia resistente debida a la energía del viento sobre la sección de la estructura del aerogenerador y de la obra muerta del catamarán, navegando proa a barlovento.

Siendo: S1= 22 m2, la superficie expuesta; C1=0,36, coeficiente de penetración aerodinámica. La potencia necesaria para vencer dicha resistencia sería:

P1= 9,8 x (1/10^3) x 0.5 x S1 x ? x V1^3 x C1= 9,8 x (1/10^3) x 0.5 x 22 x 1,225 x 64 x 0,36 = 3,042 Kw

Potencia disponible para vencer la resistencia debida a ola, rozamiento y estela.

P2= P6 – P1 =4,446 – 3,042 = 1,40 Kw

Determinado en función práctica de la eslora de flotación y velocidad, la resistencia es F1=40 daN por tonelada de desplazamiento. Siendo D=6 t , el desplazamiento; V2 en nudos, la velocidad alcanzada por la embarcación. La potencia necesaria para vencer dicha resistencia sería:

P2= 9,8 x (1/10^3) x F1 x D x V2 x 0,514

La velocidad alcanzada en dichas condiciones supuestas sería:

V2=1000 x P2/9,8 x F1 x D x 0,514= 1000 x 1,40/9,8 x 40 x 6 x 0,514= 1, 15 n

Lo cual nos dice, en este supuesto, que prácticamente estaría en el límite: funcionamiento-no funcionamiento, dependiendo de la irregularidad de la potencia motriz.

'

Enhorabuena por este tipo de respuesta.

Hay que tener en cuenta que esos cálculos son estáticos. Al avanzar la nave disminuiría la potencia extraída por disminuir la velocidad relativa de incidencia del viento, con lo cual la resultante sería menor.

Creo pues que el aparato no puede navegar normal al viento.


Un saludo (y gracias!!)

Soy una alumna aplicada, intento absober todo lo que ustedes destilan en forma de sabiduría y experiencia, y asimilarlo.

Pero los dos últimos mensajes... me han "achicao".

Me iré a llorar a un rincón. Con lo bien que iba en este subforo! Creo que cogeré clases particulares con algún profe de la escuela de náutica. Estoy mayor para matricularme.

("la parte contratante de la segunda parte declara que la parte contratante de la primera parte... ésto lo eliminamos"... Creo que Groucho Marx era un astuto).

El pasado domingo me topé en El Mundo con el artículo que anexo. Como mis conocimientos en la materia son escasos, y soy generoso conmigo mismo, pido a los expertos su opinión sobre este asunto, porque no sé que pensar al respecto.
No sé si se verá bien, si alguién está interesado y no lo ve adecuadamente o quiere conservarlo, que lo diga y se envío por e-mail.



Gracias

Gracias a tí, Grutel. Pena que no comprara el diario el domingo. Si me lo puedes enviar a mi mail, te lo agradezco,porque me gustaría leerlo.

Gracias otra vez.

Creo que nunca había hablado contigo

grutel, viene a ser lo mismo que lo relatado al principio del post. La gente sigue dándole vueltas al asunto.

Saludos.

Efectivamente, mi contralmirante, debo estar más atento a los temas que ya están abiertos. Incluso el esuqema del artículo es similar al del inicio del post.

En este caso, la novedad con respecto al inicio del hilo es que habla de 25.000 toneladas con 320 m2 de vela, para recudir en torno al 30% del consumo de combustible, y lo inminente del proyecto: antes de final de año.

Un saludo.

Amigo grutel, en niguna manera tomes mis palabras como rectificación a tu aportación, solo era un comentario para fijar de que se trataba el tema.

Como verás por los comentarios y a pesar de que se le sigue dando vueltas al asunto, de forma y manera que el dispositivo ya alcanza mayores cotas en cuanto a tonelaje de arrastre, como bien dices, el sistema adolece de muchos defectos operativos que limitan su viabilidad práctica.

Aparte de esto, se aconseja en el foro el uso del nick para los tratamientos, en vez de hacerlo con el de la graduación virtual correspondiente a cada uno, por ello grutel, para lo sucesivo, es más sencillo y amistoso que me llames simplemente bemaro.

Un afectuoso saludo.