ES2226210T3 - CANDLE - Google Patents
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Abstract
Description
Vela de proa.Bow Candle
La invención se refiere a una vela de proa con una zona superior a sujetar al mástil y una zona inferior a sujetar a una botavara y una escota o al estay o a una segunda botavara o a un estay y una escota.The invention relates to a bow sail with an upper area to attach to the mast and a lower area to hold to a boom and a sheet or to the farm or to a second boom or to A stay and a notch.
El documento DE 1247890 publica una vela de proa de este tipo.Document DE 1247890 publishes a bow sail of this type.
Al navegar a vela a favor del viento, la vela de proa, por ejemplo un balón, opone una resistencia a la corriente de aire, por lo que se frena el flujo de aire y se consigue por tanto la propulsión de la nave. La fuerza de empuje que se puede conseguir, y por tanto la velocidad de la nave, depende pues por una parte del tamaño de la superficie de la vela y por otra parte del ángulo de incidencia del viento sobre la vela. Los balones deben por tanto captar tanto viento como sea posible y transmitir la presión del viento o dinámica así generada a través del aparejo al casco de la nave. Desde el punto de vista aerodinámico, el perfil del balón no juega papel alguno, o en cualquier caso éste es sólo muy secundario, por lo que en tales velas la mayor fuerza que se puede derivar del flujo de aire, a saber la fuerza aerodinámica, queda sin aprovechar. Por tanto, el empleo de balones se limita esencialmente a la navegación a vela en el área a favor del viento.When sailing in favor of the wind, the sail of bow, for example a ball, opposes a resistance to the current of air, so the air flow is slowed down and therefore achieved The propulsion of the ship. The pushing force that can be get, and therefore the speed of the ship, depends therefore on a part of the size of the surface of the candle and on the other part of the angle of incidence of the wind on the sail. The balls must by both capture as much wind as possible and transmit the pressure of wind or dynamics thus generated through the rigging to the hull of the ship. From the aerodynamic point of view, the profile of the ball does not play any role, or in any case this is just very secondary, so in such sails the greatest force that can be derive from the air flow, namely the aerodynamic force, is left without to take advantage of. Therefore, the use of balls is essentially limited to sailing in the area in favor of the wind.
Si se navega a vela fuera del área a favor del viento, por ejemplo en el área de viento lateral, las masas de aire no son ya frenadas, sino desviadas mediante una vela plana, configurada como perfil aerodinámico. Así pues, la masa de aire es decelerada en el lado de la vela orientado hacia el viento (barlovento) y acelerada en el lado de la vela alejado del viento (sotavento). Se genera por tanto una sobrepresión a barlovento y una depresión mucho mayor a sotavento, debido a la aceleración del flujo de aire. Ambas fuerzas actúan como fuerza global en la misma dirección, a saber casi perpendicularmente a la dirección del viento incidente. La vela trabaja por tanto según el mismo principio que el plano de sustentación de un avión.If sailing outside the area in favor of wind, for example in the area of lateral wind, air masses they are no longer stopped, but diverted by a flat sail, configured as aerodynamic profile. So, the air mass is decelerated on the side of the sail facing the wind (windward) and accelerated on the side of the sail away from the wind (leeward). Therefore, a windward overpressure and a depression much greater than leeward, due to the acceleration of the flow of air. Both forces act as a global force in it direction, namely almost perpendicular to the wind direction incident. The candle works therefore according to the same principle as the plane of support of an airplane.
La invención se plantea el problema de desarrollar una vela de proa, en particular un balón, de tal modo que se pueda aprovechar para la propulsión de la nave, además de la presión dinámica, también la fuerza aerodinámica del flujo de aire.The invention poses the problem of develop a bow sail, in particular a ball, thereby that can be used for the propulsion of the ship, in addition to the dynamic pressure, also the aerodynamic force of the flow of air.
Este problema se resuelve según la invención en una vela de proa del tipo genérico, en particular en un balón, de modo que entre sus zonas superior e inferior está prevista al menos una abertura que en estado tendido de la vela se extiende en dirección esencialmente horizontal, y dentro de la abertura está dispuesta al menos una parte de sustentación que se extiende transversalmente a la vela con un perfil aerodinámico, de tal modo que tanto por encima como por debajo de la parte de sustentación existe una abertura de paso para la masa de aire que circula alrededor de la misma.This problem is solved according to the invention in a bow sail of the generic type, in particular on a ball, of so that at least its upper and lower zones are provided an opening that in the lying state of the candle extends in essentially horizontal direction, and inside the opening is arranged at least one part of lift that extends transversely to the sail with an aerodynamic profile, thereby that both above and below the lift part there is a passage opening for the mass of air that circulates around it.
Otra solución de este problema se puede conseguir, en una vela de proa del tipo genérico, en particular en un balón, de modo que entre las zonas superior e inferior de la vela está prevista al menos una abertura que en estado tendido de la vela se extiende en dirección esencialmente horizontal y que sirve como abertura de paso para la masa de aire, sirviendo la zona inferior como parte de propulsión y estando la zona superior configurada como parte de sustentación con un perfil aerodinámico, cuyo extremo delgado está próximo a la abertura.Another solution to this problem can be get, on a bow candle of the generic type, particularly in a ball, so that between the upper and lower areas of the candle at least one opening is provided that in the lying state of the candle it extends in essentially horizontal direction and it serves as passage opening for the air mass, serving the lower area as part of propulsion and the upper zone being configured as lift part with an aerodynamic profile, whose end Slim is close to the opening.
En ambas soluciones la parte de sustentación actúa de modo similar a un ala sustentadora, utilizándose la fuerza aerodinámica de la masa de aire que fluye alrededor de la parte de sustentación para conseguir una sustentación dirigida esencialmente hacia adelante y hacia arriba, y reforzándose por tanto el funcionamiento del balón, en la medida en que el casco y el aparejo son descargados así mediante la sustentación. Se reduce por tanto el rozamiento de la nave, por lo que ésta viene a deslizar más fácilmente y se aumenta en consecuencia su velocidad.In both solutions the lift part acts similarly to a supporting wing, using force aerodynamics of the mass of air flowing around the part of lift to get a lift aimed essentially forward and upward and therefore reinforcing the operation of the ball, to the extent that the helmet and the rig They are downloaded in this way through support. Therefore the friction of the ship, so it comes to slide more easily and its speed is increased accordingly.
La vela de proa según la invención representa una combinación de una vela de sustentación y una vela de propulsión, cuya posibilidad de utilización se extiende desde el viento a favor hasta el viento transversal.The bow sail according to the invention represents a combination of a lift candle and a propulsion sail, whose possibility of use extends from the wind in favor to the transverse wind.
En caso de vientos de popa, la sustentación ocasionada por la parte de sustentación reduce la superficie del casco de la nave mojada por el agua. Además, la transmisión de la fuerza al casco se efectúa preferentemente mediante dos botavaras.In case of stern winds, lift caused by the lift part reduces the surface of the ship's hull wet with water. In addition, the transmission of the hull strength is preferably effected by two boom.
Si el ángulo de incidencia del viento se desplaza más al área de un largo o viento transversal, la ventaja de la invención consiste, de modo creciente, en el par de adrizado de la nave, con lo que se reduce la deriva y se aumenta la velocidad. Además, en el caso de viento transversal creciente, se puede prescindir de la segunda botavara, si la escota está guiada a través de una cornamusa en cubierta o si el cuello está sujeto a la escota de proa.If the angle of incidence of the wind shifts more to the area of a long or transverse wind, the advantage of the invention consists, increasingly, in the twisting pair of the ship, which reduces drift and increases speed. In addition, in the case of increasing transverse wind, you can dispense with the second boom, if the notch is guided through of a cleat on deck or if the neck is attached to the neck forward.
En el caso de la primera solución se puede conseguir un aumento particularmente grande de la fuerza de propulsión de la nave, si están previstas varias aberturas dispuestas a cierta distancia vertical mutua y alineadas esencialmente paralelas entre sí, y a cada una de las aberturas está asociada una parte de sustentación.In the case of the first solution you can achieve a particularly large increase in the strength of ship propulsion, if several openings are planned arranged at some mutual vertical distance and aligned essentially parallel to each other, and to each of the openings is associated a part of lift.
Se obtiene una solución económicamente favorable además, si las zonas superior e inferior están unidas entre sí con cintas o cuerdas que salvan la abertura, y la parte de sustentación está sujeta a éstas. Es ventajoso además que las cintas o cuerdas estén unidas entre sí por medio de otras cintas que se extienden transversalmente a su dirección longitudinal.An economically favorable solution is obtained in addition, if the upper and lower zones are linked together with ribbons or ropes that save the opening, and the lift part It is subject to these. It is advantageous in addition to the tapes or ropes are linked together by means of other ribbons that extend transversely to its longitudinal direction.
Se pueden obtener también las mismas ventajas, si las zonas superior e inferior están unidas entre sí por medio de una red que salva la abertura, y la parte de sustentación está sujeta a ella.You can also get the same advantages, if the upper and lower areas are linked together by means of a net that saves the opening, and the lift part is subject to she.
Para conseguir el perfil aerodinámico de las partes de sustentación, éstas pueden estar configuradas como cuerpos huecos, que preferentemente están subdivididos en cámaras y presentan en cada caso una abertura de entrada para la masa de aire. Con ello, y con un recorte correspondiente de la parte de sustentación, el perfil aerodinámico de ésta se ajusta automáticamente mediante el flujo de aire o la sobrepresión que se genera en las cámaras respectivamente.To get the aerodynamic profile of the lift parts, these can be configured as bodies gaps, which are preferably subdivided into chambers and in each case they have an inlet opening for the air mass. With this, and with a corresponding cut of the part of lift, the aerodynamic profile of this adjusts automatically by air flow or overpressure that generated in the cameras respectively.
Las partes de sustentación pueden estar configuradas también como cuerpos huecos cerrados, que pueden ser llenados con un gas, preferentemente con aire.The supporting parts may be also configured as closed hollow bodies, which can be filled with a gas, preferably with air.
Para poder hacer que la posición relativa de la parte de sustentación respecto a la vela sea ajustable según el ángulo de incidencia del viento, están previstas cuerdas, que pueden estar sujetas por un extremo al extremo libre de la parte de sustentación y por el otro extremo a la vela.In order to make the relative position of the lift part with respect to the candle is adjustable according to the wind angle, ropes are provided, which can be held by one end to the free end of the part of lift and at the other end to the candle.
Otros detalles y ventajas de la invención se deducen de la descripción que sigue de formas de realización representadas en los dibujos.Other details and advantages of the invention are deduced from the following description of embodiments represented in the drawings.
Muestran:They show:
Fig. 1a: una representación de principio de una primera forma de realización de la invención;Fig. 1a: a representation of the principle of a first embodiment of the invention;
Fig. 1b: una representación de principio de una segunda forma de realización de la invención;Fig. 1b: a representation of the principle of a second embodiment of the invention;
Fig. 1c: una representación de principio de una tercera forma de realización de la invención;Fig. 1c: a representation of the principle of a third embodiment of the invention;
Fig. 2: una representación en perspectiva de la primera forma de realización, en dirección de la vista por babor;Fig. 2: a perspective representation of the first embodiment, in the direction of the view by port;
Fig. 3: una representación en perspectiva de la segunda forma de realización, en dirección de la vista por babor;Fig. 3: A perspective representation of the second embodiment, in the direction of the view by port;
Fig. 4: una representación en perspectiva de la primera forma de realización, en vista en alzado por popa.Fig. 4: a perspective representation of the first embodiment, in elevation view by stern.
En los dibujos se designa con 1 el casco de una nave (indicada), al que de manera conocida en sí misma está sujeto un mástil 2 que sirve para soportar una vela.In the drawings the helmet of a ship (indicated), to which in a known way in itself it is subject a mast 2 that serves to support a sail.
En la primera forma de realización de la invención según las Fig. 1a, 2 y 4, la vela 3, que está configurada por ejemplo como balón, presenta una zona inferior 4 y una zona superior 5. Además, la zona inferior 4 del balón está sujeta por medio de una botavara 6, a la que está asociado un sujetador de la botavara, al mástil 2 y a una escota 7 al casco 1. Además, la escota 7 se puede sustituir también por una segunda botavara, que está sujeta al mástil 2. La zona superior 5 de la vela 3 está sujeta al mástil 2 de manera conocida en sí misma.In the first embodiment of the invention according to Figs. 1a, 2 and 4, the candle 3, which is configured for example as a ball, it has a lower zone 4 and a zone upper 5. In addition, the lower area 4 of the ball is held by middle of a boom 6, to which a fastener of the boom, to the mast 2 and to a sheet 7 to the hull 1. In addition, the sheet 7 can also be replaced by a second boom, which is attached to the mast 2. The upper area 5 of the sail 3 is attached to the mast 2 in a manner known per se.
Ambas zonas 4 y 5 de la vela 3 actúan como parte de propulsión. Entre ambas zonas 4, 5 está prevista una abertura 8, que se extiende hasta casi las zonas de borde laterales de ambas zonas 4, 5 y que sirve como abertura de paso para la masa de aire. Ambas zonas 4, 5 están unidas ente sí con cintas 9 que salvan la abertura 8. En lugar de las cintas 9 se puede emplear también una red que salva la abertura 8.Both zones 4 and 5 of candle 3 act as part of propulsion. Between both zones 4, 5 an opening 8 is provided, which extends to almost the lateral edge areas of both zones 4, 5 and serving as a passage opening for the air mass. Both zones 4, 5 are linked together with tapes 9 that save the opening 8. Instead of the tapes 9, a net that saves the opening 8.
Dentro de la abertura 8 está prevista una parte de sustentación 10, que puede estar configurada como cuerpo hueco y subdividida en varias cámaras. La parte de sustentación 10 puede estar abierta en su extremo del lado de la vela, o también cerrada en el mismo. Si la parte de sustentación 10 está abierta, la misma es inflada por el viento; si la parte de sustentación 10 está configurada como cuerpo hueco cerrado, la misma está provista de una válvula, para poder llenarla con aire u otro gas. El recorte de la parte de propulsión 10, que está hecho de un material empleado convencionalmente para velas, se elige además de modo que la parte de sustentación presente en su estado activo un perfil aerodinámico. El tamaño de este perfil se dimensiona además, en relación al tamaño de la abertura 8, de modo que la masa de aire fluya alrededor de la parte de sustentación 10 tanto por su lado inferior como por su lado superior y actúe por tanto a modo de ala sustentadora.Inside the opening 8 a part is provided of lift 10, which can be configured as a hollow body and subdivided into several cameras. The lift part 10 can be open at its end on the side of the candle, or also closed in the same. If the lift part 10 is open, the same it is inflated by the wind; if the lift part 10 is configured as a closed hollow body, it is provided with a valve, to fill it with air or other gas. The clipping of the propulsion part 10, which is made of a material used conventionally for candles, it is also chosen so that the part of lift present in its active state an aerodynamic profile. The size of this profile is also dimensioned, in relation to the size of the opening 8, so that the mass of air flows around the lift part 10 on both its lower side and its side superior and therefore act as a supporting wing.
Se aprovecha por tanto la fuerza aerodinámica de la masa de aire que fluye alrededor de la parte de sustentación para generar una sustentación dirigida esencialmente hacia adelante y hacia arriba y se refuerza con ello el funcionamiento del balón, en la medida en que mediante la sustentación se descargan por tanto el casco y el aparejo. Se reduce en consecuencia el rozamiento de la nave, por lo que ésta viene a deslizar más fácilmente y se aumenta por tanto su velocidad.The aerodynamic force of the mass of air flowing around the lift part to generate a lift directed essentially forward and upwards and thereby reinforcing the operation of the ball, in the extent to which, through lift, the Hull and rigging. The friction of the ship, so this one comes to slide more easily and increases Therefore its speed.
Como la magnitud de la fuerza aerodinámica depende de las relaciones de flujo de la parte de sustentación 10 y por tanto del ángulo de incidencia de la masa de aire, la posición de la parte de sustentación 10 y por tanto su posición relativa respecto a la vela 3 se puede ajustar mediante cuerdas 11. Éstas están sujetas por un extremo a la parte de sustentación 10 y por el otro extremo a la vela 3, pudiéndose alargar o acortar su longitud efectiva en correspondencia.As the magnitude of the aerodynamic force depends on the flow ratios of the lift part 10 and therefore of the angle of incidence of the air mass, the position of the lift part 10 and therefore its relative position with respect to the candle 3 can be adjusted using ropes 11. These are subject at one end to the bearing part 10 and by the other end to candle 3, being able to lengthen or shorten its length effective in correspondence.
Estructura y funcionamiento de la segunda forma de realización de la invención representada en las Fig. 1b y 3 corresponden a la estructura y funcionamiento descritos anteriormente de la primera forma de realización.Structure and operation of the second form of embodiment of the invention represented in Figs. 1b and 3 correspond to the structure and operation described above of the first embodiment.
Una diferencia consiste solamente en que aquí están dispuestas dos partes de sustentación 10 superpuestas a cierta distancia mutua. La abertura 8 se elige además tan grande que la masa de aire es capaz de fluir alrededor de ambas partes de sustentación 10 tanto por su lado superior como por su lado inferior respectivamente. Naturalmente, también es posible disponer dos aberturas 8 de configuración más pequeña correspondientes a cierta distancia mutua. Sólo es importante que la masa de aire sea capaz de fluir alrededor de ambas partes de sustentación 10 tanto por sus lados superiores como por sus lados inferiores respectivamente. Para poder adaptar de modo relativamente fácil la posición de ambas partes de sustentación 10 al ángulo de incidencia de la masa de aire, los extremos libres de las partes de sustentación 10 están unidos entre sí por medio de cuerdas 12, por lo que la posición de ambas partes de sustentación 10 se puede variar simultáneamente mediante alargamiento o acortamiento de la longitud efectiva de las cuerdas 11.One difference is only that here two supporting parts 10 are superimposed on a certain mutual distance The opening 8 is also chosen so large that the air mass is able to flow around both parts of lift 10 both on its upper side and its lower side respectively. Naturally, it is also possible to arrange two openings 8 of smaller configuration corresponding to certain mutual distance It is only important that the air mass is capable of flow around both lift parts 10 both for their upper sides as per their lower sides respectively. For be able to adapt the position of both relatively easily lift parts 10 at the angle of incidence of the mass of air, the free ends of the bearing parts 10 are linked together by means of ropes 12, so that the position of both lift parts 10 can be varied simultaneously by lengthening or shortening the effective length of the ropes 11.
También la tercera forma de realización de la invención representada en Fig. 1c trabaja de modo correspondiente a las dos formas de realización descritas anteriormente. Aquí, la parte de sustentación 10 no está formada por una pieza adosada a la vela 3 propiamente dicha. Por el contrario, la zona superior 5 de la propia vela 3 está configurada como parte de sustentación 10 y presenta también, al igual que la parte de sustentación 10 respectiva de las dos formas de realización anteriores, un perfil aerodinámico, alrededor del cual fluye la masa de aire tanto por su lado superior como por su lado inferior, fluyendo ésta asimismo a través de una abertura 8.Also the third embodiment of the invention depicted in Fig. 1c works correspondingly to the two embodiments described above. Here the lift part 10 is not formed by a piece attached to the Candle 3 proper. On the contrary, the upper zone 5 of the own sail 3 is configured as part of lift 10 and it also presents, like the support part 10 respective of the two previous embodiments, a profile aerodynamic, around which the mass of air flows both through its upper side as on its lower side, this one also flowing to through an opening 8.
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