ES2696978A1 - Aileron motorized sailboat stabilized by ailerons (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Motovelero de casco fino estabilizado por alerones.Motovelero of fine hull stabilized by ailerons.
Objeto de la invenciónObject of the invention
La presente invención se refiere a un barco que pretende ser el barco ideal de recreo. Un barco de crucero capaz de navegar a vela y a motor de forma rápida, barata, cómoda y segura, tanto en buen tiempo como en mal tiempo. Más concretamente, un nuevo tipo de barco, mezcla de trimarán y de monocasco, y capaz de utilizar sin problemas las plazas de amarre de los monocascos.The present invention relates to a boat that claims to be the ideal recreational boat. A cruise ship capable of sailing and motoring quickly, cheaply, comfortably and safely, both in good weather and bad weather. More specifically, a new type of boat, mix of trimaran and monocoque, and able to use without problems the mooring spaces of the monohulls.
Antecedentes de la invenciónBACKGROUND OF THE INVENTION
Hemos buscado el barco de crucero perfecto. Un barco que navegue rápido, cómodo y seguro, tanto a motor como a vela. No puede por tanto ser un mangudo monocasco lastrado ya que su forma limita su velocidad, ni tampoco un barco de planeo que sólo navega bien con buen tiempo, consume demasiado combustible y por supuesto no podría navegar a vela. Tiene por tanto que ser un barco con cascos finos y, al tener que ser también un barco a vela, tiene que ser un multicasco. No tiene sentido utilizar catamaranes, entre otras razones, porque su gran manga limita la posibilidad de usar los amarres de los monocascos. Esto nos deja los trimaranes como única solución.We have searched for the perfect cruise ship. A boat that sails fast, comfortable and safe, both by motor and by sail. It can not therefore be a ballasted monohull because its shape limits its speed, nor can a glider that only sails well in good weather, consumes too much fuel and, of course, could not sail. It has therefore to be a boat with fine hulls and, since it also has to be a sailing boat, it has to be a multihull. It does not make sense to use catamarans, among other reasons, because its big sleeve limits the possibility of using the monohull moorings. This leaves the trimarans as the only solution.
Sin embargo, aunque con buen tiempo los trimaranes son perfectos para navegar a vela, ya que son rapidísimos, no escoran, y sus finos cascos les permiten navegar con poquísimo viento y ser además el tipo de barco que menos combustible gasta a motor; con mal tiempo se vuelven incómodos y peligrosos, ya que gran parte de la fuerza del viento en las velas se concentra en el insumergible flotador de sotavento haciendo que este no sólo tenga que soportar los esfuerzos trasversales si no también los de estabilidad longitudinal, llegando incluso a levantar su casco central y a pinchar y capotar. En cualquier caso sus alejados y voluminosos flotadores golpean fuertemente el agua amenazando la integridad del barco e incomodando y empapando a la tripulación.However, although with good weather the trimarans are perfect for sailing, since they are very fast, they do not heap, and their thin helmets allow them to sail with very little wind and also be the type of boat that spends less fuel to motor; in bad weather they become uncomfortable and dangerous, since much of the force of the wind in the sails is concentrated in the unsinkable leeward float, making it not only have to withstand the transversal efforts but also those of longitudinal stability, even reaching to lift its central hull and click and capote. In any case, their remote and bulky floats hit the water strongly threatening the integrity of the boat and inconveniencing and soaking the crew.
Parece pues que los trimaranes, al menos como los conocemos hoy en día, tampoco son la respuesta a nuestra búsqueda del crucero perfecto. Por otra parte tampoco queremos abandonar los cascos finos y volver a los lentos y panzudos monocascos.It seems that the trimarans, at least as we know them today, are not the answer to our search for the perfect cruise. On the other hand, we do not want to abandon the thin helmets and go back to the slow and panzudo monohulls.
Si queremos resolver el problema tendremos que encontrar una solución que nos permita tener unos flotadores mínimos y no perder estabilidad. Podríamos utilizar orzas lastradas, pero esto en un trimarán que no puede escorar no nos valdría de mucho. Sería casi lo mismo que echar lastre líquido al casco central. Hay sin embargo una solución sencilla, una solución que es la esencia de esta patente, y que proponemos a continuación.If we want to solve the problem we will have to find a solution that allows us to have minimum floats and not lose stability. We could use weighted luffs, but this in a trimaran that can not list would not be worth much. It would be almost the same as pouring liquid ballast to the central hull. There is, however, a simple solution, a solution that is the essence of this patent, and which we propose below.
Descripción de la invenciónDescription of the invention
Proponemos seguir con los cascos finos. Proponemos flotadores próximos y poco voluminosos que puedan aguantar bien el mal tiempo, y para que a pesar de ello el barco no zozobre, proponemos utilizar unos flotadores lo suficientemente próximos, pequeños, altos y estrechos, a los que llamaremos "alerones”, que hagan que al aumentar la fuerza del viento en las velas, el barco pueda hundir su alerón de sotavento y permitir así que el barco tenga una amplia y progresiva escora, que haga que el barco mantenga su estabilidad gracias a: la disminución de la fuerza del viento en las velas, al desplazamiento hacia sotavento del centro de carena del casco central y al desplazamiento hacia barlovento de orzas lastradas. (Figura 1). We propose to continue with the thin helmets. We propose close floats and small bulky that can withstand bad weather, and so that despite the boat does not capsize, we propose to use floats sufficiently close, small, tall and narrow, which we will call "ailerons", which make that by increasing the strength of the wind in the sails, the ship can sink its leeward wing and thus allow the boat to have a wide and progressive list, which makes the ship maintain its stability thanks to: the decrease in wind force in the sails, to the leeward movement of the center of the hull of the central hull and to the displacement towards the windward side of weighted ballasts (Figure 1).
Además, y como dijimos al principio, un trimarán de crucero debe además de poder plegar sus alerones con facilidad para poder atracar en las plazas de amarre de los mono-cascos.In addition, and as we said at the beginning, a cruise trimaran must also be able to fold its ailerons with ease to be able to dock in the mooring places of the mono-helmets.
Queremos finalmente señalar que para compensar la escora podemos utilizar, si así lo deseamos, otras técnicas adrizantes tales como:We finally want to point out that to compensate for the list we can use, if we wish, other righting techniques such as:
1. orzas lastradas inclinables1. tilting weighted luffs
2. lastre líquido en los alerones2. liquid ballast in the ailerons
3. hidrofoils3. hydrofoils
En realidad estamos hablando de un barco "poli-compensado”, de un barco que puede escoger entre diversas técnicas adrizantes. De igual manera que los monocascos normales se compensan utilizando: la escora, la manga y los lastres internos o externos, los de vela ligera: la escora, la manga y el contrapeso de sus tripulantes y los catamaranes y trimaranes solo se compensan utilizando su enorme manga y unos flotadores que no se hunden; nuestro barco al ser capaz de utilizar diversas técnicas anti-escora, consigue el que cada una de dichas compensaciones sea más pequeña, menos dañina, y que tengamos un barco más equilibrado y sensato. Así podemos conseguir unos flotadores mínimos, brazos de unión más pequeños, sistemas de plegado más sencillos seguros y baratos, orzas lastradas más cortas y menos pesadas, menor cantidad de lastres líquidos, motores más pequeños, y, al ser además un buen barco de motor, superficies vélicas de ceñida más pequeñas.Actually we are talking about a "poly-compensated" boat, of a boat that can choose between different righting techniques, just as the normal monohulls are compensated using: the list, the sleeve and the internal or external weights, the sail light: the heel, the sleeve and the counterweight of its crew and the catamarans and trimarans are only compensated using their huge sleeve and floats that do not sink, our boat to be able to use various anti-heeling techniques, get that every one of these compensations is smaller, less damaging, and we have a more balanced and sensible boat, so we can achieve minimum floats, smaller link arms, simpler insurance systems, cheaper and cheaper, shorter weights and less heavy weights , smaller quantity of liquid weights, smaller engines, and, being also a good motor boat, smaller belting sail areas.
Por todo esto queremos concluir señalando que en realidad estamos hablando de un nuevo tipo de barco de vela. Estamos hablando de un tipo de barco de vela que no existe. Hasta ahora solo había: monocascos, catamaranes y trimaranes. Ahora ya podemos hablar de barcos "híbridos”. De barcos que son un híbrido entre un trimarán con alerones y un mono-casco estabilizado. (Figura 2).For all this we want to conclude by pointing out that we are really talking about a new type of sailing boat. We are talking about a type of sailing boat that does not exist. Until now there were only: monohulls, catamarans and trimarans. Now we can talk about "hybrid" boats, which are a hybrid between a trimaran with ailerons and a stabilized mono-hull (Figure 2).
Descripción de los dibujosDescription of the drawings
Para esta descripción utilizaremos la terminología siguiente:For this description we will use the following terminology:
1. Casco central 5. Orza lastrada1. Central helmet 5. Orza ballasted
2. Flotador o alerón 6. Centro de carena2. Float or spoiler 6. Care center
3. Brazo 7. Velas o aparejo vélico3. Arm 7. Sails or sail rig
4. Tensor4. Tensioner
En la Figura 1 vemos la esencia del invento. La utilización de alerones mínimos que aguanten el mal tiempo, que permitan que el barco escore y que como consecuencia de ello: las velas (7) pierdan fuerza, el centro de carena (6) se desplace hacia sotavento y el lastre de la orza (5) se desplace hacia barlovento.In Figure 1 we see the essence of the invention. The use of minimum ailerons that withstand bad weather, allowing the ship to score and as a result: the sails (7) lose strength, the center of careening (6) moves to leeward and ballast of the orza ( 5) move towards windward.
En la Figura 2 vemos esquemáticamente un monocasco, un catamarán, un trimarán y nuestro híbrido.In Figure 2 we see schematically a monocoque, a catamaran, a trimaran and our hybrid.
Realización preferente de la invenciónPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION
Como ejemplo de la invención describimos un híbrido de 12 metros de eslora, de 6.5 metros de manga máxima, 5 toneladas de desplazamiento, de ellas una tonelada como lastre al final de una orza fija de 2.0 metros de calado, hidrofoils en los alerones y hasta 200 litros de lastre de agua móvil en el flotador de barlovento.As an example of the invention we describe a hybrid of 12 meters of length, of 6.5 meters of maximum beam, 5 tons of displacement, of them one ton as ballast at the end of a fixed deck of 2.0 meters draft, hydrofoils in the ailerons and up to 200 liters of mobile water ballast in the windward float.
Utilizaría cualquier sistema de plegado que le permitiese reducir la manga para el atraque a 4 metros.It would use any folding system that would allow it to reduce the beam for berthing at 4 meters.
Cada alerón tendría un volumen del orden del 50% del desplazamiento total del barco, esto es 2.5 toneladas, una altura de 1,50 metros.Each spoiler would have a volume of the order of 50% of the total displacement of the ship, this is 2.5 tons, a height of 1.50 meters.
Navegaría mediante un aparejo con unos 80 metros cuadrados en ceñida más un drifter para rumbos de popa, motor interior diesel de unos 100 caballos, hélice plegable o escamoteable, y orza y timón fijos.I would sail using a rig with about 80 square meters in tightness plus a drifter for stern bearings, diesel internal engine of about 100 horses, folding or retractable propeller, and fixed luff and rudder.
Calculamos que tendría una velocidad máxima a motor o a vela de unos 18 nudos, superando con facilidad los 20 nudos navegando simultáneamente a motor y vela, un consumo a motor de unos 0,5 litros/milla a una velocidad de crucero de 9 nudos, que fácilmente bajaría a 0,3 en cuanto ayudemos un poco con las velas, lo que con un depósito de solo 1000 litros nos daría una autonomía de casi 3,000 millas.We calculated that it would have a maximum motor or sail speed of about 18 knots, easily exceeding 20 knots sailing simultaneously with motor and sail, a motor consumption of about 0.5 liters / mile at a cruising speed of 9 knots, which easily drop to 0.3 as soon as we help a little with the sails, which with a deposit of only 1000 liters would give us an autonomy of almost 3,000 miles.
Comparación de pares de fuerzas en trimaranes e híbridosComparison of force pairs in trimarans and hybrids
A continuación comparamos el híbrido anteriormente descrito con un trimarán tradicional típico de dimensiones similares, intentando ver de forma muy simplificada que esfuerzos se producen en condiciones muy extremas de viento.Next we compare the hybrid described above with a typical traditional trimaran of similar dimensions, trying to see in a very simplified way that efforts occur in very extreme conditions of wind.
Supongamos pues un trimarán con: L = Eslora 12 metros, M = Manga 8 metros, D = Desplazamiento 5 toneladas. El par de fuerzas (PF) producido por el viento necesario para que este barco empiece a levantar su casco central del agua sería igual a la distancia del centro de gravedad al flotador de sotavento multiplicado por el desplazamiento del barco: PT = D x M/2 o sea PF = 5 x 8/2 = 20 tm (tonelámetros). Si suponemos que en un trimarán de crucero y plegable no deberíamos de sobrepasar, por ejemplo, las tres cuartas partes de límite máximo tendríamos: PF = 15 tm.Suppose then a trimaran with: L = Length 12 meters, M = Sleeve 8 meters, D = Displacement 5 tons. The pair of forces (PF) produced by the wind necessary for this ship to start lifting its central hull from the water would be equal to the distance from the center of gravity to the leeward float multiplied by the displacement of the ship: PT = D x M / 2 or PF = 5 x 8/2 = 20 tm (tonelámetros). If we assume that in a cruising and folding trimaran we should not exceed, for example, three-fourths of the maximum limit we would have: PF = 15 tm.
Como ya dijimos anteriormente, nuestro híbrido tendría: L = 12 m, M = 6,50 m, D = 6.0 t (de ellas 1,0 t de lastre a 2 m de profundidad), unos alerones con el 40 % del desplazamiento total del barco (o sea 2,4 t) y 1,50 m de alto, y teniendo en cuenta que sería un crucero motovelero, tendría de sobra con una superficie vélica en ceñida de digamos del 90 % de la del trimarán con el que lo estamos comparando, esto es:As we said earlier, our hybrid would have: L = 12 m, M = 6.50 m, D = 6.0 t (of which 1.0 t of ballast at 2 m depth), ailerons with 40% of the total displacement of the ship (that is 2.4 t) and 1.50 m high, and considering that it would be a motor sailing cruiser, it would have a surplus with a sail area of about 90% of that of the trimaran. we are comparing, this is:
PF = 15 x 0.9 = 13.50 tmPF = 15 x 0.9 = 13.50 tm
Si suponemos una escora máxima de 45 %, el par del viento en las velas sería:If we assume a maximum list of 45%, the pair of wind in the sails would be:
PF = cos 45 % x 13.50 = 0.707 x 13.50 = 9545 tmPF = cos 45% x 13.50 = 0.707 x 13.50 = 9545 tm
Si suponemos que el alerón de sota se hunde un 40 % de su volumen, su desplazamiento sería igual a: 04 x 2.4 t = 096 t.If we assume that the jack spoiler sinks 40% of its volume, its displacement would be equal to: 04 x 2.4 t = 096 t.
Y suponemos finalmente que el centro de carena se desplaza unos 40 cm hacia sotavento. Resumiendo la distribución aproximada de los 13.50 tonelámetros de las velas entre los pares de fuerzas de las distintas técnicas adrizantes utilizadas serían: And we suppose finally that the center of careening moves about 40 cm towards leeward. Summing up the approximate distribution of the 13.50 tonelámetros of the candles between the pairs of forces of the different adrizantes techniques used would be:
Aunque este sea un caso extremo y estos datos solo sean aproximados sí nos dan una idea de lo que en circunstancias limite tienen que aguantar los flotadores en el caso de trimaranes tradicionales y en el caso de los híbridos:Although this is an extreme case and these data are only approximate, they do give us an idea of what, in limited circumstances, the floats have to endure in the case of traditional trimarans and in the case of hybrids:
Trimarán HíbridoTrimarán Hybrid
Fuerza sobre el alerón de sota 3.7 t 0.96 tForce on the jack wing 3.7 t 0.96 t
Par flotador/alerón sota 15.0 tm 3.12 tmPair float / spoiler sota 15.0 tm 3.12 tm
Longitud brazos 2.0 m 1.25 mLength arms 2.0 m 1.25 m
Supongamos ahora una fuerza del viento no tan extrema. Por ejemplo la mitad aproximadamente. Para el trimarán serian 9.000 tm. Para el híbrido serían unas 8.000 tm antes de escorar, y con una escora del barco de unos 30°, nos daría una resultante después de escorar de: 8.000 tm x cos 30° = 8.000 x 0.866 = 6.928 tm.Now suppose a force of the wind not so extreme. For example about half. For the trimaran it would be 9,000 tons. For the hybrid it would be about 8,000 tm before heeling, and with a heel of the ship of about 30 °, it would give us a result after heeling of: 8,000 tm x cos 30 ° = 8,000 x 0.866 = 6,928 tm.
Si suponemos que el alerón de sota se hunde un 15 % de su volumen, su desplazamiento sería igual a: 0.15 x 24 t = 0.360 t.If we assume that the jack-wing will sink by 15% of its volume, its displacement would be equal to: 0.15 x 24 t = 0.360 t.
Y suponemos finalmente que el centro de carena se desplaza unos 25 cm hacia sotavento. Resumiendo la distribución aproximada de los 6.928 tonelámetros de las velas entre los pares de fuerzas de las distintas técnicas adrizantes utilizadas serían:And we suppose finally that the center of careening moves about 25 cm towards leeward. Summing up the approximate distribution of the 6,928 tonelámetros of the candles between the pairs of forces of the different adrizantes techniques used would be:
La comparación entre parámetros sería:The comparison between parameters would be:
Trimarán HíbridoTrimarán Hybrid
Fuerza sobre el alerón de sota 2.25 t 0.36 tForce on the jack spoiler 2.25 t 0.36 t
Par flotador/alerón sota 9.0 tm 1.17 tmPair float / spoiler sota 9.0 tm 1.17 tm
Longitud brazos 2.1 m 1.25 tmLength arms 2.1 m 1.25 tm
Estos datos son bastante conservadores sobre todo si tenemos en cuenta que en este ejemplo no hemos utilizado otras técnicas antiescora como por ejemplo orzas que se inclinan hacia barlovento.These data are quite conservative especially if we take into account that in this example we have not used other antiescora techniques such as for example orzas that are inclined towards windward.
VENTAJASADVANTAGE
Este barco tiene un conjunto de características muy superiores a las de cualquier crucero de recreo existente:This boat has a set of characteristics far superior to those of any existing recreational cruise:
- Gracias a tener alerones mínimos su comportamiento ante el mal tiempo sería mucho mejor que el de un trimarán.- Thanks to having minimal ailerons its behavior in the face of bad weather would be much better than that of a trimaran.
- Gracias a sus cascos finos tendría una velocidad a vela o a motor muy superior a la de un monocasco de crucero y muy similar a la de un multicasco.- Thanks to its thin hulls it would have a speed to sail or to motor very superior to the one of a monocoque of cruise and very similar to the one of a multihull.
- Podría utilizar sin problemas las plazas de amarre de los monocascos.- Could use the mooring spaces of the monohulls without problems.
- Debería de ser insumergible como un multicasco, siempre que no le pongamos demasiado peso a la orza.- It should be unsinkable like a multihull, as long as we do not put too much weight on the centreboard.
- Podría ser autoadrizable gracias al fácil plegado de un flotador y si tuviese suficiente peso y calado en su orza.- It could be autoadrizable thanks to the easy folding of a float and if it had enough weight and openwork in its center.
- Sería un barco cómodo que no escoraría tanto como un monocasco y solo un poco más que un trimarán. Gracias a sus cascos finos no daría los terribles pantocazos de un barco de motor de recreo cuando hay mala mar.- It would be a comfortable boat that would not heck as much as a monocoque and just a little more than a trimaran. Thanks to its thin hulls it would not give the terrible bumps of a recreational motor boat when there is bad sea.
- No se balancearía al ancla como un monocasco.- It would not swing to the anchor like a monocoque.
- Tendría un consumo a motor varias veces inferior al de un barco de motor de planeo, y una increíble autonomía si no navegamos demasiado rápido a motor y si usamos las velas.- It would have a power consumption several times lower than that of a glider motor boat, and an incredible autonomy if we do not sail too fast to motor and if we use the sails.
- Tendría la ventaja de la seguridad y el placer de poder navegar bien, tanto a motor o como a vela o simultáneamente a motor y a vela.- It would have the advantage of safety and the pleasure of being able to navigate well, either by motor or sail or simultaneously with motor and sail.
- Su coste de construcción no debería de ser muy superior al de un monocasco de las mismas dimensiones ya que solamente sus pequeños alerones y su sistema de plegado supondrían un incremento de coste sobre el de aquel, mientras que su menor desplazamiento, menor aparejo, menor motor y menores lastre y calado supondrían una disminución.- Its construction cost should not be much higher than that of a monocoque of the same dimensions since only its small ailerons and its folding system would mean an increase in cost over that, while its smaller displacement, less rigging, lower engine and less ballast and draft would mean a decrease.
- Debido a que tiene una cierta capacidad de escora ante los golpes de viento, su aparejo no tendría que estar tan sobredimensionado como en un multicasco tradicional. - Due to the fact that it has a certain ability to heel against wind blows, its rigging should not be as oversized as in a traditional multihull.
- Sus pequeños flotadores nos deberían permitir ir a barcos más grandes que con los trimaranes plegables tradicionales.- Your small floats should allow us to go to bigger boats than with traditional folding trimarans.
- Se podría decir que aún siendo el mejor barco a vela, es además el mejor barco de motor. - You could say that even being the best sailing boat, it is also the best motor boat.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
ES201700668A ES2696978A1 (en) | 2017-07-19 | 2017-07-19 | Aileron motorized sailboat stabilized by ailerons (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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Publications (1)
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ID=65012116
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Country Status (1)
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ES (1) | ES2696978A1 (en) |
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2017
- 2017-07-19 ES ES201700668A patent/ES2696978A1/en active Pending
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RU107760U1 (en) | FAST BOAT BOAT "STORM 4" | |
Yun et al. | Small-Waterplane-Area Twin-Hull Vessels |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2696978 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20190121 |
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FC2A | Grant refused |
Effective date: 20190617 |