¿Por qué los barcos más largos son capaces de velocidades más rápidas?

Además de los comentarios de Eric Jones sobre la relación entre la longitud y la viga, hay otro aspecto que la mayoría de los no navegantes desconocen. Una de las restricciones a la velocidad es la función de una onda de proa; la ola creada por la proa que se mueve a través del agua que puedes observar como una V que se propaga desde el bote. Desde un lado puede verse como una acumulación frente al bote. En algún momento, a medida que el bote se acelera, el bote comienza a subir esta “Colina” de agua. Esto, por supuesto, se convierte en un problema grave y su límite se llama “Velocidad del casco”. ¿Cuándo ocurre esto? Si observa que un bote se acerca a la velocidad del casco, notará, en una vista lateral, que ocurre cuando el “hueco” creado por la ola de proa llega a la popa. Una larga ola. Debería ser bastante obvio que cuanto más largo sea el barco, más rápido puede ir antes de que esta ola haga que sea necesario “ir cuesta arriba” por así decirlo. Por supuesto, hay otros factores involucrados, pero las ecuaciones para calcular la velocidad del casco suelen ser una constante (tiene en cuenta la fricción y la relación de aspecto, además de algunos otros factores) veces la raíz cuadrada de la longitud de la línea de flotación. En otras palabras, cuanto más tiempo mejor.

Incluso los arquitectos navales pueden equivocarse. Cuando la RN comenzó su proyecto de destructor Tipo 42, se consideró que el “Barco Gordo Corto” era el mejor diseño para la velocidad y la economía, y se abandonó el diseño original “largo”. Una vez que se construyeron los Batch 1 42s, se demostró que esto era incorrecto, por lo que el siguiente Batch 2 se alargó, aunque no tanto como el diseño original. Todavía no es tan bueno, por lo que el Batch 3 se denominó “estirado 42s”, extendiéndose a la longitud de diseño original …

Esto tuvo el efecto de que los gordos bajos parecían bajos y gordos, y los estirados se veían bastante fantásticos para decir la verdad.

Lote 1

Lote 2

Lote 3

Magra, maliciosa, máquina de lucha …

Mira la cola del gallo … HMS York en el chat completo

Como ingeniero, científico y marinero de muchos años, observo que la gente a menudo habla de la “velocidad del casco”, que generalmente se aplica solo a los “buques de desplazamiento” tradicionales. Pero, de nuevo, durante toda mi vida también ha habido buques de planeo (botes de vela ligera, lanchas rápidas, etc.) que no están limitados de la misma manera. Los diseños de perforación de olas son aún más recientes y cambian el juego una vez más.

La “velocidad del casco” o “velocidad de desplazamiento” aparentemente está relacionada con la longitud de onda de la onda de proa y la longitud de la embarcación. Cuando ambos son iguales, el bote va cuesta arriba (con la proa en la parte superior de una ola y la popa en la parte inferior de un canal), por lo que las pérdidas debidas a la creación de una ola en la proa se maximizan en ese punto.

Pero las pérdidas debidas a la onda de proa son solo una parte de la ecuación … y si este componente puede reducirse, las otras partes comienzan a dominar.

Por lo tanto, ha sido interesante observar en los últimos años las grandes bombillas en la proa justo debajo del agua en los barcos más modernos. Aparentemente, esto está diseñado para cancelar la onda de proa a la velocidad óptima de operación del barco, lo que resulta en un mínimo de estela y arrastre inducidos.