Carvel (construcción de barcos)

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El carvel built o carvel boarding es un método de construcción de barcos en el que los tablones del casco se colocan borde con borde y se sujetan a un marco robusto, formando así una superficie lisa. Tradicionalmente, los tablones no se unen ni se encajan entre sí, solo tienen un sellador de calafateo entre los tablones para evitar que entre el agua. Los constructores modernos de carvel pueden unir los tablones entre sí con pegamentos y fijaciones. ^[1] Es un método de construcción del casco de "marco primero", donde la forma está determinada por el marco sobre el que se fijan los tablones. Esto contrasta con los métodos de "tablón primero" o "carcasa primero", donde se hace la piel exterior del casco y luego se refuerza mediante la inserción de maderas que se ajustan a esa forma. ^[2] El método moderno más común de "tablón primero" es la construcción de clinker ; En el período clásico, "primero los tablones" implicaba unir los bordes de los tablones con juntas de mortaja y espiga dentro del espesor de las maderas, dando superficialmente la apariencia de casco liso de la construcción carvel, pero se lograba por medios completamente diferentes.

En comparación con los cascos construidos con clinker, la construcción con carvel permitió construir barcos más grandes. Esto se debe a que las fijaciones de un casco de clinker absorbieron todas las fuerzas de flexión y comba impuestas por el barco al moverse entre grandes olas. En la construcción con carvel, estas fuerzas también son absorbidas por el contacto de borde a borde de los tablones del casco.

Del inglés medio carvel, carvelle, carvile, kervel (“barco pequeño; carabela ”); del francés antiguo caruelle, carvelle, kirvelle . ^[3] El término se utilizó en inglés cuando las carabelas se hicieron populares en las aguas del norte de Europa a partir de c.  1440 en adelante, y el método de construcción del casco tomó el nombre del primer tipo de embarcación hecha de esa manera en los astilleros ingleses y europeos. ^[4]

La construcción con carvel se originó en el Mediterráneo durante el primer milenio d.C. Reemplazó gradualmente la unión de los tablones del casco mediante mortajas y espigas (una técnica de "tablado primero") que habían utilizado los antiguos egipcios, los fenicios y durante gran parte de la antigüedad clásica . La evidencia arqueológica de esta transición sugiere que tuvo lugar desde aproximadamente el año  500 d.C. hasta el siglo IX. Su adopción lenta implicó cierta variación y experimentación. Algunos barcos se construyeron utilizando el sistema de "marco primero", en lugar del sistema completo de "marco primero". En el "marco primero", parte del marco se instala en la parte inferior del casco, seguido del entablado de esa área, se agrega más marco para aumentar la altura del casco y luego se agrega más entablado a eso. (La tradición de construcción naval romano-celta del norte de Europa utilizaba el "marco primero", pero esta parte de Europa no adoptó el método completo de "marco primero" hasta mucho después, como se analiza a continuación). ^{[5] : 101}

El cambio de la construcción con tablas a la construcción con cuadernas se produjo en el mismo período en el que el aparejo de vela cuadrada mediterránea estaba siendo reemplazado por el aparejo latino . Se ha sugerido que ese cambio tenía como objetivo ahorrar costes de construcción, equipamiento y mantenimiento (aunque antes se pensaba que tenía como objetivo lograr un mejor rendimiento de navegación, algo que, en contra de las presunciones de muchos historiadores marítimos, se puede demostrar que no sucedió). Se cree que el cambio a la construcción con tablas es otra medida de ahorro de costes (aunque se cree que los arqueólogos marinos no lo entienden bien). ^[6] Se evita la difícil habilidad de encajar las tablas en el ángulo exacto (donde el casco se curva en el giro de las sentinas ). La construcción con tablas permite determinar la forma del casco mediante el diseño, mientras que la construcción con tablas depende del "ojo" del constructor. Por lo tanto, se necesita menos personal altamente cualificado. ^{[5] : 101}

Uno de los barcos de transición es el barco Yassi Ada (siglo VII d.C.), que fue excavado entre 1960 y 1965. En él se fijaron las tracas inferiores de tablas de madera borde con borde con mortajas y espigas, luego se añadieron los pisos , seguidos de más tablas de madera unidas con espigas. Esto llevó las tablas de madera hasta la línea de flotación. Se añadieron más cuadernas a este siguiente conjunto de tablas de madera, pero estas continuaron hasta la altura de la línea de arrufo prevista. Las tracas desde la línea de flotación hacia arriba se fijaron entonces como tablas de madera de carvel (con algunas cuadernas intercaladas con las tracas normales). ^{[7] : 61}

El norte de Europa utilizó la construcción con clinker durante el período mencionado anteriormente y hasta el siglo XV (y continuó haciéndolo para muchas pequeñas embarcaciones hasta la actualidad). Los marineros de ambos lugares conocían los diferentes métodos, pero cuando, por ejemplo, los franceses y los ingleses emplearon galeras mediterráneas durante la Guerra de los Cien Años , tuvieron que contratar carpinteros de barcos familiarizados con el trabajo de carvelas para realizar el mantenimiento y las reparaciones. ^{[8] : 51} En la década de 1440, el interés por la carabela creció en las aguas del norte y los astilleros comenzaron a construir carabelas en construcción de carvelas.

Un ejemplo arqueológico de un barco construido en carvel en la región del Báltico es el naufragio del Gribshunden , buque insignia del rey danés-noruego Hans. El barco de tres mástiles fue construido en 1485 probablemente cerca de Róterdam, y sirvió como "castillo flotante" de Hans durante diez años antes de hundirse en junio de 1495. ^{[9] [10]} Encima del casco de carvel de este barco se encontraban castillos de proa y popa construidos en clinker, que albergaban hasta 68 cañones giratorios de retrocarga.

El clinker era el método predominante de construcción de barcos utilizado en el norte de Europa antes del carvel. En los cascos construidos con clinker , los bordes entablados se superponen; la construcción con carvel con su fuerte armazón da como resultado un casco más pesado pero más rígido, capaz de soportar una variedad de aparejos de vela . La construcción con clinker (lapstrake) implica tablones de "madera hendida" (madera partida) superpuestos longitudinalmente que se fijan entre sí sobre cuartones muy ligeros . Un barco carvel tiene una superficie más lisa que da la impresión de que es más eficiente hidrodinámicamente ya que los bordes expuestos del entablado de clinker parecen perturbar la línea de corriente y causar resistencia. Un clinker ciertamente tiene un área mojada ligeramente mayor, pero un casco carvel no es necesariamente más eficiente: para una determinada resistencia del casco, el barco de clinker es en general más liviano y desplaza menos agua que un casco carvel con un armazón pesado.

A medida que los buques de carga se hacen más grandes, el peso del buque se hace menor en comparación con el desplazamiento total y, para un volumen externo dado, hay mayor espacio disponible en el casco interno. Un buque de clinker cuyas costillas ocupan menos espacio que las de un buque carvel es más adecuado para cargas voluminosas en lugar de densas.

Una ventaja estructural de la construcción con clinker es que produce un buque que puede torcerse y flexionarse con seguridad alrededor de su eje largo (que va de proa a popa). Esto es una ventaja en los rodillos del Atlántico Norte , siempre que el buque tenga un desplazamiento total pequeño. Debido a la naturaleza liviana del método de construcción, aumentar la manga no aumentó proporcionalmente la capacidad de supervivencia del buque bajo las fuerzas de torsión que surgen si, por ejemplo, al navegar a favor del viento, el tren de olas incide en la aleta en lugar de en la popa. ^{[ aclaración necesaria ]} En estas condiciones, los anchos de manga mayores pueden haber hecho que los buques de clinker ^{[ ¿cuáles? ]} fueran más vulnerables. A medida que las fuerzas de torsión aumentaron en proporción al peso desplazado (o de la carga), las fuerzas que incidían en el casco impusieron un límite superior al tamaño de los buques construidos con clinker. La mayor rigidez de la construcción con carvel se hizo necesaria para los buques de carga offshore más grandes. Los buques de vela posteriores construidos con carvel superaron varias veces el tamaño máximo de los buques construidos con clinker.

Otra limitación del clinker es que no soporta fácilmente las cargas puntuales asociadas con los aparejos de vela latina o balandra . Al menos algunas velas de proa y popa son deseables para la maniobrabilidad. El mismo problema al prever cargas concentradas crea dificultades para ubicar y sostener una orza o quilla profunda, que es muy necesaria cuando se navega transversalmente o cerca del viento. Se pueden agregar maderas como compromiso necesario, pero siempre con cierta pérdida de los beneficios fundamentales del método de construcción. La construcción con clinker sigue siendo un método útil de construcción para pequeñas embarcaciones de madera, especialmente para botes de navegación marítima que deben ser lo suficientemente livianos para poder moverlos y almacenarlos fácilmente cuando están fuera del agua.

Los métodos tradicionales de carvel dejan un pequeño espacio entre cada tablón que se calafatea con cualquier material blando, flexible y fibroso adecuado, a veces combinado con una sustancia aglutinante espesa, que se desgastaría gradualmente y el casco tendría fugas. Cuando el barco estaba varado durante un largo tiempo, los tablones se secaban y encogían, por lo que cuando se volvía a poner a flote por primera vez, el casco tenía fugas importantes a menos que se volviera a calafatear, un trabajo que llevaba mucho tiempo y era físicamente exigente. La variación moderna es utilizar tablones mucho más estrechos que se pegan por los bordes en lugar de calafatear. Con las lijadoras eléctricas modernas se produce un casco mucho más liso, ya que se pueden eliminar todas las pequeñas crestas entre los tablones. Este método comenzó a volverse más común en la década de 1960 con la disponibilidad más generalizada de pegamentos impermeables, como el resorcinol (pegamento rojo) y luego la resina epoxi . ^[11] Los pegamentos impermeables modernos, especialmente la resina epoxi, han provocado cambios revolucionarios en la construcción de carvel y clinker. Tradicionalmente, los clavos proporcionaban la fuerza de fijación; ahora es el pegamento. Desde la década de 1980, se ha vuelto bastante común que la construcción con madera de clinker y carvel dependa casi por completo del pegamento para la fijación. Muchas embarcaciones pequeñas, especialmente los esquifes ligeros de madera contrachapada , se construyen sin ningún tipo de fijación mecánica, como clavos y tirafondos , ya que el pegamento es mucho más fuerte.