Planeando (embarcación)

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El planeo ( / ˈp l eɪ n ɪ ŋ / PLAY -ning ) es el modo de operación de una embarcación acuática en el que su peso es soportado predominantemente por la sustentación hidrodinámica , en lugar de la sustentación hidrostática ( flotabilidad ).

Muchas formas de transporte marítimo utilizan el planeo, incluidos los transbordadores rápidos , los barcos de carreras, los hidroaviones y los esquís acuáticos . La mayoría de las tablas de surf tienen cascos de planeo o semiplaneo. Más allá del planeo, los diseños de embarcaciones rápidas han experimentado una transición hacia diseños de hidroalas .

El primer velero planeador documentado fue un proa construido en 1898 por el comodoro Ralph Munroe . Era capaz de alcanzar velocidades de más del doble de la velocidad del casco . ^{[ cita requerida ]}

El planeamiento de un bote de vela ligera fue popularizado por primera vez por Uffa Fox en Gran Bretaña. En 1928, Fox introdujo el planeamiento en el mundo de las carreras con su bote de vela ligera International 14 , Avenger . Ese año, obtuvo 52 primeros lugares, 2 segundos lugares y 3 terceros lugares en 57 carreras. ^{[1] [2]}

Este rendimiento fue observado por otros diseñadores que los desarrollaron aún más. Con el paso de los años, muchos botes han adquirido la capacidad de planear. Los avances en los materiales han permitido la creación de embarcaciones más ligeras que planean más rápido y en aire más liviano. En la actualidad, existen muchos botes de alto rendimiento (a veces llamados esquifes ) que pueden planear contra el viento. ^[3]

En reposo, el peso de una embarcación es soportado completamente por la fuerza de flotación . Todo casco actúa como un casco de desplazamiento a bajas velocidades: la fuerza de flotación es la principal responsable de sostener la embarcación. A medida que aumenta la velocidad, aumenta la sustentación hidrodinámica y la fuerza de flotación disminuye a medida que el casco se eleva fuera del agua, lo que disminuye el volumen desplazado. A cierta velocidad, la sustentación se convierte en la fuerza ascendente predominante sobre el casco y la embarcación se desliza.

Un modelo simple de este efecto es una placa sólida de material que es más pesado que el agua (como una placa de acero) pero que está formada y orientada para tener un ángulo de ataque positivo . En reposo, la placa se hundirá porque es más pesada que el agua; las fuerzas de flotación se ven superadas por la fuerza de la gravedad. Sin embargo, si la placa se mantiene en la misma orientación y se tira horizontalmente a través del agua, forzará el agua entrante hacia abajo. Esto da como resultado una fuerza de reacción hacia arriba sobre la placa. A una velocidad suficientemente alta, esta fuerza de reacción (más cualquier pequeña fuerza de flotación) es mayor que la fuerza de la gravedad y la placa se mantendrá a flote. De esta manera, la fuerza horizontal (que puede ser suministrada por un motor o una vela) se convierte en una fuerza vertical hacia arriba. El concepto de planeo a menudo se interpreta como análogo a la sustentación aerodinámica (ver sustentación en un perfil aerodinámico ). En realidad, las fuerzas que actúan son diferentes.

Aunque cualquier casco planeará si se le proporciona suficiente potencia y se alcanza la velocidad suficiente, un casco diseñado para operar en el ámbito del planeo a veces se distingue por una carrera plana hacia atrás. En otras palabras, en vista lateral, el fondo es más o menos una línea recta hacia la popa. (Las excepciones a esto incluyen tablas de surf y otros cascos de planeo recreativo, que utilizan balancín en todo el recorrido para mejorar la maniobrabilidad al inclinarse en los giros). En contraste, en un casco de desplazamiento o no planeado, el fondo está curvado en vista lateral (la curvatura se llama "balancín") desde la proa hasta la popa, para minimizar la resistencia de las olas. En vista frontal, las secciones en el área de popa pueden ser rectas, como en un hidroavión de carreras, para maximizar las fuerzas de planeo y la velocidad, pero por razones prácticas de estabilidad y comodidad de navegación a menudo tienen forma de V, especialmente en embarcaciones destinadas a uso en alta mar.

Para planear, especialmente para iniciar el planeo, la relación potencia-peso debe ser alta, ya que el modo de operación de planeo implica mover el casco a velocidades superiores a su velocidad natural . Todos los diseños de embarcaciones para planeo se benefician de un peso minimizado; las embarcaciones a motor para planeo suelen estar hechas de aleación ligera o utilizan otras técnicas de construcción de peso reducido ; las semirrígidas son ejemplos típicos. Los barcos de vela para planeo necesitan una buena superficie vélica y las embarcaciones a motor necesitan un motor de alta potencia. También se pueden incorporar al diseño escalones y crestas de pantoque para fomentar tanto la facilidad de planeo como la estabilidad.

La mayoría de las tablas de surf , aunque no tengan motor, tienen cascos que permiten el planeo o semiplaneo. Utilizan el empuje de la forma de onda más o menos en combinación con la gravedad y ángulos de ataque específicos para el perfil aerodinámico para maximizar la fuerza de propulsión y reducir la carga aerodinámica neta y, de esta manera, lograr sustentación durante el planeo.

El planeo se puede lograr en la mayoría de los botes de vela. En condiciones ligeras a moderadas, el planeo se inicia mejor con una combinación de los siguientes elementos. ^{[4] [5]}

• Maximiza la potencia: navega a lo largo o a lo ancho para comenzar.
• Minimizar la resistencia inducida por la superficie: elevar la orza o la orza central aproximadamente hasta la mitad
• Mantener la potencia: cuando se produzca una ráfaga , arrástrese ligeramente y afloje las escotas.
• Cuando comience a pasar una ráfaga, gire ligeramente a barlovento para mantener el viento aparente hacia adelante.
• Mantener la forma plana de las secciones sumergidas del casco: mantener el casco nivelado de lado a lado, trapecio si es necesario
• Mueva su peso hacia atrás para levantar la proa.
• Mantenga la potencia si es necesario: mueva o bombee las velas (aunque existen algunas restricciones para hacer esto en una carrera)
• Busque la forma y velocidad óptimas del casco sumergido: si hay olas, surfee sobre ellas para iniciar el planeo.

• Hidroavión (embarcación) , lanchas motoras de carreras diseñadas para utilizar la sustentación del casco para reducir la resistencia.
• Hidroala , un concepto más avanzado para reducir aún más la resistencia al soportar el peso del casco sobre alas especializadas a gran velocidad.
• Carreras de botes
• Navegación en bote
• Embarcación deportiva
• Tabla a vela

• Vídeos de planeo de tablas de windsurf de la Asociación de Windsurf del Reino Unido