El alerón Bruce es una variante de la orza lateral , que consiste en un alerón montado normalmente sobre un estabilizador y siempre inclinado para proporcionar fuerza tanto lateral como vertical. Fue inventado por Edmond Bruce a principios de la década de 1960 y publicado por primera vez en la revista Amateur Yacht Research Society en abril de 1965.
Teoría
Casi todos los métodos que aumentan la resistencia al movimiento lateral también provocan escora , la inclinación producida por el desequilibrio entre las fuerzas que actúan sobre las velas , muy por encima de la línea de flotación, y la resistencia lateral generada por la orza u otro elemento aerodinámico por debajo de la línea de flotación. El par resultante hace que el casco escale hasta que su flotabilidad proporcione el par suficiente para equilibrar la fuerza de escora. Por lo tanto, la flotabilidad limitada del casco limita la cantidad de fuerza que la vela puede producir eficazmente.
Una solución para superar este límite consiste en alinear las fuerzas generadas por la vela y el perfil hidrodinámico, neutralizando al máximo el par motor y reduciendo así la escora. Han surgido dos enfoques para lograrlo: el aparejo inclinado y el perfil Bruce.
Implementación
Un perfil aerodinámico Bruce reduce el par motor al desplazarlo lejos del eje central del casco e inclinarlo de manera que una línea perpendicular que atraviese el centro de la parte sumergida del perfil interseque el centro de presión de las velas. Al igual que una orza tradicional, el perfil aerodinámico Bruce suele tener un diseño simétrico, como la serie NACA 00xx, que se basa en el deslizamiento a sotavento del casco para proporcionar el ángulo de ataque necesario para generar sustentación. Cuando se monta en el lado de sotavento, el perfil aerodinámico Bruce genera una fuerza ascendente además de la fuerza lateral, y cuando se monta en el lado de barlovento , genera una fuerza descendente.
Los foils Bruce se pueden montar en pares, uno a cada lado, como se utiliza en algunos diseños de trimarán . En este caso, el foil de sotavento trabaja junto con el ama de sotavento para proporcionar sustentación, y el foil de barlovento se puede retraer para reducir la resistencia. [ 1 ]
En equilibrio, la fuerza ejercida por el foil y la vela siempre estará equilibrada, por lo que el vuelco debería ser imposible; sin embargo, en la práctica no es así. Dado que la fuerza del foil es relativa al movimiento del casco a través del agua, y la fuerza de la vela es relativa al viento que pasa por la vela, los cambios repentinos en la velocidad o dirección del viento pueden desequilibrar el foil y provocar escora. Además, un foil en el lado de barlovento presenta una situación inestable, ya que cualquier elevación del foil fuera del agua, por mecanismos como la escora o la acción de las olas, resultará en una menor fuerza descendente, lo que podría provocar el vuelco. Un foil en el lado de sotavento proporciona mayor estabilidad, ya que la pérdida de sustentación hará que el foil vuelva a sumergirse en el agua.
Ventajas y desventajas
La principal ventaja sobre una orza o tabla de deriva convencional es que el foil Bruce permite que las velas permanezcan casi verticales y aprovechen al máximo la fuerza del viento para impulsar el movimiento sin que la tripulación tenga que desplazar su peso. La principal desventaja es que, al mantener las velas verticales y aprovechar al máximo la fuerza del viento, en lugar de perder potencia con el aumento del ángulo de escora, como ocurre con los foils tradicionales, el foil Bruce también genera mayor resistencia debido a la componente vertical de la fuerza, así como una fuerza de guiñada por su posición descentrada, lo que puede requerir la modificación del sistema de dirección para compensar.
Referencias
- Un artículo introductorio sobre las proas en The Proa File analiza las floretes de Bruce.
- ↑ Los trimaranes de Aegean Marine utilizan foils Bruce retráctiles en los flotadores laterales para proporcionar estabilidad adicional.
- Componentes de veleros