Tecnología
Calibración
Cuando buscamos el rendimiento óptimo del barco, todo se hace con referencia al viento, a su fuerza y a su dirección en relación al barco
Lo bueno de navegar con un barco de vela, es que usa una fuente de energía mágica e invisible: el viento. Pero eso es malo también. Cuando buscamos el rendimiento óptimo del barco, todo se hace con referencia al viento, a su fuerza (TWS: true wind speed), y a su dirección en relación al barco (TWA: true wind angle)
No es tan fácil como poner una veleta para medir precisamente esta velocidad y ángulo.
Empieza todo debajo del agua, en el casco del barco. Ya sabemos que un ciclista que se mueve a 40km/h en un desierto, un día sin viento, va a sentir resistencia del aire. De hecho, de alguna forma este ciclista ‘crea’ un viento de 40 km/h que va encontra el. Lo mismo ocurre en el barco. El movimiento del barco ‘crea’ un viento ‘de velocidad’ que tendrá la velocidad del barco, y la dirección opuesta a la del barco. Así que si queremos medir el viento ‘real’ (el viento que podríamos medir si el barco no se movía), hay que medir el viento ‘aparente’ (el que mediremos con la veleta arriba del mástil), y restarlo el viento ‘de velocidad’.
Parece sencillo
¿Esto es sencillo verdad? Basta con usar el GPS que nos da una velocidad tan precisa. Desafortunadamente no es así. Lo que mide el GPS es velocidad y rumbo en relación con el fondo del mar. Entonces incluye la velocidad de la corriente. A lo mejor no importa tanto en el mar mediterráneo, pero cuando ya entramos en mar oceanico, puede afectar mucho. También el GPS incluye el movimiento lateral del barco, llamado deriva. Por esto, para tener una medición precisa, es imprescindible tener una corredera colocada en el casco del barco. Y ahí se debe de empezar el proceso de la calibración.
El método tradicional para calibrar la corredora es de hacer una ida y vuelta con el barco entre dos puntos conocidos de una carta (aun mejor usando alienaciones en tierra). Lo de la ida y vuelta sirve para minimizar el posible efecto de la corriente. Se debe de hacer este traje con velocidad y rumbo lo más constante posible. Luego calculamos la distancia en carta. Cuando se compara esta distancia a lo que ha medido la corredera, ya se puede calcular un coeficiente de corrección. Muchas marcas de electrónica marina recomiendan hacer este proceso con el motor puesto. Pero yo creo que sería mejor hacerlo con velas puestas, una vez de ceñida con viento medio, y una vez de popa con viento medio fuerte. Así se incluirá el efecto de la escora también. Evidentemente, cuando se escora un barco, la orientación de la corredera relativa al eje del agua cambiará un poco, y con este proceso se tendrá en cuenta.
Por la mayoría de los tipos de electrónica, solo se puede ajustar un único coeficiente para la corredera. En este caso cojeremos la media de nuestros dos coeficientes.
Electrónica de última tecnología
Y para electrónica más adelantada, ya podremos introducir varias correcciones, dependiendo de la velocidad, y también de la escora. Y para acabar, cuando estamos en un barco que tiene la capacidad de hacer planning, como sabemos que a muy alta velocidad habrá muchas burbujas de aire, y la corredera estará bastante equivocada, podremos introducir unas funciones de transición para que la velocidad del barco se pase de forma gradual de la corredera a la velocidad del GPS (SOG: speed over groud). En este caso, sean tan alta la velocidad del barco, se puede ignorar el efecto de la corriente.
Paso uno: cumplido. Ya podemos medir la BSP (boatspeed) o velocidad del barco.
Ya podemos empezar la calibración de la medición del viento. Siempre se supone que una veleta mide correctamente la velocidad, aunque en el mundo real, se ve que no son todas iguales en calidad las marcas. Además, se sabe que en viento muy flojo, o muy fuerte, ninguna da cifras muy exactas. A pesar de esto, nos vamos a centrar más en la calibración de la medición del ángulo del viento.
Para empezar tendremos que comprobar la buena alineación de la veleta. Habrá de ir de ceñida y hacer varias viradas, un día cuando el viento se considera estable, y anotar las mediciones de ángulo (AWA: apparent wind angle). Habrá de hacer todo lo posible para navegar de forma simétrica entre babor y estribor, con misma trim de las velas, y misma escora y velocidad. Si se nota una variación de AWA de una amura a la otra, habrá de introducir una corrección en la electrónica.
Por ejemplo, si se mide AWA=-30º en babor y AWA=+34º se supone que habrá que restarle 2º tal como las nuevas valores serían AWA=-32º en babor y AWA=+32º en estribor. En consecuencia también deberíamos de ver más simetría en los ángulos de viento real (TWA).
Pero aún puede ser que no haya simetría en las mediciones de dirección del viento (TWD: true wind direction). La causa de este inconveniente suele venir de:
_el mástil: Al tener algo de flexibilidad, y bajo la tensión de la vela, el mástil tendrá tendencia a torsionar un poquito
_las velas: Estas ‘desvían’ el aire que les toca, y se forma un pequeño giro de aire arriba del mástil, corrompiendo lo que mide la veleta
Esto se puede corregir usando tablas de ‘upwash’, una para corregir la apertura de los ángulos (‘wind angle upwash table’), y otra para corregir la velocidad, sobre todo en popada (‘wind speed upwash table’).
Para corregir los ángulos, hay que ir ciñendo y virando, cada vez marcando los ángulos de TWA y el rumbo del barco (con compás y de fondo, con el COG del GPS en caso de poca corriente). Tomando un ejemplo un día donde hay 10kn de viento:
_en babor, el compás nos indica 020º, y el TWA -50º
_en estribor, el compás nos indica 290º y el TWA +50º
Según el compás, hemos virado 90º, y según el viento, 100º. La diferencia siendo de -10º, lo partimos en dos para llegar a la conclusión que, en la tabla de wind angle upwash , en columna de upwind, y rango de TWS = 10kn, deberíamos introducir una corrección de -5º. De esta forma, los TWA corregidos nos darían -45º y +45º. Ya estarian en acuerdo las variaciones de compas y de TWA durante viradas. Tendríamos que hacer lo mismo para trasluchadas, y poco a poco construir esta tabla de upwash.
Sin corriente
Cuando no hay corriente, es mejor usar el COG del GPS en lugar del rumbo del compás porque el TWA se debe de incluir la deriva (Leeway). Y cuando no hay corriente, la diferencia entre HDG y COG es únicamente la deriva. También se podría usar la variable ‘Course’ (CSE) que corresponde a rumbo compás + deriva. Luego hablaremos de este Leeway.
Para barcos muy grandes, o con un set de velas muy distintas, se debería de constituir una tabla para cada vela, y mientras se navega, cambiar la tabla cuando hay cambio de vela. Esto es mucho trabajo ! Pero para barcos con menos opciones de velas, basta con una tabla.
Hay que aplicar el mismo proceso para popadas y trasluchadas, mejorando la tabla de wind angle upwash downwind.
Luego hay que corregir la tabla de upwash de velocidad de viento. Para un monocasco típico, siempre se supone que el cálculo es correcto en ceñida, cuando las velas no afectan tanto la rotación de la veleta. Pero de popa, sí que un spinnaker desviara aire hacia la veleta, de tal forma que suelen ser optimistas las lecturas de TWS en popas. Esto lo vamos a corregir pasando de ceñida, anotando la TWS, a popa, también anotando la TWS. Ejemplo: de ceñida, la electrónica nos dice que hay 10kn de viento, y de popada, nos da 11.2kn. En este caso pondremos corrección de -1.2kn en la columna de popa, y rango de 10kn de esta tabla.
Para terminar, hablamos de la calibración de deriva (Leeway) del barco. El segundo paso es un poco más de largo plazo, pero sí que puede mejorar mucho la calidad del cálculo del viento. La deriva es complicada medirla porque al comparar rumbo del compás y COG del GPS, realmente medimos deriva + corriente, y sale complicado separar los dos.
Coeficiente K
En la mayoría de las electrónicas, solo se puede cambiar un coeficiente K, llamado coeficiente de deriva. La deriva esta calculada con la siguiente fórmula teórica:
Leeway = K * Heel / BSP2
Esto realmente es bastante intuitivo: Lo más escora, lo mas que se va el barco ‘para el lado’. Y a más velocidad, mejor trabaja la quilla, y ¡menos deriva!
Entonces se trata de arreglar o afinar el coeficiente de deriva del barco. Ahí sí que vamos a ir a navegar en varias condiciones, viento flojo, viento fuerte, de ceñida, de popa… y cada vez anotaremos la velocidad del barco, el rumbo, la escora, y rumbo de fondo (COG) y velocidad de fondo (SOG) con el GPS. También anotaremos la deriva que nos calcula la electrónica. De vuelta al despacho entramos todas estas cifras en un archivo Excel. Calcularemos una deriva ‘medida’ que sería la diferencia entre el COG y el rumbo del compás. También calcularemos la deriva con la fórmula mágica, con posibilidad de cambiar la K. Ahí estará el juego, buscar el K que minimiza la diferencia entre las dos derivas. Este valor K, ya la podremos teclear en la electrónica. En electrónica más adelantada, es posible que se pueda entrar varios valores de K, como función de velocidad.
Es imprescindible respetar el orden de estas calibraciones por cada etapa depende de la previa. También es razonable hacer pequeños cambios de un día al otro para confirmar que se está mejorando la calibración. Y guardar se un archivo donde anotamos la progresión, y los cambios que hemos introducido en la electrónica. Todo un proceso, pero la satisfacción de observar la mejora de las cifras de un día al otro es real, ¡y permite ganar más regatas!
