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 sustentación hidrodinámica , en lugar de 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 son cascos de planeo o semiplaneo. Más allá del planeo, los diseños de embarcaciones rápidas han experimentado una transición a diseños de hidroplanos .
El primer velero de planeo 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 necesaria ]
La planificación de un velero ligero fue popularizada por primera vez por Uffa Fox en Gran Bretaña. En 1928, Fox introdujo el planeo en el mundo de las carreras en su bote internacional 14 , Avenger . Ese año obtuvo 52 primeros lugares, 2 segundos y 3 terceros lugares en 57 largadas. [1] [2]
Este rendimiento fue notado 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 materiales han permitido la creación de embarcaciones más ligeras que planean más rápido y en aire más ligero. En la actualidad existen muchos botes auxiliares de alto rendimiento (a veces llamados esquifes ) que pueden planear a barlovento. [3]
En reposo, el peso de una embarcación lo soporta enteramente 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, disminuyendo el volumen desplazado. A cierta velocidad, la sustentación se convierte en la fuerza predominante hacia arriba sobre el casco y la embarcación planea.
Un modelo simple de este efecto es una losa sólida de material que es más pesado que el agua (como una placa de acero) pero que tiene forma y orientación para tener un ángulo de ataque positivo . En reposo, la losa se hundirá porque es más pesada que el agua; las fuerzas de flotación son abrumadas por la fuerza de gravedad. Sin embargo, si la losa 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 reaccionaria hacia arriba sobre la losa. A una velocidad suficientemente alta, esta fuerza reaccionaria (más cualquier pequeña fuerza de flotación) es mayor que la fuerza de gravedad y la losa se mantendrá a flote. De esta forma, la fuerza horizontal (que puede ser proporcionada por un motor o una vela) se convierte en fuerza vertical hacia arriba. El concepto de planeo se interpreta a menudo 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 suficiente velocidad, un casco diseñado para operar en el ámbito del planeo a veces se distingue por una popa plana. 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 recreativos, que utilizan un balancín en todas partes para mejorar la maniobrabilidad al inclinarse en los giros). Por el contrario, en un casco de desplazamiento o que no planea, la parte inferior está curvada en la vista lateral (la curvatura se llama "rocker") desde la proa hasta la popa, para minimizar el arrastre de las olas. En vista frontal, las secciones de la zona 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 suelen tener 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 lanchas a motor de planeo suelen estar hechas de aleaciones ligeras o utilizan otras técnicas de construcción de peso reducido; las semirrígidas son ejemplos típicos. Los veleros de planeo necesitan una buena superficie vélica y los barcos a motor necesitan un motor de alta potencia. También se pueden incorporar escalones y crestas al diseño para facilitar el cepillado y la estabilidad.
La mayoría de las tablas de surf , aunque no tengan motor, son cascos de planeo o semiplaneo. Utilizan el empuje de la forma de onda más o menos en combinación con la gravedad y ángulos de ataque específicos del perfil aerodinámico para maximizar la fuerza de propulsión y reducir la carga aerodinámica neta y así lograr la sustentación de planeo.
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El planeo se puede lograr en la mayoría de los barcos de vela ligera. En condiciones de ligeras a moderadas, es mejor iniciar el planeo mediante una combinación de lo siguiente. [4] [5]
En el Reino Unido, el conocido diseñador Uffa Fox... investigó y desarrolló el planeo.... Es a partir de su diseño que marca tendencia que la mayoría de los barcos de vela ligera de alto rendimiento de hoy en día han evolucionado. Los barcos también se han vuelto más livianos gracias al bajo peso logrado con los materiales de construcción de alta tecnología actuales. Por lo tanto, pueden planear mucho más rápido con mucho menos viento, y muchos son capaces de planear a barlovento.
