A menudo recibo preguntas como: «Tengo problemas para mantenerme al día con mis amigos, ¿qué kayak debo comprar?»Todo el mundo sabe que los kayaks más largos son más rápidos, así que obviamente debería recomendar los kayaks más largos que tengo a estas personas.
Pero, ¿es realmente cierto? ¿El kayak más largo es realmente más rápido? Bueno, como muchas cosas, la respuesta es: Depende.
Primero debemos hablar un poco sobre lo que hace que un kayak sea rápido o lento. Uno pensaría que si cuelga un fueraborda lo suficientemente grande del extremo, debería poder hacer despegar a cualquier cerdo. Dentro de algunos límites, esto es cierto. Lo que realmente determina qué tan rápido vas es cuánta potencia puedes aplicar a tu pala. Pero diferentes barcos van a ir a diferentes velocidades cuando se aplica la misma cantidad de potencia. Lo que diferencia a los barcos es el «arrastre».
La resistencia es cuánta resistencia crea el barco para oponerse a la potencia que está aplicando para hacerla funcionar. El arrastre varía con la velocidad, generalmente cuando no vas muy rápido no hay mucho arrastre y a medida que vas más y más rápido, el arrastre generalmente aumenta. Lo que hace que un barco lento contra un barco rápido sea la rapidez con la que aumenta la resistencia a medida que aumenta la velocidad.
El arrastre es creado por dos fuerzas diferentes, la fuerza de fricción del agua que intenta deslizarse más allá del barco, y la fuerza necesaria para acelerar el agua lejos de la forma del casco y volver a medida que el barco se divide a través del agua. Estos se llaman «Arrastre por fricción» y «Arrastre de forma» respectivamente. Arrastre de formulario a veces se llama arrastre «residual».
La fricción con el agua se crea dondequiera que el barco toque el agua en movimiento. Cuanto más barco toque el agua, más fricción. Esto a menudo se conoce como Área de Superficie Mojada o Área Mojada. Para mis diseños, puede encontrar esto en la sección Medidas de cada diseño o en la página de comparación de diseños. Como está implícito, un área mojada más grande resultará en más arrastre.
Arrastrar formularios es un poco más difícil de entender. A medida que mueves el barco a través de agua estancada, el casco debe desplazar el agua del camino para hacer espacio para el barco, y después de que haya pasado, el agua debe volver a entrar para llenar el agujero donde solía estar el barco. Esto requiere acelerar el agua hacia un lado y luego hacia atrás.
Con barcos anchos, necesita mover el agua un largo camino hacia los barcos laterales y estrechos, no tanto, por lo que es bastante fácil entender por qué los barcos estrechos pueden tener menos resistencia. Pero, ¿cuál es el efecto de la longitud?
Piense en levantar un objeto pesado a cierta altura. Puedes agarrarlo y levantarlo hacia arriba, o enrollarlo por una rampa hasta esa altura. La mayoría de la gente estará de acuerdo en que enrollarlo por una rampa será más fácil, y cuanto más larga sea la rampa, más fácil será. Si bien ambos logran lo mismo, tratar de hacer el trabajo de una vez es más difícil que tomar un poco más de tiempo subiendo la rampa.
Un barco más largo funciona como una rampa más larga. Acelera el agua más lentamente, por lo que el agua no tiene que moverse tan rápido para salirse del camino, y del mismo modo volver a juntarse después de que el barco pasa.
Lo que puede no estar completamente claro es por qué desplazar el agua lentamente lo hace más fácil. Al final, todo esto se reduce a la energía. Cualquier energía que uses para mover el agua fuera del camino del barco es energía que podría usarse para mover el barco hacia adelante. Te voy a dejar un poco de matemáticas, pero no te metas demasiado en la ecuación, solo déjame mostrarte cuáles son las implicaciones de la ecuación.
La energía de un objeto en movimiento se llama Energía cinética o KE. El KE de un objeto está relacionado con su peso o masa (m) y su velocidad o velocidad (v). Se calcula con la siguiente ecuación:
KE = 1/2 m v2
Ignoremos el 1/2 bit. No importa. En su lugar, veamos las dos cosas que entendemos por peso (m) y velocidad (v). En esta ecuación, el peso es por sí solo, donde la velocidad tiene los dos pequeños que significan «cuadrado». Así que cuando miramos la contribución de la masa a la Energía Cinética es solo la masa, pero cuando miramos la velocidad necesitamos multiplicar la velocidad consigo misma. Veamos cómo se ve en un gráfico:
Si nos fijamos en la línea azul para la masa, la contribución a KE es lo que sea la masa. Si duplicamos la masa, el KE se duplica, diez veces la masa, diez veces el KE, pero con la curva de velocidad naranja, es un asunto completamente diferente. Duplicar la velocidad significa cuatro veces el KE, y 10 veces la velocidad significa 100 veces el KE.
Por lo tanto, si elimina los cálculos, recuerde que los pequeños cambios en el peso significan pequeños cambios en la energía, mientras que los pequeños cambios en la velocidad pueden resultar en cambios significativamente mayores en la energía.
Mirando nuestro barco corto vs un barco largo asumiendo que son del mismo ancho, si los barcos pesan la misma cantidad y la persona que remaina no cambia, el peso total no cambia, lo que significa que su contribución a la energía cinética no cambia, pero con un barco largo, la velocidad a la que mueve el agua es menor porque el mismo desplazamiento de agua ocurre a lo largo de una longitud mayor. Si el barco largo fuera el doble de largo que el corto, solo necesitaría aproximadamente una cuarta parte de la energía para desplazar el agua. Los barcos más largos significan que para cualquier velocidad de avance dada, remas el barco, terminas moviendo el agua hacia los lados más lentamente. Esto se traduce en un ahorro en la cantidad de energía utilizada para mover el agua.
Tenga en cuenta que cualquier energía aplicada al mover el agua alrededor del barco es visible en forma de la estela dejada por el barco. El despertar del barco es esa energía que se aleja y se pierde. El acto de su proa cortando las olas crea una ola que continúa después de que el barco ha pasado, otra ola se crea cuando el agua se desliza de nuevo detrás del casco. Estas olas creadas por el barco que se mueve a través del agua se combinan para hacer la estela.
Dado esto, parecería obvio que los barcos más largos siempre serían más rápidos. Si usted está poniendo menos esfuerzo en mover el agua fuera del camino, con un barco más largo, eso tiene que ser algo bueno. Pero los barcos más largos tienen un precio. Por lo general, tienen una superficie más húmeda. La forma con el área de superficie más baja es una forma redonda o esférica, cuando comienzas a estirarla mientras mantienes el volumen igual, terminas aumentando el área de superficie.
Y recuerde que más área de superficie significa más resistencia por fricción. Mirando el gráfico de la curva de velocidad de arriba, se puede ver que en el lado izquierdo, donde los números son bajos, la curva naranja toma un tiempo antes de que realmente comience a oscilar hacia arriba. El resultado de este inicio lento de la curva es que a velocidades bajas, el arrastre de forma no equivale a mucho hasta que su velocidad aumenta. A bajas velocidades, la mayor parte de la resistencia de su barco es el resultado de la fricción del agua que roza el casco.
El siguiente gráfico muestra la resistencia del diseño de mi Petrel. La curva naranja es la forma de arrastre desde el movimiento del agua hacia afuera, y el magenta es la fricción del agua que intenta deslizarse sobre la superficie. El área azul es de sumar estos dos juntos. Tenga en cuenta que hasta aproximadamente 3,5 nudos, casi toda la resistencia a la fricción solo supera la fricción y no es hasta casi 6 nudos que la resistencia de Forma residual se convierte en el factor dominante.
Una consecuencia de esto es que a velocidades más bajas, los barcos cortos y anchos tienen menos resistencia debido a la menor superficie mojada y, a velocidades más altas, los barcos más estrechos y largos lo hacen mejor. Como ejercicio para aprender más sobre esto, utilicé un programa llamado Michlet, que es un modelador de arrastre de casco con una herramienta para crear formas de casco «optimizadas» para una velocidad dada. Esencialmente, encontré una forma de longitud y anchura óptimas para una velocidad dada, y luego modelé la resistencia para esa forma. Por lo tanto, la línea azul muestra la resistencia de un diseño con la resistencia mínima de 1 milla por hora. Esto resultó en un barco de 3,3 pies de largo y 27,6 pulgadas de ancho (con forma de limón, redondo en el medio con algunos puntos en cada extremo).
Si miras cuidadosamente el lado inferior izquierdo de la curva, puedes distinguir esa línea azul que apenas se asoma por debajo de todas las demás curvas. Desaparece alrededor de la 1.5 mph y luego se dirige hacia el norte pasando 2 mph, pero en ese punto la forma magenta de 4.7′ x 24.6″ se muestra debajo de todas las demás. Si tuviera que tomar el número de arrastre donde la curva magenta cruza la línea de 2 millas por hora y deslizarse hacia la izquierda hasta donde ese nivel cruza el diseño verde optimizado para 7 millas por hora, verá que por la cantidad de esfuerzo que se necesita para hacer que el barco de 4.7′ de largo vaya a 2 millas por hora, el barco de 7 millas por hora de 17.7′ de largo solo iría a aproximadamente 1.4 millas por hora. La superficie mojada inferior del barco corto es suficiente para compensar el hecho de que hará una estela más grande a velocidades más altas.
Esto saca a la luz la situación muy difícil de comprender en la que el barco «lento» es más rápido que el barco «rápido» cuando vas lento. Lo que es más, observe que todas las curvas se dirigen hacia arriba a medida que avanza a la derecha. Sí, los diseños cortos optimizados para un arrastre de ganancia de velocidad lenta más rápido, pero no se puede evitar una ganancia de arrastre a medida que avanza más rápido. Puede haber pequeños fallos en la curva, como el azul en 2.4 mph donde una extraña interacción de formas de onda de casco se cancela brevemente para una ventana de velocidad de arrastre ligeramente reducida, pero en general, todo aumenta rápidamente a medida que aumenta la velocidad.
Estas dimensiones de barco pueden no ser prácticas, pero si está en el diseño de 16.1′ que está optimizado para 6 mph y se necesita todo lo que tiene físicamente para hacerlo funcionar a 6 mph, obtener un barco de 17.7′ no lo hará ir más rápido. En realidad, puede ralentizarte. Es necesario ser sustancialmente más fuerte para que el barco de 17,7 pies vaya lo suficientemente rápido como para que tenga una ventaja sobre el diseño de 16,1 pies.
Realmente no hay tal cosa como un kayak rápido, solo hay remeros fuertes y rápidos. Cuelga un motor lo suficientemente grande de la popa, puedes hacer que cualquier barco vaya rápido. Pero, por lo general, somos guerreros de fin de semana bastante débiles, tratando de sacar lo mejor de nuestros viejos cuerpos flácidos. ¿Cómo lo hacemos?
Conclusiones
Los barcos» optimizados » de arriba no son realistas, si se siente cómodo navegando a 3 mph, será difícil encontrar un barco de 8 pies de largo que tenga 20 pulgadas de ancho. La mayoría de los kayaks son más anchos que cualquiera de los ejemplos anteriores, pero es de esperar que te haga pensar en cómo usas tu barco.
La anterior curva muestra el arrastre de mi Petrel vs mi Petrel Jugar diseños. El Petrel mide 17′ x 20″ y el Juego del Petrel mide 14′ x 23″, pero lo primero que hay que ver es la comparación de medidas, observe que en la línea de flotación las dimensiones son 15′ x 19.9″ para el Petrel y 13.15′ x 22.75″ para el Juego del Petrel. Debido al arco más plomado de la «Obra», la diferencia de longitud de la línea de flotación (la parte que importa) no es tan marcada. El Petrel Play también tiene una superficie menos húmeda de 18,7 pies cuadrados frente a 20,2 pies cuadrados para el Petrel. Y la superficie total de todo el barco es menor con el «Juego».
Puede distinguir un poco de azul que se muestra debajo del morado por debajo de 2.5 nudos, a 3 nudos hay cierta divergencia, pero no es atroz. Si está remando el Petrel, juegue en un grupo típico que promedia unos 3 nudos (aproximadamente 3.5 mph o 5.6 km / h) realmente no estás renunciando a nada a los barcos de 17 pies de largo del grupo. Sí, si eligen correr, puede que tengas dificultades, pero también ganas algo. La superficie total más baja del juego de Petrel significa que no necesita tanto material para construir, lo que se traduce en un barco más ligero. Los barcos más largos también deben ser estructuralmente más fuertes, lo que significa más peso. El barco más corto tiene menos «peso oscilante», lo que significa menos inercia cuando desea girar, es decir, es más sensible y rápido. La longitud más corta se adapta mejor a la superficie del agua picada para que sea más estable.
He remado una versión compuesta de mi juego de Petrel (hecho por Turning Point Boatworks) mucho recientemente. Es una copia exacta de la tira de juego construida, recién construida de fibra de vidrio e Innegra en lugar de tira de madera. He hecho remos de larga distancia de 20 millas y mucho juego en carreras de marea y surf, remando con amigos en botes de 17 pies. No siento que haya sufrido de la longitud más corta. Es rápido de ponerse al día, fácil de manejar y muy divertido.
Después de años de ver a la gente remar todo tipo de kayaks, he llegado a la conclusión de que para la mayoría de los remeros, 14′ de longitud es realmente todo lo que necesitan. También remo mucho en botes largos, desde kayak de mar de 17′ hasta esquís de surf de 20’+. Se necesita mucha fuerza, resistencia y condición física para obtener las ventajas potenciales de velocidad que ofrecen los barcos más largos. Los barcos cortos tienden a ser más anchos, lo que aumenta la resistencia, pero si puede encontrar un barco razonablemente estrecho en el rango de 14′, lo más probable es que sea tan rápido como se sienta cómodo remando. Buscar constantemente un barco más largo para ir más rápido no te hará ningún bien si no pasas el tiempo para entrenar y aumentar tu estado físico.
Un barco corto será más ligero, más sensible, más fácil de remar la mayor parte del tiempo, así como más fácil de cargar en su automóvil y guardar en su garaje. Hay absolutamente un lugar para barcos más largos, pero es posible que se sorprenda de lo feliz que puede estar con algo más corto.
