“Este es un diseño europeo, este, en cambio, es un diseño chileno.”
Cuando una persona en este país (y en buena parte de Sudamérica) lee esa frase, casi puede imaginarse dos productos, uno bien pensado y sofisticado y otro de apariencia barata y mal acabada. Esta es una reacción automática, algo que hemos absorbido como una verdad absoluta. Enseñar ingeniería en un contexto donde esa frase es una verdad universal, es imposible: Los alumnos no están tratando de aprender, de pensar por sí mismos, están intentando por todos los medios copiar el correspondiente procedimiento, práctica o producto desarrollado afuera.
Esto tiene muchas desventajas, algunas personales como la frustración de saberte un “profesional de segunda categoría” a nivel mundial, pero también tiene algunas más prácticas y cuyo resultado económico es evidente. Una vez que un ingeniero se titula y llega al mundo laboral, su primera reacción frente a un problema es “importar la solución”, lo cual es más rápido y más barato en el corto plazo. Esta lógica va acentuando la división internacional entre países exportadores de materia prima, donde el nivel de ingresos y sofisticación técnica es muy bajo y países desarrollados que cada vez se desarrollan más.
Una opción es invertir en nuestro desarrollo, pero no solo en nuestro nivel técnico (que ya lo tenemos, llevamos décadas desarrollando ingeniería y hemos tenido muchos éxitos), sino en la confianza en nuestras capacidades y la voluntad de hacernos cargo de nuestros requerimientos técnicos.
“Above all, good reader, beware of him who claims knowledge of yacht design, for we know only about the rudiments - the rest is conjecture.” Laurent Giles (1901-1969)
Esta pequeña introducción es fundamental, Omora no es un barco, es un ejercicio, un concepto y, sobretodo, una aventura a la cual están tod@s invitad@s.
Omora (“Colibrí” en Yagan)
Omora es un bote oceánico de 5 metros de eslora, 2.2 metros de manga y 1.8 metros de calado. Tiene capacidad para 4 tripulantes y está optimizado para rumbos abiertos y vientos en el rango más bien altos. Estas son las características más necesarias en las travesías, no es un bote para regatas de boyas. En cambio, su interior es relativamente “cómodo” (claro… guardando las proporciones), con dos butacas y 4 camas en las cuales uno queda “encajado”.
Criterios de diseño y decisiones técnicas:
Lo que sigue a continuación es una descripción más bien técnica (pero amigable) de las decisiones de diseño más importantes. Tiene la intención de involucrar al lector en el proceso de desarrollo y presentar este como un conjunto de elecciones objetivas, cuantificables y comprensibles. Busca remover el aura de “ciencia oscura” que a veces rodea al diseño de yates.
Por supuesto hay cientos de cálculos, formulas, programas y métodos que ayudan a llegar a las conclusiones presentadas a continuación. Si alguien desea discutir o consultar por un cálculo en particular, lo invitamos a que se acerque a nosotros con toda confianza.
Estabilidad: Omora tiene una estabilidad enorme, cuenta con un bulbo de 200 kilos en el extremo de un quillote de fibra tipo espada de 1.5 metros de largo. Es un bote de fondo bastante plano y manga relativamente grande para su tamaño, lo cual lo hace bastante “tieso” en su estabilidad inicial. El diseño de cabina está pensado para generar volumen, visibilidad y espacio interior, pero sobre todo para garantizar 180 grados de estabilidad positiva (aderezamiento tras vuelta de capana). Su índice STIX es de 23.4, lo cual lo pone en el rango bajo de los barcos categoría “B”, siendo “A” oceánico y “D” bahía. Lograr un Stix alto en un barco pequeño en general es bastante difícil, pero este es solo un valor referencial, la seguridad es un concepto complejo dependiente de múltiples variables.
Aparejo: Omora tiene un mástil relativamente corto y velas de baja relación de aspecto, con una mayor de cabeza cuadrada con mucha área (15.5 mts2). Esto es menos que ideal en condición de ceñida pura (los rendimientos de VMG son poco impresionantes), una vela con una cuerda promedio menor (Longitud proa-popa de la vela), en un mástil un poco más alto sería más eficiente. Sin embargo, en rumbos abiertos (a partir de una ceñida abierta) los aparejos de baja relación de aspecto tienen mejores resultados que los de alta relación. (dentro de ciertos rangos razonables).
El Mástil es un perfil alar con una cuerda de 350mm de largo y una longitud total de 7.5 metros. El material ideal para esta pieza hubiese sido carbono, sin embargo eso hubiese disparado el precio de fabricación a un valor que no tiene ningún sentido práctico. Al tener que elegir otro material, se optó por fibra de vidrio laminada con resina poliéster en un esquema que incluye woven roving y fibras unidireccionales, cuya rigidez y resistencia se probó en los laboratorios de la Universidad. Nos vimos obligados a aumentar la inercia de sección hasta un tamaño en que la única opción razonable en combinación de peso/rigidez/rendimiento era un mástil alar rotatorio de gran sección. Este mástil de fibra de vidrio pesa alrededor de 15 kilos más que un perfil equivalente de carbono, pero cuesta alrededor de 8 veces menos. Obviamente el hecho de hacerlo rotatorio obligo a aplicar bastante creatividad en los esquemas y formas de laminado de las uniones de obenques, pie de mástil, estay, etc.
Timones: La relación de aspecto de los timones es relativamente alta, pero mucho menor que la de un barco de regatas de circuito, donde el rango de funcionamiento está muy acotado y las escenas de perdida de sustentación son controladas por una tripulación completa, con manos en todas las escotas y pesos posicionados a entera voluntad. En nuestro caso el barco debe ser controlable navegando de noche, con poca visibilidad, con una sola persona en cubierta y los demás durmiendo en posiciones posiblemente desfavorables y con las escotas fijas o semifijas. Cada timón está inclinado 14 grados, en función de la escora de diseño, del momento adrizante y de un análisis de los timones y condiciones de navegación de barcos similares. Cada timón está posicionado de forma tal que el de barlovento vaya elevándose según la escora: A medida que aumenta la eficiencia del perfil, disminuye el área sumergida total, esto es bastante estándar en barcos de popa ancha y nos permitió a nosotros mantener el control con timones que parecen ridículamente pequeños.
Casco: El volumen del casco está definido por el desplazamiento y este está definido por los materiales, que a su vez están condicionados por el presupuesto (el desplazamiento total del barco sin tripulantes es de 740kg –no es un barco liviano-). Uno siempre quiere hacer un barco más liviano, pero eso cuesta más dinero. Pese a esto, el rocker del cuerpo sumergido se mantuvo en el mínimo aceptable, hundiendo la roda unos 50mm y dejando el espejo a ras de agua en posición de reposo. El casco tiene hard chines (si, muy a la moda), lo cual genera un buen porcentaje adicional de estabilidad inicial y, sobretodo, estabilidad direccional. Un barco diseñado para regatas de circuito en vientos medios y bajos obedece a una lógica totalmente distinta, un casco completamente redondo con una manga menor cobra más sentido (J70, por ejemplo). Adicionalmente el gran volumen popa permite mejorar la vida de quien le toca dormir en “el ataúd” bajo los asientos del cockpit. El casco de Omora en general es bastante tradicional: Maximización de eslora en flotación, ángulo cerrado de entrada de proa en el plano de flotación y estabilidad direccional mediante formas poco abruptas, que hacen al barco muy liviano al timón y sorprendentemente estable en su rumbo.
Velas: Las velas fueron construidas con material de velas de segunda mano, nuestra forma de producción de velas es tradicional. Modelación tridimensional y forma definida por corte de paños y curva del gratil. Esta es un área en la cual debemos aprender mucho y, en el caso de Omora, las velas fueron fabricadas con máximo apuro. Sentimos que el barco está aún lejos de su máximo potencial, principalmente por este factor, sin embargo la autonomía en fabricación y modificación de velas nos ha permitido borrar los límites de financiamiento y dependencia en nuestros procesos de diseño. Una máquina de coser es una inversión que se paga muy rápidamente en cualquier escuela de vela.
Bulbo: El bulbo está construido con planchas de acero de 20 [mm] cortadas y soldadas, y cubierto por un fairing de masilla y fibra de vidrio, llegar de una “torta” de planchas soldadas a un torpedo naranjo pulido fue una labor no despreciable... Estas chapas de acero fueron cortadas en un oxicorte numérico de un astillero local, dado que esta es una de las pocas herramientas que la Universidad no posee. Su costo en plomo hubiese sido considerablemente mayor y está inversión era imposible (pero si quieren fabricar otro Omora más eficiente: Mástil de carbono y bulbo de plomo)
Roldanas: Uno de los problemas que se enfrenta a menudo al equipar embarcaciones con poco dinero es que en el mundo de las roldanas comerciales las hay de dos tipos: las prohibitivamente caras o las de baja calidad. En este escenario, un alumno de ingeniería mecánica (José Mayorga) tomó el desafío de desarrollar una roldana “inhouse” que fuera accesible para nosotros y que tuviese el estándar de las roldanas de gama media o alta de las marcas comerciales. La roldana requirió de la convergencia de piezas impresas y torneadas, modelaciones estructurales y ensayos destructivos. El producto final, construido en dos tamaños, nos permitió equipar el bote completo. Como medida de reducción de costos, el barco solo se equipa con cornamusas, no tiene ni mordazas ni stoppers (excepto una mordaza en la escota de mayor).
Foils: Existe un plano y la intención de experimentar con foils de asistencia a estabilidad lateral en Omora, sin embargo el tiempo y la necesidad de refinar nuestro proceso de producción de foils, nos ha obligado a retrasar ese desarrollo algunos meses.
Un punto relevante de este proceso de diseño y de cualquiera que involucre desarrollo de ingeniería, es la elección de herramientas y métodos que permitan llegar a un resultado suficientemente bueno, en un tiempo razonable, bajo un presupuesto determinado. Uno podría hacer modelaciones de fluidos durante días y optimizar el conjunto. Con más tiempo o más presupuesto siempre se puede hacer algo más preciso ya que nuestra capacidad como ingenieros puede llegar mucho más allá. Omora cumplió completamente nuestras expectativas, navega rápido, es ágil y su apariencia refleja la dedicación de cada detalle. En palabras simples, es un bote fantástico, y en Valdivia con Ayakou y Omora, nos estamos acostumbrando a navegar botes rápidos, bien diseñados y autoconstruidos.
Modelo cooperativo:
El mayor mérito de este proyecto, sin embargo, no es el rigor técnico ni la calidad del resultado, sino el ejercicio de trabajo colectivo involucrado en su construcción, el barco es una herramienta pedagógica en el área de construcción naval e ingeniería aplicada. Más aun, es una experiencia de trabajo en grupo y persecución colectiva de un objetivo común. Nuestras capacidades de liderazgo, cooperación, tolerancia al cansancio y a la frustración se vieron puestas a prueba durante meses, una y otra vez, y esta es realmente la materia prima de un equipo exitoso.
Formar una escuela de vela sin autonomía productiva es una labor destinada al fracaso-Esto lo sabemos todos-. Las embarcaciones importadas son extremadamente caras y tan pronto como se acaba el financiamiento de un proyecto o de un inversionista privado, y haya que renovar la flota, se acaba la escuela o se enfrentan dificultades enormes.
Las embarcaciones producidas localmente no son más baratas, a menudo son igual o más caras si uno cuantifica el valor de las horas trabajadas, pero un club de vela tiene justamente cantidades ilimitadas de trabajo voluntario. El dinero, en cambio, no puede ser producido a voluntad, en este escenario resulta bastante lógico adoptar técnicas constructivas que sean tal vez intensas en términos de mano de obra, pero económicas en la adquisición de materias primas e “inteligentes” en el uso de los recursos locales disponibles.
Ser miembro del Club de Yates UACh tiene un valor de 3 mil pesos mensuales para estudiantes y 8 mil pesos mensuales para externos. Esto financia la mantención del club, pero el desarrollo de proyectos complejos como Omora está subvencionado por la Universidad. Con el pago de ese monto uno adquiere el derecho a usar cualquiera de los veleros del club, bajo la sola condición de colaborar con el club. Para los alumnos de la facultad eso se traduce habitualmente en poner horas de taller o de ingeniería. Para los miembros externos del club su aporte a veces consiste en organizar charlas, gestionar postulación a proyectos, etc. O trabajar en el astillero lijando con todos los demás.
El astillero de la Universidad Austral es un punto de reunión, es un centro deportivo y es la plataforma sobre la cual la creatividad, el deseo de colaborar y aprender encuentra una manifestación física y palpable. Los miembros de este astillero fabricaron Omora, la pieza de ingeniería que todos imaginamos en conjunto y la cantidad de horas puestas por cada uno de ellos deberá ser motivo de orgullo por el resto de sus vidas.
Fue mi honor el compartir el desarrollo de este proyecto con todos los miembros del club y es nuestra satisfacción la de ver en Omora una pieza de ingeniería que sirve de monumento flotante a la capacidad y dedicación.
La intención de compartir toda esta información es incentivar el desarrollo local, y que esto sirva como una invitación a desarrollar un entorno cooperativo, que nos aporten críticas u observaciones y, sobretodo, que creamos todos en nuestras capacidades, que entendamos que la vela en Chile puede ser la vela “de” Chile.
“…We co-operated from the beginning by publishing and freely sharing all new technical information, even though several of us were at the time competing in developing our own individual design marques.” Frank Bethwaite (1920-2012), about the development of the NS14 Class.
Daniel Bravo, Navegante y, a veces, Ingeniero.
Contacto: [email protected]
Fecha: 16-08-2020
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