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EL DISEÑO DE LAS VELAS

North Sails comenzó a utilizar su propio software para diseñar velas en 1977. En 1979. North ya había desarrollado programas de Dinámica de Fluidos Computacional (Análisis de Comportamiento Aerodinámico o CFD) para calcular la eficiencia de las velas y programas de Análisis de Elementos Finitos (Software de Análisis Estructural o FEA) para calcular las formas volantes de la vela. Estos programas se convirtieron en la piedra angular del actual conjunto de software de diseño, el software más avanzado para la fabricación de velas. . Cada una de las velas North se ha creado utilizando las mismas herramientas de diseño y análisis que las que se emplean para los proyectos de Volvo Ocean Race o Copa América.

El Conjunto de Diseño proporciona un poder y una flexibilidad al análisis de las velas y aparejo sin precedentes. Cada programa especializado puede interactuar con los demás, permitiendo a los ingenieros de North y a los diseñadores probar virtualmente una embarcación en infinidad de condiciones antes de la fabricación real de la misma. El beneficio consiste en una reducción significativa de los ajustes una vez que la embarcación se encuentre en el agua.

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1) Desman

El programa Desman desarrolla un modelo completo de aparejo en un entorno tridimensional.  Es el esqueleto del Software North Sails.  Con el Desman podemos definir los puntos de anclaje del aparejo a la cubierta, tamaño del mástil, puntos de trimado, etc. En el modelo también se incluyen las propiedades mecánicas del aparejo estático y móvil incluyendo los parámetros de inercia, área y la resistencia de los materiales al estiramiento. Utilizando esta información, el programa Membrain determina la deformación por las cargas que experimentan la vela y cada pieza del aparejo estático y móvil así como el estiramiento de escotas y drizas.


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2) Spine & Spiral

En un principio, el programa Spiral define la forma tridimensional de una vela como una superficie moldeada sin aplicar ninguna carga o presión del viento. Un control preciso sobre todos los aspectos de la forma de una vela permite diseñar un rango muy amplio de velas incluyendo  mayores, genoas, foques y Spinnakers asimétricos. Además de las dimensiones de la vela, el perímetro se ajusta al detalle y la forma tridimensional se ajusta tanto en el eje vertical como en el horizontal.


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3) Flow

Durante el proceso de análisis en Flow 2006, el aire fluye sobre la vela y genera un mapa de presión sobre su superficie. La presión fluctúa sobre la superficie dependiendo del tamaño y forma de la vela en sus diferentes secciones y de las condiciones del fluido. Este mapa de presión se traslada directamente al Membrain para ser sometido a un análisis de elementos finitos. El Flow 2006 también  informa de los momentos de fuerza desarrollados por la vela que son muy útiles a la hora de aumentar la eficacia en la predicción de la velocidad (VPP = Velocity Prediction Program).

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4) Membrain

El programa Membrain toma las formas de la vela del modelo de Desman y la presión de Flow para aplicar presión a la combinación vela/aparejo, deformando el mástil y la vela como una estructura unificada. La forma de la vela va cambiando según se deforme la estructura, estos cambios los vuelve a remitir Membrain a Flow para adquirir los nuevos mapas de tensión. Una vez más la forma de la vela vuelve a cambiar por lo que el proceso se repite hasta encontrar la convergencia entre la presión y la deformación del conjunto vela/aparejo.

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5) VPP and HullVPP

Durante la última edición de la Copa América el programa VPP(Velocity Prediction Program) utilizó datos hidrodinámicos (Ensayos en tanque y pruebas CFD) de los diferentes equipos para optimizar la forma y el tamaño de las velas de cada embarcación. Para aplicar esta técnica a otro tipo de embarcaciones sin tener que utilizar pruebas de tanque o caros modelos CFD, North Sails desarrolló el HullVPP. El ingeniero de North Sails Michael Richelsen desarrolló este programa que calcula las fuerzas hidrodinámicas de una embarcación específica utilizando un archivo tridimensional del casco y apéndices del barco. Después el VPP integra las fuerzas del casco con las fuerzas de la vela generadas por Flow, Membrain y el VWT (Túnel de viento virtual).  De esta manera el diseño de las velas se puede individualizar para una embarcación específica en condiciones de viento y mar específicos. Ningúna otra velería se ha aproximado a este recurso.