Relación lastre-desplazamiento (B/D)

La relación B/D —también llamada relación de lastre— es el dato de estabilidad más sencillo en la ficha técnica de un velero: indica qué proporción del peso total del barco corresponde al lastre. Se suele utilizar como sinónimo de "rigidez" o de la fuerza con la que el velero lucha por mantenerse adrizado al navegar. Si se usa con criterio, es un primer filtro muy útil. Si se analiza de forma aislada, puede resultar muy engañoso.

Los brókeres, peritos y revistas náuticas suelen citar la relación B/D porque es fácil de calcular a partir de las especificaciones publicadas: el lastre dividido por el desplazamiento. Como comprador que analiza anuncios de venta, a menudo la verá junto al desplazamiento y la superficie vélica como una pista rápida sobre el carácter del barco. La idea básica es intuitiva: cuanto mayor sea la masa situada en la parte baja de la quilla, más resistirá el velero a la escora. La fórmula es prácticamente esa idea plasmada sobre el papel.

Fórmula

El lastre es el peso dedicado exclusivamente a la estabilidad, normalmente de plomo o hierro en la quilla. El desplazamiento es el peso total del velero en orden de navegación. La mayoría de los monocascos se sitúan aproximadamente entre el 25 % y el 50 %.

Interpretación

Los artículos Measuring Performance de Practical Sailor y los comentarios de Ted Brewer en Good Old Boat señalan que el umbral histórico del 40 % significaba algo muy concreto en los barcos tradicionales de quilla poco profunda, y significa algo muy diferente en un diseño moderno de quilla de bulbo profunda.

La gran advertencia: la ubicación del lastre lo es todo

La relación B/D es ciega respecto a dónde se ubica el lastre. Solo indica qué porcentaje del peso del barco es lastre, no el brazo de palanca que tiene dicho lastre. El par de adrizamiento depende del peso y de la distancia al eje de balanceo, por lo que dos veleros con la misma relación B/D pueden comportarse de forma muy diferente.

Considere dos veleros de 18 000 libras con idénticas relaciones de lastre del 40 % (ambos llevan 7200 libras de plomo):

• Quilla corrida: 7200 libras de plomo encapsuladas en una sentina poco profunda con un calado de 4 pies. Puede que mantenga bien el rumbo, varar bien y asentarse sin problemas en una cuna de varadero. Pero el brazo de palanca corto limita el momento mecánico, por lo que gran parte del par de adrizamiento tiene que provenir de la forma del casco y de la manga.
• Quilla de aleta profunda con bulbo: 7200 libras concentradas en un bulbo de torpedo a 8 pies por debajo de la línea de flotación. Misma relación B/D, pero un par de adrizamiento exponencialmente mayor debido únicamente al brazo de palanca. El velero se sentirá más rígido en cualquier condición importante.

En la práctica, un arquitecto naval puede igualar el par de adrizamiento de un velero de quilla poco profunda con un 45 % de lastre utilizando un diseño de quilla de bulbo profunda con solo un 25 %. Esa es la advertencia que debe acompañar a cada cifra de B/D.

En resumen: analice la relación B/D junto con el calado y la forma de la quilla. Un velero moderno con una relación B/D en el rango bajo de los 30 y una quilla de bulbo profunda puede ser más rígido que un clásico pesado con una relación B/D superior al 40 % sobre una quilla corrida encapsulada.

Estabilidad de formas frente a estabilidad de lastre

Hay dos formas en que un velero resiste la escora:

1. Estabilidad de lastre: el peso situado en la parte baja del casco crea un brazo de palanca largo que combate el par de escora del viento sobre las velas. Esto es lo que mide, indirectamente, la relación B/D.
2. Estabilidad de formas: un casco ancho, al escorar, se sumerge de forma asimétrica y genera un momento de flotabilidad que resiste una mayor escora. Esto es lo que hace que un catamarán de gran manga o una embarcación de fondo plano sean rígidos inicialmente.

Los cruceros de producción modernos y anchos dependen en gran medida de la estabilidad de formas. Pueden llevar una relación B/D relativamente baja y aun así sentirse rígidos con vientos suaves o moderados. La contrapartida es lo que ocurre en ángulos extremos: la estabilidad de formas se invierte más allá de unos 60–70° de escora (el casco ancho se vuelve estable de forma invertida), mientras que la estabilidad de lastre sigue intentando adrizar el barco hasta el límite de estabilidad positiva. Por esta razón, el Coeficiente de vuelco penaliza la manga, y por ello la relación B/D por sí sola es una medida deficiente de la estabilidad de un velero de altura.

En el extremo opuesto, los clásicos de manga estrecha con un lastre desproporcionadamente pesado ofrecen coeficientes que hoy parecen extremos, pero que constituían el lenguaje de diseño de los pequeños barcos de altura antes de que se impusieran la estabilidad de formas y los diseños de popa ancha.

Quillas aladas y variantes de poco calado

Muchos barcos de producción se ofrecen tanto en configuración de quilla profunda como de poco calado. La versión de poco calado suele tener el mismo lastre total —la misma B/D—, pero con el plomo distribuido horizontalmente (a menudo en forma de quilla alada con ensanchamientos horizontales en el extremo) para bajar el centro de gravedad dentro de la limitación que impone un calado menor.

Las quillas aladas bajan el centro de gravedad de forma modesta en comparación con una quilla de aleta recortada con el mismo calado, pero son una solución de compromiso, no un sustituto de un bulbo profundo. Estas quillas:

• Reducen el rendimiento de ceñida. Las alas aumentan la superficie mojada y perturban el flujo de agua en el extremo de la quilla.
• Complican la recuperación en caso de varada. Una ala puede clavarse en el fango o la arena y resistirse a volver a flotar de una manera que una quilla de aleta limpia no haría.
• No solucionan la pérdida de estabilidad en alta mar. El límite de estabilidad positiva (LPS) de un velero disminuye de forma medible entre las versiones profunda y de poco calado de un mismo diseño; por lo general, 10° o más.

Elija una quilla alada o de poco calado cuando sea lo que le permita entrar en fondeaderos, zonas de amarre o canales que de otro modo no podría utilizar. Simplemente asuma el poco calado como una concesión, no como una ventaja gratuita.

Qué buscar en su lugar

Si desea una imagen real de lo rígido que es un velero, pregunte por dos cifras:

1. Momento adrizante máximo al ángulo del brazo adrizante máximo (normalmente entre 50° y 60°). Esto combina peso, brazo de palanca y forma del casco en una única fuerza física.
2. Límite de estabilidad positiva (LPS): el ángulo de escora a partir del cual el velero ya no se adrizará por sí mismo. En monocascos de altura, debería ser de 120° o superior. La versión de quilla profunda de un casco determinado registrará un valor notablemente más alto que la versión de poco calado.

Juntos, estos datos le indicarán lo que la relación B/D solo puede insinuar: cómo se comporta el velero bajo cargas de vela reales y cómo reacciona tras una tumbada. Consulte la página de la Fórmula del coeficiente de vuelco para obtener más información sobre la curva GZ (la curva de brazos adrizantes), la física subyacente que la B/D aproxima.

Cómo interpretar la cifra como comprador

No es necesario indagar en los detalles de plomo contra hierro para utilizar este valor. Si la ficha técnica del modelo le facilita la B/D —o la calcula más abajo—, utilícela como una comprobación rápida y, a continuación, pregunte inmediatamente dónde se ubica realmente el lastre.

Cómo se siente la cifra navegando:

• B/D ≤ 25 %. El velero normalmente escorará pronto. Navegando a un largo con 15 nudos de viento, es posible que piense en tomar rizos antes que sus vecinos de pantalán. Una quilla de poco calado o alada hace que esto sea más preocupante; un bulbo profundo puede hacer que la relación parezca peor de lo que el barco transmite en realidad.
• B/D entre 30 % y 35 %. La zona del crucero convencional. Soporta el aparejo de labor habitual sin necesidad de llevar tripulación a la banda; requiere un rizo cuando el viento supera los 18–20 nudos. La mayoría de los cruceros modernos de producción se sitúan aquí.
• B/D entre 35 % y 40 %. Rígido. Soporta cómodamente la mayor entera y el génova con vientos de hasta poco más de 20 nudos. Los diseños de altura más antiguos y los cruceros de regata más rígidos se agrupan en esta franja.
• B/D > 40 %. Potente y exigente. Común en cruceros de regata de la época IOR y en barcos tradicionales de altura. El velero mantendrá el trapo en condiciones que dejarían sobrevelado a un barco con un 30 %, siempre que el aparejo esté a la altura.

La advertencia que no puede pasar por alto: la arquitectura de la quilla.

Dos veleros con una B/D del 40 % pueden transmitir sensaciones completamente diferentes. Una quilla corrida de poco calado que lleve su plomo a 4 pies de profundidad es menos rígida que una quilla de aleta profunda con bulbo que tenga una B/D del 30 % a ocho pies de profundidad. Combine siempre la B/D con el calado y el tipo de quilla antes de fiarse de ella:

• Quilla de aleta profunda + bulbo. La B/D puede ser moderada (32–38 %) y aun así sentirse más rígida que un velero de quilla corrida con un 45 %. El brazo de palanca mecánico gana la partida.
• Quilla de aleta modificada con skeg. La rigidez escala de forma aproximada con el producto de B/D × calado. Un buen término medio.
• Quilla corrida. La B/D debe ser más alta para compensar el brazo de palanca corto, aunque se sacrifica rendimiento con vientos flojos a cambio de estabilidad de rumbo y protección.
• Quilla alada o de poco calado. A menudo presenta la misma B/D que la versión profunda, pero con un LPS reducido en 10° o más. Aceptable para navegación costera donde se necesita poco calado; un coste real si se tiene una intención seria de navegar en altura.

Un ejemplo rápido. El Catalina 30 y el J/109 arrojan ambos una B/D aproximada del 40 %, pero no se sienten igual navegando. El Catalina lleva su plomo en una quilla de aleta de calado moderado y es lo bastante rígido para navegación costera con vientos moderados. El J/109 lleva su plomo varios pies más abajo en un bulbo profundo, por lo que puede aguantar su aparejo con vientos que obligarían al propietario de un Catalina a navegar ya muy rizado.

Calculadora

A continuación se muestran algunos ejemplos de veleros con sus valores de lastre y desplazamiento. Recuerde tener en cuenta también el tipo de quilla al comparar (consulte la advertencia anterior).