Manual del Curso de Patron de Yate de Vela y Motor

Capítulo 02: Los Cuatro Problemas de la Navegación

El Problema de la Dirección: La Deriva y el Abatimiento

Introducción

En la práctica de la navegación, no basta con conocer el rumbo a gobernar para cumplir con una determinada derrota trazada en la carta. El movimiento real de la embarcación está permanentemente afectado por fuerzas externas que modifican su trayectoria, desviándolo de la dirección que intenta seguir. Entre estas influencias, las más significativas son la deriva, causada por la acción de las corrientes, y el abatimiento, producido por la presión del viento sobre el casco y el velamen.

Comprender estos efectos y, especialmente, entender como corregirlos, es esencial para asegurar que el barco alcance el punto deseado con buen grado de precisión y sin pérdidas innecesarias de tiempo o distancia.

El efecto de la deriva
El efecto de la deriva.

La Deriva

Se denomina deriva al desplazamiento que sufre la embarcación debido a la acción de la corriente. Aunque el timonel mantenga un rumbo constante, la corriente ejerce una fuerza horizontal que empuja al buque, modificando su trayectoria real sobre el fondo. La deriva no altera la orientación de la proa —que continúa apuntando en la dirección gobernada— sino que afecta la derrota, generando una diferencia angular entre el rumbo al que se gobierna y el camino efectivamente recorrido o que se quería recorrer.

La magnitud y el sentido de la deriva dependen de la dirección y velocidad de la corriente en relación con la marcha del barco, y pueden resultar en desvíos importantes si no se tienen en cuenta. Para compensarla, el navegante —refiriéndonos con este término al responsable de definir la estrategia de la navegación— debe aplicar una corrección angular al rumbo, para compensar el efecto de la corriente de manera que la derrota resultante coincida con la deseada.

Para comprender el efecto de la deriva, podemos apelar al siguiente ejemplo.
Suponga que Usted entra por una puerta a un salón grande y alfombrado, y comienza a caminar en línea recta hacia otra puerta que está en el lado opuesto, y que mientras camina, algún gracioso comienza a mover la alfombra debajo suyo.
Los efectos posibles de ese movimiento de la alfombra ´dependerán de hacia donde la estén moviendo.
Si la mueven para los lados, el resultado será que su línea de avance no terminará en la puerta opuesta, debiendo entonces corregir su "rumbo".
Si la mueven hacia adelante, entonces no afectará a su rumbo, pero reducirá el tiempo necesario para alcanzar la otra puerta.
Y si, por el contrario, le mueven la alfombra para atrás, tampoco modificará su línea de avance, pero su velocidad final pues deberá caminar más tiempo para llegar a la otra puerta.
Bueno...
Más o menos lo mismo sucede cuando la corriente mueve la superficie del agua en la que navega su barco.

La forma más simple de analizar el efecto de la deriva es con una representación gráfica de los vectores del rumbo y de la corriente —definidos por su dirección y su módulo—.

Y, a su vez, existen dos métodos para analizar la deriva.

Método Directo

Este método permite analizar gráficamente cuál será la derrota efectiva sobre la que navegará el barco, en función de su rumbo y velocidad, y la dirección y fuerza de la corriente.

Método Indirecto

Este método permite también obtener de forma gráfica el rumbo al que debe gobernarse la embarcación para navegar una determinada derrota, compensando el efecto que produciría la deriva sobre este.

Método Directo de Análisis de Deriva

A efectos de avanzar con esta explicación, supondremos que queremos navegar sobre un rumbo verdadero de 090º llevando una velocidad estimada de 5 nudos, y que la corriente de marea en la zona se dirige hacia el Noreste con una velocidad de 1,5 nudos.

A partir de este planteo, se requiere saber cuál será la derrota que efectivamente desarrollará la embarcación.

El proceso de resolución es el siguiente:

paso 1

Anotar los Parámetros de los Vectores que Definen al Rumbo Verdadero de la Embarcación y la Corriente de Deriva.
resumen de datos:
Rv  = 090º
Vb  = 5,0 nudos
Dc  = 045º (NE)
Vc  = 1,5 nudos

Hemos anotado entonces el rumbo verdadero "Rv" y la velocidad del buque "Vb", que son 090º y 5,0 nudos respectivamente. Y por otro lado la dirección de la corriente "Dc" y su velocidad "Vc", que son 045º y 1,5 nudos.

paso 2

Trazar el Vector de Rumbo y Dirección de la Embarcación.

De acuerdo con lo explicado, el análisis se resuelve gráficamente.

Para ello se deberá establecer primero la posición de origen de la embarcación como un punto en un gráfico, y a partir de dicho punto se deberá trazar un vector cuya dirección será el del rumbo verdadero "Rv" de la embarcación —es decir 090º— y su módulo el valor de la velocidad del buque "Vb" —o sea, 5,0 nudos—.

Método directo: paso 2

En el gráfico que acompaña esta explicación se ha trazado ese vector en negro, con su origen en el centro de la silueta del barco, a la izquierda, y su módulo medido con la escala que figura debajo de esa recta. El ángulo de 090º se ha medido con la Rosa de los Vientos de la derecha de la imagen.

paso 3

Trazar el Vector de la Dirección y Velocidad de la Corriente.

Luego, a partir del punto final del vector correspondiente al rumbo verdadero —en el punto donde se encuentra la marca de 5,0 nudos de velocidad— se debe trazar el vector que representa a la corriente de deriva, con su dirección "Dc" de 045º y con un módulo igual a su velocidad "Vc" de 1,5 nudos.

Método directo: paso 3

Este vector se ha trazado en el gráfico con una línea verde, a partir del final del vector del rumbo verdadero.

paso 4

Trazar el Vector Correspondiente a la Derrota Verdadera.

En los pasos ② y ③ se han trazado los vectores correspondientes al rumbo de la embarcación y la corriente de deriva, cuyos parámetros de dirección de velocidad eran conocidos. De la suma vectorial de ellos resultará entonces un nuevo vector cuyo ángulo será el de la derrota verdadera "Dv" que efectivamente navegará la embarcación, y cuyo módulo será la velocidad efectiva "Ve" que desarrollará el barco.

Este vector se traza uniendo la posición de origen en el gráfico con el extremo del vector de la corriente —el verde—. Una vez trazado, se debe medir el ángulo y el módulo de ese nuevo vector que serán la dirección de la derrota verdadera "Dv" y la velocidad efectiva "Ve", que resultarán ser de 080º y 6,2 nudos, respectivamente.

Método directo: paso 4

El vector resultante se lo ha dibujado en el gráfico en color rojo.

¿Tiene sentido lo que resulta del gráfico?
Veamos.
La intención del timonel es llevar su barco en un rumbo verdadero de 090º, registrando una velocidad de 5,0 nudos, según la corredera —recuerde que la corredera mide la velocidad sobre el agua, no sobre el suelo—.
Ahora bien, mientras navega, hay “algo"... la fuerza de la corriente... que lo empuja más o menos por su aleta de estribor desplazándolo del rumbo deseado hacia el Noreste, y agregándole algo de velocidad.
El resultado entonces de este gráfico es correcto, la línea roja representa el efecto de la deriva sobre el barco, que ha modificado su derrota empujándolo hacia el Noreste, y como la corriente le pega por la aleta, es lógico que parte de su velocidad se sume a la del barco, aumentándola levemente.

Este método, de la forma en que se lo ha explicado, permite entender cómo afectará la corriente de deriva a la derrota deseada. No permite corregir su efecto —eso se loga con el "método indirecto"—.


Asimismo, alterando el proceso, permite estimar cual ha sido la dirección y fuerza de la corriente de deriva que ha afectado la navegación, luego de haber recorrido un determinado trecho.

Esto se logra trabajando sobre una carta náutica o croquis de navegación trazando, por un lado, la recta de la derrota navegada, uniendo las coordenadas del punto de origen y de donde se ha terminado la navegación y, por otro lado, la proyección de la recta que se esperaba haber navegado con su respectiva distancia, a partir del mismo punto de origen. Luego se deben unir los extremos de cada recta con un tercer vector, cuya dirección y módulo serán la dirección y fuerza de la corriente, respectivamente.

Método Indirecto de Análisis de Deriva

El método indirecto de análisis de la deriva permite averiguar de forma gráfica el rumbo al que debe gobernarse una embarcación para cumplir una determinada derrota, compensando así la deriva producida por la corriente.

Para explicar el procedimiento asumiremos que se desea navegar sobre una derrota verdadera de 090º llevando una velocidad de estimada de 5,0 nudos, y que la corriente que domina la zona se dirige hacia el Noreste con una intensidad de 1,5 nudos. A partir de estos valores se requiere saber cuál debe ser el rumbo verdadero al que debe gobernarse para cumplir con la derrota deseada.

El procedimiento es el siguiente.

paso 1

Anotar los Parámetros de los Vectores que Definen al Rumbo Verdadero de la Embarcación y la Corriente de Deriva.
resumen de datos:
Rv  = 090º
Vb  = 5,0 nudos
Dc  = 045º (NE)
Vc  = 1,5 nudos

Hemos anotado entonces la derrota verdadera "Dv" que se desea cumplir y la velocidad del buque "Vb", que son 090º y 5,0 nudos respectivamente. Y por otro lado la dirección de la corriente "Dc" y su velocidad "Vc", que son 045º y 1,5 nudos.

paso 2

Trazar el Vector de la Derrota Verdadera.

A partir de la posición de origen del gráfico, se debe dibujar un vector cuya dirección será la de la derrota verdadera "Dv" —es decir, 090º— y su módulo la velocidad de propulsión del buque "Vb" —o sea, 5,0 nudos—.

Método indirecto: paso 2

Ese vector fue trazado en negro en el gráfico que acompaña a este texto, con su origen en la figura de la embarcación.

paso 3

Trazar un Vector Invirtiendo la Dirección de la Corriente y Manteniendo su Velocidad.

Luego, nuevamente a partir de la posición de origen del gráfico, se debe trazar otro vector en la dirección opuesta de la corriente pues lo que se busca es compensarla.

cálculo para invertir la dirección de la corriente:
inv.Dc  = si Dc ≤ 180º → Dc + 180º, sino → Dc - 180º =
= 045º + 180º =
= 225º

El ángulo correspondiente a la dirección opuesta de la corriente "inv.Dc" resulta ser de 225º, y se obtuvo sumando 180º al valor de la dirección de la corriente —se suma o se resta 180º si el valor de la corriente es menor o mayor 180º, respectivamente—.

Método directo: paso 3

El vector que representa la dirección opuesta de la corriente, con su módulo, se ha trazado en el gráfico con una línea verde, partiendo de la posición de origen.

paso 4

Trazar el Vector Paralelo a la Derrota Verdadera.

Este vector paralelo al que señala la derrota verdadera —trazado en negro en el paso ②— tiene por objeto presentar el punto por el cual deberá pasar el siguiente vector que representará el rumbo verdadero, corregido por la deriva "Rvd" al que deberá gobernarse la embarcación para cumplir con la derrota prevista.

Esa paralela se traza a partir del extremo del vector que representa la inversa de la dirección de la corriente —trazado en verde en el paso ③— y su módulo será la proyección de velocidad de la derrota verdadera realizada mediante un arco.

Método indirecto: paso 4

En el gráfico se ha trazado la recta paralela y el arco de proyección de la velocidad en color azul.

Un error que típicamente se comete en este paso, es tratar de proyectar la velocidad del barco sobre la recta paralela de la derrota utilizando una línea recta en lugar de un arco.
Eso está mal, pues no hay ningún parámetro que le indique en que dirección debe trazarse esa recta para garantizar que se proyecta la velocidad correctamente.
En cambio, al utilizar un arco con centro en el punto de origen de la recta de la derrota &—sobre la que se ha indicado la velocidad del barco— se garantiza que todos sus puntos representan la misma velocidad, pero con distintos ángulos de deriva respecto de su rumbo verdadero.

paso 5

Trazar el Vector del Rumbo Verdadero Corregido por la Deriva.

Este paso determinará el rumbo verdadero corregido por la deriva "Rvd" al cual debe gobernarse la embarcación para asegurar que durante la navegación se cumpla la derrota verdadera deseada.

El vector que representa al rumbo verdadero tiene su inicio en el punto de origen del gráfico y su dirección pasa por el punto que surge de la intersección de la recta paralela de la derrota verdadera y el arco de la proyección de la velocidad de la embarcación —ambos trazados en azul—.

Método indirecto: paso 5

En el gráfico se ha trazado el vector del rumbo verdadero corregido por la deriva "Rvd" en color rojo.

paso 6

Obtener los Datos del Rumbo Verdadero Corregido por la Deriva.

El rumbo verdadero al cual debe gobernarse la embarcación para asegurar que cumpla la derrota deseada, y la velocidad que se estima lograr, se obtienen de la siguiente manera.

La dirección del rumbo verdadero corregido por la deriva "Rvd" estará dado por el ángulo del vector que lo representa, es decir por aquel al cual está orientado el vector marcado en rojo en el gráfico, y que resulta ser de 102º.

El módulo de la velocidad efectiva "Ve" corresponde al del vector que representa la paralela de la derrota verdadera, medido entre su origen y la intersección de este con el arco de la proyección de la velocidad del barco "Vb", y que resulta ser de 6,0 nudos.

resultados:
Rvd  = 102º
Ve  = 6,0 nudos

Es decir que, para poder compensar la fuerza de la deriva, el barco deberá navegar sobre un rumbo verdadero corregido por la fuerza de deriva "Rvd" de 102º, avanzando a una velocidad efectiva "Ve" de 6,0 nudos.

Razonemos un poco más que significa este resultado.
Por un lado, sabemos que la derrota verdadera a la que queremos navegar es de 090º —es decir, hacia el Este—.
Derrota y rumbo
Derrota y rumbo.
Ahora bien, como vimos en el ejemplo anterior, la fuerza de la deriva que nos empujaba desde la aleta de estribor haría que nuestro barco se fuese de rumbo, cayendo a babor, y aumentando un poco su velocidad. Entonces, para entender qué rumbo verdadero debemos adoptar para compensar esa deriva, planteamos el caso inverso, obteniendo que para navegar en una derrota verdadera de 090º, debemos gobernar a un rumbo verdadero de 102º.
Si vemos el gráfico de la derecha, el resultado será que el barco navegará sobre una derrota verdadera de 090º —avanzando en el sentido que marca la línea azul— pero con la proa apuntando siempre a un rumbo verdadero compensado por la deriva de 102º —apuntado en el sentido del trazo amarillo—.
En esta situación el timonel nunca tendrá su destino a proa, sino más bien por la amura de babor. Y a su vez, la velocidad efectiva será de 6,0 nudos en lugar de los 5,0 nudos previstos originalmente, puesto que la corriente sigue empujándonos desde la aleta de estribor.

Cómo Averiguar la Dirección y Velocidad de la Corriente de Marea

Existen métodos analíticos, tablas específicas e incluso modelos numéricos modernos que permiten determinar con gran precisión la intensidad y dirección de las corrientes. Sin embargo, para la práctica cotidiana del navegante, la forma más simple y rápida de obtener esta información es acudir directamente a la carta náutica.

En las cartas se representan flechas cuya orientación indica la dirección de la corriente, mientras que el número anotado junto a ellas señala la velocidad en nudos que alcanzará en el momento de máxima intensidad.

Corrientes de marea
Extracto de carta náutica con lechas de dirección e intensidad de la corriente de marea.

A su vez, cuando la cola de la flecha está emplumada a ambos lados, representa una corriente oceánica. En cambio, las corrientes de marea se muestran en general con pares de flechas, apuntando en direcciones distintas —no siempre paralelamente opuestas— donde la flecha que indica la corriente de marea de flujo —marea creciente— lleva plumas en un solo lado de la cola mientras que la flecha correspondiente a la corriente de marea de reflujo —marea bajante— no presenta plumas en su cola.

Información de mareas
Flechas de dirección e intensidad de la corriente de marea.

Note que, en caso de figurar dos valores de velocidad, el más alto corresponderá a las mareas de sicigia y el más bajo a las de cuadratura.

Aunque el número indicado junto a la flecha señala la velocidad máxima de la corriente, es importante recordar que su intensidad no es constante. A lo largo del ciclo de marea, la velocidad aumenta progresivamente desde la estoa, donde la corriente prácticamente detiene su movimiento, hasta alcanzar su pico cerca de la mitad del ciclo, descendiendo luego de forma similar hasta la nueva estoa.

Para estimar esta variación se desarrolló el llamado método 50/90, que modela de manera simple la curva de aumento y disminución de la velocidad de la corriente de marea entre pleamares y bajamares y viceversa.

Según este método, durante la primera hora después del cambio de marea, la velocidad de la corriente será aproximadamente el 50% de su valor máximo. Durante la segunda hora, aumentará al 90% del máximo. Y a partir de la tercera hora, la corriente alcanzará su velocidad máxima, que se mantendrá estable hasta dos horas antes del próximo cambio de marea, donde se revierte la curva, reduciéndose nuevamente al 90% y luego al 50%.

Veamos un ejemplo de este cálculo desarrollando la curva de velocidad de la corriente de marea para la zona del Canal de Acceso Norte al Puerto de Buenos Aires, entre las 05:00 hs y 11:00 hs del 08 de agosto de 2020.

paso 1

Obtener los Datos de la Corriente de Marea.

Los datos de la corriente de marea se obtienen de la carta náutica.

Información de mareas
Flechas de dirección e intensidad de la corriente de marea.
resumen de datos:
marea  = 05:17 hs → 0,39 metros bajamar
  10:59 hs → 1,06 metros pleamar
velocidad  = 1,9 nudos
horas    05:17 hs a 10:59 hs

Dado que los datos de la tabla de marea indican que se está en ciclo de creciente, se toma el de la corriente de flujo para el análisis.

paso 2

Calcular la Curva de Velocidad.

De acuerdo a lo definido, en la primera hora de la curva, en ambos extremos, la velocidad del flujo de la marea será del 50% de su valor nominal. Luego, en la segunda hora será del 90%, y en las horas centrales alcanzará al 100% de a velocidad nominal.

curva de velocidad del flujo de marea:
05:17-06:17 hs  = velocidad x 50% =
= 1,9 nudos x 50% =
= 0,95 nudos
06:17-07:17 hs  = velocidad x 90% =
= 1,9 nudos x 90% =
= 1,71 nudos
07:17-08:59 hs  = velocidad x 100% =
= 1,9 nudos x 100% =
= 1,90 nudos
08:59-09:59 hs  = velocidad x 90% =
= 1,9 nudos x 90% =
= 1,71 nudos
09:59-10:59 hs  = velocidad x 50% =
= 1,9 nudos x 50% =
= 0,95 nudos

Resumiremos esta tabla para facilitar su lectura.

curva de velocidad del flujo de marea:
05:17-06:17 hs  = 0,95 nudos
06:17-07:17 hs  = 1,71 nudos
07:17-08:59 hs  = 1,90 nudos
08:59-09:59 hs  = 1,71 nudos
09:59-10:59 hs  = 0,95 nudos

La granularidad de las velocidades de la corriente que entrega este método puede ser utilizada para estimar una corrección de deriva mucho más detallada.

El Abatimiento

Se llama abatimiento al desvío del rumbo ocasionado por el empuje del viento sobre la obra muerta —particularmente sobre la superficie del casco y el velamen— de la embarcación.

El efecto de apartamiento del rumbo que ocurre con el abatimiento es similar —pero no igual— al que sucede en la deriva, pero a diferencia de aquella que es provocada por las corrientes de marea u oceánicas, en este caso sucede por el empuje del viento.

El abatimiento toma valores negativos si el desvío es a babor y positivos si sucede a estribor. La corrección del abatimiento se efectúa restando el valor del abatimiento al valor de la derrota verdadera que se desea cumplir.

Las embarcaciones de poco calado son mucho más sensibles al abatimiento que aquellas de gran calado, pues la obra viva de éstas últimas —la parte sumergida del casco— ofrece mayor resistencia al desplazamiento que ejerce la fuerza del viento sobre la obra muerta.

Una forma simple y práctica de comprobar y medir el efecto del abatimiento es mirando la estela que deja el barco en el agua mientras navega.
Si el velero estuviese sufriendo algún desvío por abatimiento, la estela se vería algo abierta hacia barlovento respecto del rumbo al cual se está navegando.
La medida de ese ángulo será entonces la del abatimiento, y puesto que se la ha comprobado empíricamente, permitirá elaborar un rumbo corregido por abatimiento con buen grado de precisión.

Método para Determinar el Rumbo Verdadero al que se Debe Gobernar para Corregir el Abatimiento

Para ejemplificar el procedimiento de análisis y corrección del abatimiento supondremos que se desea cumplir una derrota verdadera de 090º mientras se navega con un viento del Sur que hace que el narco —un velero en este caso— sufra un abatimiento a babor de -2º —recuerde que el abatimiento es negativo, si el desvío es a babor—.

Se requiere determinar el rumbo verdadero al que debe gobernarse el barco para compensar el efecto del abatimiento.

paso 1

Anotar los parámetros de rumbo y abatimiento.
resumen de datos:
Dv  = 090º
Ab  = -2º

Hemos anotado entonces la derrota verdadera "Dv" que se desea cumplir y el abatimiento "Ab", que son 090º y -2º respectivamente.

ecuación de resolución del abatimiento:
Rva  = Dv - Ab

En esta ecuación, el termino Rva recibirá el resultado del rumbo verdadero corregido por el abatimiento, mientras que "Dv" es la derrota verdadera y "Ab" es el abatimiento, con su signo, que sufre la embarcación.

paso 2

Resolver el abatimiento.

De acuerdo con lo explicado, el abatimiento se resuelve restando o sumando el ángulo de abatimiento —con su signo— al valor de la derrota que se desea cumplir.

cálculo para resolver el abatimiento:
Rva  = Dv – Ab =
= 090º - -2º =
= 092º

El resultado es que debe gobernarse a un rumbo verdadero corregido por abatimiento de "Rva" de 092º.

Comentarios y Buenas Prácticas

Agregaremos ahora algunas consideraciones finales de orden práctico.

Desarrollo de los Gráficos

No es necesrio realizar los gráficos de análisis de la deriva, en cualquiera de sus métodos, sobre una carta náutica. Pueden ser resueltos en hojas o croquis separados, cuidando de mantener las mismas escalas para todos los vectores.

Asimismo, a fin de evitar confusiones y mantener los gráficos directamente relacionados a las derrotas asépticos de información que pueda confundir al lector, conviene efectuar los gráficos de análisis de deriva en documentos —papeles o croquis— separados.

Secuencia de Resolución de la Deriva y el Abatimiento

En un proceso de planeamiento de la navegación, donde es necesario calcular la corrección de la deriva que —por el método indirecto— y el abatimiento que sufrirá el barco, se debe procesar primero la corrección de deriva, y luego aplicar la corrección del abatimiento sobre el rumbo verdadero corregido por la deriva.


Resumiendo lo explicado en un párrafo, podemos decir que la corrección de la deriva y el abatimiento permite asegurar que se navegará la derrota que se desea seguir.
En la próxima nota cambiaremos de problema, a fin de tratar el de la "distancia".

Fuentes

Este texto forma parte del Manual de Instrucción del Curso de Patrón de Yate de Vela y Motor de la Escuela de Náutica del Club de Veleros Piedrabuena.

ISBN 978-987-88-1913-6

Reproducido con autorización del autor.

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