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Tecnología iQ

Tecnología iQ

Diseño inteligente de velas por Quantum Sails

Quantum Sails ha elevado el arte y la ciencia de la fabricación de velas a un nuevo nivel, lo que ha dado como resultado las formas y estructuras de velas más rápidas y eficientes posibles. Se llama Tecnología iQ y en pocas palabras, es el sistema de diseño más inteligente de la industria para la fabricación de velas de membrana.

Mientras que algunas empresas dependen de herramientas estándar, la tecnología iQ de Quantum es un enfoque totalmente integrado y patentado, perfeccionado durante más de 25 años por personas con amplios conocimientos y experiencia en navegación y en las complejidades de las estructuras de ingeniería. La tecnología iQ integra métodos de diseño y fabricación de última generación, junto con pruebas en el agua, en un proceso sistemático que garantiza un rendimiento, una consistencia y una repetibilidad excepcionales de las velas.

Mediante el uso de modelos 3D computarizados, complejos cálculos matemáticos y pruebas virtuales, los diseñadores de Quantum comienzan analizando cada elemento del rendimiento aerodinámico y los requisitos estructurales de una vela de membrana. A continuación, las especificaciones de construcción precisas del diseño perfeccionado de la vela se transfieren al equipo de fabricación, donde las velas se fabrican siguiendo meticulosos procedimientos de fabricación con tolerancias medidas en milímetros. En los niveles más exigentes de este deporte, el rendimiento se optimiza aún más mediante una rigurosa validación y perfeccionamiento en el agua.

La tecnología iQ está presente en la fabricación de todas las velas Quantum. Los navegantes que eligen las velas Quantum pueden estar orgullosos de saber que sus velas se fabrican con los mismos altos estándares y métodos de fabricación desarrollados para las velas Fusion M® de alta gama de Quantum, utilizadas en los entornos más exigentes. Nuestra inversión en tecnología está impulsada por nuestra ambición de crear una mejor experiencia de navegación para todos los clientes, en todos los niveles de navegación.

  Estudio de Caso de la tecnología iQ

Diseño

El equilibrio entre la presión aerodinámica y la tensión superficial —el clásico problema de ingeniería denominado aeroelasticidad— determina la forma óptima de vuelo de una vela. Los diseñadores de velas de Quantum abordan este reto con cálculos de dinámica de fluidos computacional (CFD) para evaluar las fuerzas aerodinámicas y análisis de elementos finitos (FEA) para evaluar la elasticidad. El primer paso es determinar la forma de la vela.


Forma de la vela

Utilizando nuestro propio programa de diseño 3D, las especificaciones reales de los barcos y nuestra amplia base de datos de tipos de barcos y velas, se define el tamaño y la geometría de la vela y se crea una forma de molde. Las sofisticadas herramientas de edición permiten alcanzar los más altos niveles de precisión y refinamiento.

Análisis aerodinámico

Mediante un prototipo virtual de la forma de la vela y cálculos de dinámica de fluidos computacional (CFD), los diseñadores calculan y visualizan las fuerzas aerodinámicas, los ángulos y velocidades del viento, y la distribución de la presión del aire a cada lado de la vela. Las imágenes y los datos resultantes ayudan a predecir el rendimiento.

Análisis estructural y Mapeo de fibras

Mediante el análisis de elementos finitos (FEA), los diseñadores de Quantum visualizan dónde se dobla y se retuerce la vela, así como la distribución de la tensión y la deformación dentro de la membrana. La vela virtual se acopla a un modelo de aparejo que tiene en cuenta las propiedades del aparejo móvil y fijo, así como la rigidez longitudinal y transversal. Los datos obtenidos a través de pruebas internas de materiales se añaden a la ecuación para evaluar los efectos de los diferentes tipos, cantidades y ubicaciones de las fibras, lo que conduce al desarrollo de un mapa de fibras personalizado.

La integración del modelado 3D, CFD y FEA permite a los diseñadores evaluar y perfeccionar diversos elementos del diseño de la vela, lo que en última instancia conduce al tamaño, la forma, la estructura, el tipo de fibra y la disposición de las fibras óptimos del producto acabado. La experiencia de Quantum en el uso de estas herramientas es especialmente valiosa cuando se aplica a grandes yates de vela, que presentan retos únicos debido a la distribución variable del peso y las cargas pesadas.

Optimización del Rendimiento

Cuando colaboran con equipos de diseño de embarcaciones, los diseñadores de Quantum también utilizan un programa de predicción de velocidad (VPP) para evaluar el impacto de las velas en el rendimiento de la embarcación en diferentes condiciones de viento, vinculando el rendimiento aerodinámico con el hidrodinámico; en otras palabras, equilibrando las fuerzas del casco y las velas. Se puede modelar y evaluar el impacto de la posición del aparejo, la inclinación, la escora, el ángulo del timón y otras variables. A la inversa, se pueden optimizar las formas de las velas para las características del casco de diseños específicos.

Fabricación

Las velas de membrana de Quantum se fabrican en nuevos centros de producción de última generación utilizando métodos técnicamente avanzados desarrollados por la empresa durante la última década para laminar y dar forma a la membrana. Las normas escritas para cada detalle del proceso de acabado garantizan los más altos niveles de calidad y fiabilidad. Quantum mantiene vínculos con socios industriales y académicos de todo el mundo como parte de su compromiso con la mejora continua de la calidad, la consistencia y la eficiencia de la fabricación.


Laminado

La membrana es un laminado compuesto por un mapa de fibras personalizado intercalado entre láminas de película Mylar® muy fina. Las velas de membrana Quantum están diseñadas con más fibras transversales en la malla base que otras marcas de velas, lo que crea una estructura más eficiente que es más fácil de trimar debido a un rango de viento efectivo más amplio, una mayor durabilidad y una mejor retención de la forma.

Para crear el laminado, las fibras se colocan sobre la película base siguiendo un patrón personalizado según las especificaciones del diseño. Durante la aplicación, se elimina el exceso de pegamento de las fibras para evitar la saturación, minimizar la fragilidad y lograr la mayor relación resistencia-peso posible. Una vez colocada la capa superior de la película, se utiliza un proceso de embolsado al vacío para "encoger" la película alrededor de las fibras. A continuación, las capas se fusionan utilizando calor infrarrojo y entre seis y ocho toneladas de presión para termo endurecer los adhesivos. Este proceso patentado comprime el adhesivo hasta obtener la capa más fina posible e induce la polimerización -una estructura molecular "reticulada"-, que produce una membrana entre cuatro y cinco veces más resistente que un laminado adherido con un método tradicional de fusión en caliente.

Moldeado Poscurado

En una gran mejora con respecto a los antiguos métodos de moldeado empleados por otros fabricantes de velas, las velas Quantum se laminan primero por secciones y luego se cortan, se moldean y se unen en la membrana final de una sola pieza antes de que las costuras anchas y la curva del grátil se midan cuidadosamente al milímetro, lo que garantiza la precisión. Los avances en las técnicas de laminado y costura han eliminado eficazmente los fallos en las costuras y la delaminación. El resultado de este exigente proceso de laminado y moldeado son formas más precisas, excepcionalmente duraderas e infinitamente repetibles, con un encogimiento o distorsión infinitesimal.

Verificación

 

El programa Quantum Racing TP52, que compite anualmente en el circuito 52 Super Series, es una plataforma para validar los avances tecnológicos. Este circuito de regatas, con una tripulación profesional y más de 200 horas de navegación a lo largo de la serie en una amplia gama de condiciones de viento y mar en todos los puntos de navegación, proporciona la forma más controlada de recopilar datos, verificar los objetivos de rendimiento e identificar áreas de mejora. Para los equipos de regatas que buscan maximizar el rendimiento de sus velas Quantum, este proceso de prueba y verificación puede replicarse, lo que proporciona una ventaja demostrada.

De la Tecnología iQ provienen los conocimientos, la experiencia y las mejores prácticas que se aplican a la fabricación de todas las velas Quantum. Nuestra inversión en tecnología está impulsada por nuestra ambición de crear una mejor experiencia de navegación para todos los clientes, en todos los niveles de navegación.

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