¿Qué tan rápido puede superar una corriente el viaje por una vía de agua antigua?

Supongo que por antiguo te refieres a la antigua Roma, aunque los números serían bastante similares para otros "antiguos".

• Remo: para viajes largos, la velocidad del trirreme sería de aproximadamente 5 nudos, ráfagas cortas (varios minutos), hasta aproximadamente 10. Pero esos son números para embarcaciones militares, básicamente sin carga. Entonces, incluso la corriente de 0.5-1 nudo de un río tranquilo reduce mucho la carga disponible.

• Vela: Con condiciones muy favorables son posibles 10-15 nudos. En la práctica, para eventos mercantes antiguos, 4-5 nudos en viajes largos serían buenos. Y el uso de la vela es difícil en el canal: es angosto, incluso en 2 km de ancho, virar es agotador, una colina / montaña puede bloquear el viento, el canal mismo puede cambiar de dirección. Si su canal está construido en un estrecho y colocado en la llanura y hay un buen viento constante, entonces puede manejar incluso una corriente de 5 nudos. Pero básicamente, un barco de vela con carga se vería desafiado incluso por corrientes lentas. A menudo se estima que el transporte fluvial era de 5 a 7 veces más caro por tonelada*km que el transporte marítimo.

• Caballo: En los canales esperaría muchos botes tirados por caballos (o humanos) . Un caballo tiraría fácilmente de 30 a 50 toneladas contra una corriente débil. Y en un canal ancho, la corriente siempre sería débil cerca de la orilla, por lo que estoy seguro de que no le importaría incluso una corriente de 5 nudos (en el medio), y no esperaría razonablemente una corriente tan fuerte.

• Si la corriente es lo suficientemente fuerte y constante, surge una opción muy interesante . Una rueda de agua podría tirar de la cuerda anclada y tirar del barco contra la corriente (el ancla se mueve con un bote de remos). No me usaron porque en el canal típico la corriente es débil y en cualquier río natural hay lugares tranquilos con corriente débil, y la potencia de la rueda hidráulica es ^3 de la velocidad actual. En este caso, cuanto más fuerte sea la corriente, mejor.

Los principales medios de locomoción en un canal son una pértiga presionada contra el fondo de un canal, remos o una cuerda de remolque, generalmente tirada por bestias de carga.

Los remos son los peores frente a una corriente y cualquier pausa en el remo, aunque sea momentáneamente, significa una pérdida de terreno. Los postes solo funcionan si el canal no es demasiado profundo y se dispone de materiales lo suficientemente fuertes para el poste. También se pueden usar velas, pero requieren un canal mucho más grande y no son tan estables ni confiables, y serían mejores como fuente de energía de respaldo cuando estén disponibles.

Una bestia de carga (o una tripulación de personas si no hay bestias de carga disponibles) en un camino de sirga generalmente será la mejor manera de superar una corriente y se usó, por ejemplo, en el Canal Erie. Esto proporcionaría movimiento a 1-3 millas por hora. El remo o los bastones no serían significativamente más rápidos y, a menudo, podrían ser más lentos contra la corriente.

Una alternativa a un camino de dos sería tener cuerdas o cadenas a cada lado de un bote que se enrollan en una dirección u otra para mover el bote (un sistema ilustrado en el anime, Attack of the Titans ). Esto probablemente no sería mucho más rápido, pero permitiría centralizar las instalaciones para el mantenimiento de las bestias y eliminaría la necesidad de que alguien limpiara el estiércol animal a lo largo del camino de sirga todos los días. También se facilitó la recolección de estiércol para su uso como fertilizante o fuente de combustión.

La cantidad de trabajo necesario para vencer una corriente depende del peso del bote y de la cantidad de resistencia que presenta al agua la parte del bote que está bajo el agua. Un diseño "resbaladizo" (una función tanto del material utilizado como de la forma) puede superar la corriente mejor que una barrera plana perpendicular a la corriente para un barco/barcaza que se encuentra principalmente bajo el agua.

También es posible tener diferentes carriles de canales para viajar en diferentes direcciones con diferentes direcciones de flujo de corriente en partes sustanciales del sistema (como una carretera dividida o un bulevar), de modo que siempre esté viajando con la corriente (la parte que transporta agua). de los polos podría haber un canal más grande y la parte que vaya contra la corriente podría ser solo lo suficientemente grande para satisfacer las necesidades de transporte). Podrías tener un canal alto en el norte y bajo en el sur, y otro alto en el sur y bajo en el norte. Esta sería la opción más rápida por mucho con la velocidad en función de la pendiente y la pendiente en función de las capacidades de su edificio y la capacidad de sus sistemas de bombeo.

Luego, tendría un tornillo, una rueda hidráulica o una bomba para transferir el agua del canal con un extremo bajo al canal con un extremo alto en un sistema de dos carriles. En un sistema similar a un sifón, la cantidad de energía necesaria para mantener el flujo solo tendría que coincidir con la cantidad de velocidad perdida por la fricción en el mecanismo de transferencia de agua y, por lo tanto, podría ser muy eficiente.

Puedo ver 2 buenas opciones aquí. Dado que tiene canales hechos por el hombre y no vías fluviales naturales, estos parecen casi hechos a la medida de sus propósitos.

Caminos de remolque: otras personas los han señalado, pero en su sistema de canales serían ideales. Una pareja de bueyes (u otras bestias de carga) podría tirar, a través de una cuerda larga, de una barcaza de fondo plano sustancialmente cargada simplemente caminando por un sendero junto al canal. Estas barcazas de fondo plano son buenas porque son fáciles de construir y no necesitan ser elegantes, y pueden contener una amplia variedad de cosas con mucha facilidad. Sus barcazas tampoco tendrán que lidiar con otros problemas típicos de los ríos, como orillas erosionadas, enganches, árboles caídos y otros peligros que se encuentran en los ríos. El camino en sí podría incluso estar pavimentado como una pequeña parte de la construcción del canal en primer lugar, lo que hace que el movimiento a lo largo de la vía fluvial sea bastante rápido, comparativamente hablando.

Botes de remos : obviamente no se trata de los de vapor, sino de sus predecesores. Los botes de remos impulsados ​​por bueyes se describieron ya en el imperio romano. Algunos bueyes o caballos en una cinta rodante unida a algunos engranajes y, finalmente, a una gran rueda de paletas como los fantásticos barcos fluviales del Mississippi. Estos podrían moverse independientemente de las orillas, especialmente en sus canales de movimiento bastante lento. También podrían ser bastante rápidos, dependiendo de cómo estuvieran equipados. Nuevamente, estos obtendrían el beneficio de una vía fluvial libre de giros inesperados, remolinos, corrientes y escombros, especialmente en canales tan anchos como los que imagina.

Las velas también pueden ser útiles, pero las veo más como algo adicional, para ayudar a las bestias. Arriza las velas cuando el viento es malo, despliégalas cuando es bueno.

Editar No respondí la pregunta en términos de qué tan rápido se puede superar una corriente. Basé las cosas en un conocimiento impreciso del río Mississippi, que fluye entre 1,2 y 3 millas por hora en la superficie. No es muy rápido, pero cuando viajan grandes cantidades de cosas, es mejor que caminar.

Supongo que un equipo Ox en un camino de remolque no irá muy rápido, pero la cosa es que serían consistentes subiendo o bajando la corriente, lo que haría que los tiempos de viaje fueran bastante consistentes. Por tierra, tirando de un carro cargado, hacían entre 16 y 24 kilómetros diarios. Me imagino que esto aumentaría dado que el terreno por el que discurren los canales tendrá menos colinas con las que lidiar y una barcaza no se quedará atascada en el lodo, lo que hará que los viajes tomen menos tiempo en general.

Si no le gusta el caudal de un río (o canal de transporte de agua), construye un canal paralelo para la navegación. El canal de navegación tiene corriente básicamente cero, el único movimiento de agua es para reponer las fugas y rellenar las esclusas.

Su canal principal, dice, tiene un grado de 1m/km. Si eso es demasiado empinado para el canal de navegación, tiene esclusas. Una esclusa medieval podía manejar 1-2 metros de elevación, por lo que cada 1-2 km.