MaterialTech Labs
Proyecto Insignia

Tres quillas. 31,661 iteraciones CFD.

Diseñadas con algoritmos genéticos multiobjetivo, validadas con RANS k-ω SST en OpenFOAM 13 y fabricadas en PA-CF con refuerzo de fibra de carbono 3K Twill.

El Problema

Las quillas del mercado se diseñan por prueba y error

Los fabricantes tradicionales iteran a base de prototipos físicos y feedback subjetivo. Sin CFD, sin optimización matemática y sin biomimética cuantitativa. El resultado: décadas de estancamiento en eficiencia hidrodinámica.

Nosotros aplicamos el mismo rigor que la ingeniería aeroespacial: diseño paramétrico completo, simulación RANS con modelo de turbulencia k-ω SST, optimización multiobjetivo con NSGA-II y fabricación aditiva para geometrías imposibles con molde tradicional.

OpenFOAM 13 k-ω SST NSGA-II NACA 0012
Quilla Radical - diseño paramétrico con biomimética RADICAL

Catálogo QS

Tres modelos para cada estilo de surf

Cada diseño optimizado para un perfil de rendimiento específico. +55% lift vs FCS M-5 en RADICAL/ALLROUND, L/D récord de 10.01 en SPEED. 21 STL en catálogo listos para producción.

Quilla Allround
ALLROUND — Versatilidad máxima · 5 tallas (S–XXL) · Tubérculos
 Quilla Radical
RADICAL — Giro extremo · Tubercles + Serrations + Grooves
 Quilla Speed
SPEED — Velocidad pura · 5 tallas (S–XXL)

Datos CFD

Comparativa de rendimiento real

Simulación RANS incompresible con simpleFoam, turbulencia k-ω SST, agua de mar a 7.5 m/s. Malla snappyHexMesh con 5 capas prismáticas y refinamiento nivel 5 en superficie.

Curvas polares L/D por modelo

Curvas polares de eficiencia (L/D vs AoA). SPEED domina a bajos ángulos con L/D 10.01. RADICAL y ALLROUND maximizan lift con L/D 9.09–9.10. Todos superan significativamente a FCS M-5 y Futures AM1.

Comparativa head-to-head

Comparativa directa de las 3 quillas QS. RADICAL: máxima maniobrabilidad con tubérculos + serraciones + microcanales. ALLROUND: equilibrio óptimo con tubérculos NACA 0012. SPEED: eficiencia pura con NACA 0008 y L/D récord de 10.01.

Computación

31,661 iteraciones. 8.2 horas de CPU.

Todo el pipeline numérico corriendo en OpenFOAM 13 sobre WSL2 con 16 cores. Sin clúster, sin nube. Una sobremesa gaming típica.

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Ejecución

31,661 iteraciones totales de solver. 11,516 en malla coarse + 20,145 en malla fine. ~700k celdas por caso coarse, ~3M por caso fine. 8.2 horas de CPU en 16 cores — unas 5–6 horas de reloj real.

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RIP allround_aoa5

3 crashes, 10 retries. allround_aoa5 se resistió como gato al agua. Murió a las 516 iteraciones. Sus hermanos fine también sufrieron. Tu sacrificio no fue en vano — los datos que sobrevivieron validaron el modelo.

Fibra de carbono 3K Twill PA-CF + Epoxi + 3K Twill

Fabricación

Del STL paramétrico a la quilla física

Cada quilla sigue este pipeline automatizado en Python. Sin pasos manuales, sin arte. Solo ingeniería reproducible.

  • 📐
    Diseño paramétrico NACAPerfiles NACA 0012 y 0008. Parámetros: sweep, rake, twist, cant angle, espesor, chord. Todo controlado por algoritmo.
  • 🧬
    Biomimética computacionalTubérculos (Megaptera), serraciones (Bubo) y microcanales (Carcharodon) aplicados paramétricamente. Validados con CFD, no decorativos.
  • 🔬
    NSGA-II multiobjetivoAlgoritmo genético que explora miles de geometrías optimizando lift, drag y stall angle simultáneamente sobre el frente de Pareto.
  • 🏗️
    Fabricación PA-CF + refuerzoImpresión 3D en nylon con fibra de carbono, recubrimiento epoxi y tejido de carbono 3K Twill. Sistema FCS II estándar.

Resultados

+55% lift. Sin concesiones.

Los datos no mienten. Nuestras quillas generan más fuerza de sustentación útil que FCS M-5 y Futures AM1 en todo el rango de ángulos de ataque, con mejor eficiencia aerodinámica.

Comparativa Lift vs Drag

RADICAL: +55% lift vs FCS M-5, L/D 9.09. ALLROUND: +54% lift, L/D 9.10. SPEED: +26% lift, L/D máximo 10.01 (+24% eficiencia). CL max: SPEED 1.11 @15° vs FCS M-5 0.91. 31,661 iteraciones CFD. 8.2 h-CPU en 16 cores. Cero suposiciones.