Los veleros siguen siendo uno de los primeros y más revolucionarios medios de transporte inventados por la humanidad. Impulsado principalmente por el viento, un velero es una máquina sencilla pero complicada que depende de sus velas. Pero, ¿funciona exactamente una vela? Vamos a descubrirlo.
¿Te has preguntado alguna vez cómo funciona una vela? Pues no es el único. Tal vez se pregunte por qué debería saber cómo funciona una vela en primer lugar Este argumento puede funcionar cuando se trata de coches, pero no de veleros. Por supuesto, no hace falta saber mucho sobre el funcionamiento de un pistón para conducir un coche. Todo lo que hay que hacer es subirse al coche, encender el motor, cambiar de marcha, pisar el acelerador y salir.
Pero cuando se trata de un velero, las cosas son muy diferentes, ya que hay que adoptar un papel más activo para aprovechar la energía que impulsa el barco hacia adelante. En determinadas situaciones, puedes encontrarte sin viento en las velas o incluso volcar. En esencia, la navegación consiste en entender cómo funciona una vela.
Una vela funciona creando una zona de baja presión y una zona de alta presión, dependiendo de si el barco se mueve a favor o en contra del viento. La idea es similar a la del ala de un avión, que se arquea de forma parecida a la de una vela. En esencia, las velas son esencialmente alas que capturan el viento para generar la potencia que impulsa al barco hacia adelante.
En este breve artículo, vamos a ver cómo funciona una vela para propulsar el barco.
¿Qué es una vela?
Las velas son alas flexibles que suelen estar construidas con materiales maleables para permitir que la vela recoja el viento a ambos lados para permitir virando. Una vela desempeña un papel fundamental en el sentido de que un velero no puede sostenerse ni avanzar sin una vela. Una vez más, una vela no puede tener cualquier forma. Esto se debe a que no todas las formas pueden sostenerse por sí mismas en el viento. Por ello, la mayoría de las velas son triangulares y la punta más pequeña se encuentra en la parte superior del mástil.
Entender cómo funciona una vela es fundamental para aprender a propulsar un velero. Al igual que las alas, la presión en la parte superior, cerca del mástil, es menor que la presión en la parte inferior de la vela. Esto se debe a que el aire se mueve mucho más rápido en la parte superior que en la inferior. Por esta razón, la diferencia entre la presión del aire en la parte inferior y en la superior es lo que principalmente impulsa al velero. En términos más sencillos, la curva creada por el aire en el interior de la vela recorre una distancia mayor en la parte superior y una distancia menor en la parte inferior, impulsando así el velero hacia delante.
Navegar a favor del viento y en contra del viento
No queremos complicar las cosas utilizando un montón de términos científicos, pero es probable que hayas oído los términos "a favor del viento" y "en contra del viento". En general, es muy fácil ver que un velero puede avanzar cuando navega en la misma dirección que el viento. Esto es lo que se llama una vela a favor del viento, ya que la vela atrapa el viento que empuja el velero hacia delante.
Pero, ¿qué ocurre cuando el barco navega en contra del viento? Se conoce como vela de ceñida y gira en torno a la aerodinámica de las fuerzas del viento y las fuerzas hidrodinámicas de la parte inferior del barco que se combinan para propulsar el barco no sólo a través del agua, sino también contra el viento. El viento que sopla a través de la vela desencadena una elevación aerodinámica que contiene una fuerza lateral y una pequeña fuerza hacia delante para propulsar el velero contra el viento.
La importancia de la quilla
Situada debajo del casco, la quilla desempeña un papel fundamental para garantizar que el velero sea estable y no se deslice lateralmente con el viento. En la mayoría de los casos, el flujo del agua levantará las superficies subacuáticas del barco, que esencialmente contrarrestan la fuerza lateral del viento, impulsando así el barco hacia delante.
En esencia, una quilla debe tener una fuerte concentración de peso, normalmente un lastre, para tirar del barco hacia abajo y evitar que vuelque.
Más información sobre las quillas de los veleros aquí.
Punta de la vela
El punto de vela es fundamentalmente la diferencia entre la dirección hacia la que se dirige el velero y la dirección del barco. Este ángulo de la vela puede cambiar cuando el velero cambia de rumbo. En este punto, la vela debe modificarse para aprovechar el viento lo mejor posible.
Cuando el velero está muy cerca del viento, hay que trimar la vela al máximo para mantener una velocidad adecuada. A medida que se aleja del viento, debe aflojar las velas en un tramo corto, un tramo largo y un tramo largo. Si el velero está navegando directamente hacia el viento, las velas deben ser aligeradas hasta el final antes de volver a un alcance cerrado.
Condiciones del flujo del viento
Identificar las condiciones de flujo de viento en las que operan las velas es de gran importancia para entender cómo funcionan las velas. En la mayoría de los casos, el viento soplará sobre la superficie de la tierra pero con fricción. Esta fricción generalmente frena el aire que está más cerca de la superficie terrestre. Este efecto continúa en forma de dominó hacia arriba hasta que todo el viento se mueve a una velocidad similar en lo que se conoce como capa límite. Esta es esencialmente la razón por la que la velocidad del viento en una vela aumentará desde la parte inferior de la misma y subirá por toda la altura del mástil.
Dado que la vela se construye con un material flexible, su forma triangular puede ser soportada por la diferencia de presión que produce desde la parte inferior y en el punto superior del mástil. La vela también tiene un ángulo de entrada del borde de ataque que debe aprovecharse con el ángulo de flujo del viento entrante. La vela se orzará si el ángulo de entrada del viento es demasiado alto, mientras que se calará si el ángulo de entrada del viento es demasiado bajo.
Línea de fondo
El objetivo principal de la vela es utilizar el viento para crear la fuerza o la potencia que se utiliza para impulsar el velero. Si el peso de la tripulación y del velero está en un punto estable, la vela debería producir suficiente fuerza para propulsar el barco. En esencia, las velas son alas flexibles que producen la fuerza necesaria para propulsar el velero acelerando el aire sobre el lado curvado de sotavento de la vela, al tiempo que disminuye la presión en el otro lado de la vela que actúa para hacer avanzar el velero.
