ACCIÓN DEL VIENTO SOBRE LAS VELAS DE UN BARCO VELERO

Es fácil entender por qué una embarcación de vela avanza cuando recibe el viento por popa de su través, pero no es tan sencillo comprender la razón por la cual un velero marcha hacia barlovento cuando el viento entra formando con la proa apenas tres decenas de grados. Huyendo de complejas explicaciones técnicas, basadas en teoremas de la física en general y de la aerodinámica y la hidrodinámica más en particular, intentaremos dar una explicación lo más sencilla posible. El avance de un velero hacia el viento se fundamenta en los mismos principios que hacen que un avión se eleve. Cuando una vela recibe el viento formando con él un ángulo tal como puede verse en la figura, las trayectorias de las moléculas de aire sufren ciertas desviaciones.

En el interior de la vela, cara de barlovento o activa, la vela frena la velocidad de dichas moléculas y se produce un aumento de la presión sobre dicha cara. Por contra, en el dorso se produce una aceleración de las partículas debido a la disminución de la presión motivada por el apantallamiento producido por la propia vela. En esta cara de la vela, debido a la disminución de la presión, se produce un efecto de succión. Si representamos por vectores los efectos del viento sobre los distintos puntos de la vela, tal como puede observarse en la figura inferior de la página anterior, estos tienen mayor valor y su dirección es más favorable al avance de la embarcación en el dorso de la vela que en la cara activa. La resultante de todas las fuerzas tiene un punto de aplicación, llamado centro vélico, y su dirección en una vela correctamente orientada es siempre hacia proa de la normal a la cuerda de la vela. La fuerza resultante R se descompone con respecto a la dirección de la proa y del través, dando lugar a una componente hacia proa que produce el avance y a una componente transversal productora del abatimiento. Para que una embarcación tenga capacidad de avanzar hacia el viento disminuyendo el efecto de la fuerza productora del abatimiento ha de estar provista de un plano vertical que, sobresaliendo por debajo de la quilla, al actuar el agua sobre dicha superficie se oponga al desplazamiento lateral de la embarcación, minimizando el valor del abatimiento. A esta superficie se le conoce con el nombre de orza.

Si una embarcación tiene más de una vela, cada una de ellas tendrá su centro vélico tal como se acaba de explicar y el conjunto de las fuerzas debidas a todas las velas de la embarcación tendrá un punto único de aplicación de la fuerza resultante, llamado centro vélico de la embarcación. La posición, tanto longitudinal como en altura, de éste es cuidadosamente estudiada por los diseñadores, ya que es clave para el correcto rendimiento del velero

En el apartado correspondiente a Navegación y Maniobra a Motor, se tomó contacto con los conceptos de viento real y aparente. Dado que un velero utiliza el viento como medio de propulsión, es necesario profundizar en el conocimiento de la relación entre el viento real y el aparente, para que al navegar se puedan elegir las mejores opciones relativas a rumbos y tamaño de las velas a izar en cada bordo, trabajando con datos fiables. Para ello, la embarcación tiene que estar provista de veleta y anemómetro, además del compás y la corredera Como ya se ha dicho con anterioridad, al estar instalados los instrumentos que miden la dirección y la intensidad del viento sobre una embarcación que se mueve, sus indicaciones corresponden a la dirección del viento aparente. El anemómetro y la veleta de una embarcación suministran información del viento real únicamente cuando la embarcación está inmóvil, es decir, amarrada o fondeada. Es el viento aparente el que incide sobre las velas y, por tanto, es el que propulsa a la embarcación.

Con anterioridad también se ha dicho que el viento aparente es el resultado de componer dos movimientos: el de la embarcación y el real de la masa de aire, cuyos parámetros son la dirección del viento real y su intensidad Para entender la explicación que sigue es necesa- rio conocer el manejo de dos de los instrumentos utilizados para el trabajo de la carta, el compás y el transportador de ángulos, y conocer también cómo se miden las direcciones sobre la rosa de los vientos. Téngase además en cuenta que el viento se denomina por la dirección del punto del horizonte de donde procede

Los problemas que ha de resolver el navegante a vela son dos: a) Conocida la dirección del viento aparente por las indicaciones de la veleta y el anemómetro de a bordo, el rumbo de la embarcación indicado por la aguja náutica y la velocidad que nos suministra la corredera, calcular la dirección y la intensidad del viento real b) Conocidas la dirección y la intensidad del viento real, que se ha averiguado resolviendo el problema anterior, calcular la dirección y la intensidad del viento aparente para un nuevo rumbo de la embarcación, suponiendo que nos desplacemos a una determinada velocidad deducida por el conocimiento que tenemos del barco. El informe de los nuevos datos nos ayudará a elegir las mejores velas a emplear para el nuevo rumbo a seguir, así como el ángulo bajo el cual el nuevo viento aparente incidirá sobre nuestra embarcación.

La Resolución del problema a), Pongamos un ejemplo con los siguientes datos: navegamos a rumbo 30º y la corredera nos indica una velocidad de 6 nudos. El anemómetro de a bordo nos marca una velocidad del viento de 18 nudos y por medio de la veleta observamos que el viento entra 35° abierto de la proa por la amura de babor En un papel en blanco se construye una escala de distancias o se puede utilizar una regla milimetrada dando un determinado valor a cada división, por ejemplo, 1 cm igual a 1 milla. Se sitúa un punto sobre la parte central del papel, que tomaremos como nuestra posición. Dibujaremos la dirección del meridiano que pasa por este punto. Situando el transportador con su origen de medida de rumbos sobre el punto y con la línea del Norte alineada con el meridiano que acabamos de trazar, marquemos la dirección de nuestra proa. A partir de ella y de nuevo utilizando el transportador, 35 por babor a partir de a proa, se señala la dirección de entrada de viento. Prolongamos nuestro rumbo en dirección de la popa y a partir del punto origen, con el compás llevamos una distancia, tomada en la escala, igual a nuestra velocidad, 6 millas en este caso. (Hemos trazado el vector del viento creado por nuestro movimiento, en dirección contraria a nuestro rumbo y de magnitud nuestra velocidad)

Tracemos un segundo vector en la dirección que sigue el viento aparente y que tenga por magnitud, medida sobre la escala, la velocidad dada por el anemómetro, en este caso 18 millas. Uniendo el extremo del vector del viento creado por nuestro movimiento con el vector del viento aparente, obtendremos el del viento real, midiendo ahora con el transportador su dirección trazando una paralela al mismo por el punto origen y con el compás mediremos su magnitud, que sobre la escala nos dará la velocidad del viento real Las soluciones para el caso que acabamos de resolver son: viento real del 340 y velocidad 13,5 nudos Resolución del problema b). Continuando con el ejemplo, supongamos que seguimos con las condiciones anteriormente expuestas, y que estamos a punto de remontar una baliza del recorrido de una regata. Hemos calculado un viento real del 340° y una intensidad de 13,5 nudos. En cuanto remontemos la baliza habremos de proceder hacia la siguiente y el rumbo a seguir es el 270°, según calculamos en la carta. Por experiencia, estimamos que al nuevo rumbo podemos desarrollar una velocidad de 6,5 nudos. Deseamos conocer el ángulo con que nos entrará el nuevo viento aparente y su intensidad De nuevo dispondremos del papel en blanco y de la escala tal como en el supuesto anterior. Situemos el punto origen en el centro del papel, se traza, utilizando el transportador, el rumbo 270o y a partir del punto origen llevamos con el compás y en la dirección de nuestra popa 6,5 millas, y habremos trazado el vector del viento creado por nuestro movimiento. Tracemos ahora el vector correspondiente al viento real antes calculado. Opuesta a la dirección 340° y desde el origen llevemos con el compás 13,5 millas.

Por el extremo del vector del viento real, hacer una paralela al vector viento creado por nuestro movimiento y por el extremo de éste, una paralela al vector viento real, hasta obtener la intersección con la paralela anterior. Si unimos el punto origen con el punto de intersección de las paralelas se obtiene el vector del viento aparente. Midiendo con el transportador su dirección y obteniendo la opuesta, ésta será la dirección del viento aparente. Con el compás se lleva la longitud del vector viento aparente sobre la escala y se obtiene la intensidad del viento aparente.

Las soluciones son: viento aparente del 319° y su intensidad, 16,9 nudos. Al hallar el ángulo que el viento aparente forma con nuestra proa habremos llegado a la conclusión que nos entrará abierto de la proa 49° por estribor.