Una vela de ala , vela de doble revestimiento [1] o vela de doble revestimiento [2] es una estructura aerodinámica de inclinación variable que se instala en una embarcación marina en lugar de las velas convencionales . Las velas de ala son análogas a las alas de un avión , excepto que están diseñadas para proporcionar sustentación en ambos lados para adaptarse a cualquier amura . Mientras que las alas ajustan la comba con flaps , las velas ajustan la comba con una estructura flexible o articulada (para velas duras). Las velas de ala generalmente se montan en un mástil no fijo, a menudo hecho de fibra de carbonopor ligereza y fuerza. La geometría de las velas de ala proporciona más sustentación y una mejor relación de sustentación a arrastre que las velas tradicionales. Las velas de ala son más complejas y caras que las velas convencionales. [3]
Introducción
Las velas de ala son de dos construcciones básicas que crean una superficie aerodinámica, "blanda" y "dura", ambas montadas en un mástil giratorio no estacionario. [4] Mientras que las velas de alas duras son estructuras rígidas que se estiban sólo al sacarlas del barco, las velas de alas blandas [5] [6] se pueden enrollar o estibar a bordo. [4]
L. Francis Herreshoff fue pionero en un aparejo precursor que tenía foque y mayor , cada uno con una vela de dos capas con bordes de ataque unidos a un larguero giratorio. La clase C Class Catamaran ha estado experimentando y perfeccionando velas de ala en un contexto de carreras desde los años 60. El inglés John Walker exploró el uso de velas en los buques de carga y desarrolló la primera aplicación práctica para los yates de vela en la década de 1990. Las velas de ala se han aplicado a embarcaciones pequeñas, como el Optimist y el Laser , a los yates de crucero y, sobre todo, a los veleros de regata multicasco de alto rendimiento , como el USA-17 . Las embarcaciones más pequeñas tienen un ala unitaria que se escalona manualmente. Las plataformas de crucero tienen una plataforma blanda que se puede bajar cuando no están en uso. Las plataformas de alto rendimiento a menudo se ensamblan con componentes rígidos y deben ser escalonadas (instaladas) y desmontadas por equipos en tierra. [3]
Ajuste de comba
Las velas de ala cambian la comba (la asimetría entre las superficies superior e inferior del perfil aerodinámico ), dependiendo de la virada y la velocidad del viento. [7] [ página necesaria ] Una vela de ala se vuelve más eficiente con una mayor curvatura en el lado del viento a favor . Dado que el lado de barlovento cambia con cada virada, también debe cambiar la curvatura de la vela. Esto sucede de forma pasiva en una vela convencional, ya que se llena de viento en cada amura. En una vela de ala, un cambio de comba requiere un mecanismo. Las velas de ala también cambian la comba para ajustarse a la velocidad del viento. En una aeronave, los flaps aumentan la comba o curvatura del ala, elevando el coeficiente de sustentación máximo , la sustentación que puede generar un ala, a velocidades de aire más bajas (velocidad del aire que pasa sobre ella). Una vela de ala tiene la misma necesidad de ajuste de comba, a medida que cambia la velocidad del viento: una curvatura de comba más recta a medida que aumenta la velocidad del viento, más curva a medida que disminuye. [3]
Los mecanismos de ajuste de la inclinación son similares para las velas blandas y duras. Cada uno emplea segmentos de perfil aerodinámico delantero y trasero independientes que se ajustan de forma independiente para la inclinación. Las plataformas más sofisticadas permiten un ajuste variable de la inclinación con la altura sobre el agua para tener en cuenta el aumento de la velocidad del viento. [3] [8]
Comparación con aparejos de vela convencionales
La presencia de aparejos que sostienen el mástil de un aparejo convencional de proa y popa limita la geometría de la vela a formas que son menos eficientes que la cuerda estrecha de la vela de ala. Sin embargo, las velas convencionales son fáciles de ajustar a la velocidad del viento mediante rizos . Las velas de ala suelen tener una superficie fija. Las velas convencionales se pueden enrollar fácilmente; algunas velas de ala flexibles se pueden dejar caer cuando no se utilizan; Las velas rígidas deben quitarse cuando no se desee la exposición al viento. [3]
Puntos de vela
Nielsen resumió las eficiencias de las velas de ala, en comparación con las velas convencionales, para diferentes puntos de la vela , de la siguiente manera: [3]
- Ceñida : A 30 ° de viento aparente , la vela de ala tiene un ángulo de ataque de 10 grados y más sustentación , en comparación con el plan de vela convencional y sus ángulos de ataque de 15 ° para el foque y 20 ° para la vela mayor.
- Alcance de la viga : a 90 ° de viento aparente, la vela de ala, colocada a lo largo del barco, funciona eficientemente como un ala, proporcionando sustentación hacia adelante, mientras que el foque del plano de vela convencional adolece de ser difícil de moldear como ala relativamente eficiente).
- Amplio alcance : a 135 ° de viento aparente, la vela de ala se puede relajar de tal manera que todavía funciona de manera eficiente como un ala, mientras que el foque y la vela mayor ya no proporcionan sustentación, sino que se presentan perpendiculares al viento y proporcionan fuerza desde arrastrar solamente.
Referencias
- ^ Reed, Dave (27 de agosto de 2019). "Intel en la principal Twin-Skin del AC75" . Mundo de vela . Consultado el 28 de diciembre de 2020 .
- ^ Griffin, Jack (27 de agosto de 2018). "Vela mayor de doble grátil AC75" . www.sail-world.com . Consultado el 28 de diciembre de 2020 .
- ^ a b c d e f Nielsen, Peter (14 de mayo de 2014). "¿Las velas de ala se han vuelto convencionales?" . Navegar . Consultado el 24 de enero de 2015 .
- ^ a b Nielsen, Peter (2 de agosto de 2017). "¿Las velas de ala se han vuelto convencionales?" . Revista Sail . Consultado el 24 de marzo de 2021 .
- ^ Heppell, Toby (26 de febrero de 2021). "America's Cup: Nuestro análisis del desarrollo de INEOS" . Yachting World . Consultado el 24 de marzo de 2021 .
- ^ Reynolds, Pat (13 de enero de 2016). "¿Qué hay en una plataforma? - Wingsail" . Asociación Americana de Vela . Consultado el 24 de marzo de 2021 .
- ^ Houghton, EL; Carpenter, PW (2003). Butterworth Heinmann (ed.). Aerodinámica para estudiantes de ingeniería (5ª ed.). ISBN 0-7506-5111-3.
- ^ Widnall, Sheila; Cornwell, Hayden; Williams, Peter (2014). "Efectos de la flexibilidad del tramo en el momento de levantamiento y balanceo de una vela de ala" . Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del Instituto Tecnológico de Massachusetts. Cite journal requiere
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( ayuda )
enlaces externos
- Medios relacionados con Wings (navegación) en Wikimedia Commons