Navegar más rápido que el viento
Recientemente, los dos superveleros participantes en la Copa América de vela, BMW Oracle y Alinghi han realizado una exhibición de prestaciones en aguas valencianas. Alguno con mejor resultado que otro pero ese no es el tema que nos ocupa. El asunto es que en su primer match race, alcanzaron velocidades superiores a los 20 nudos con apenas 8 nudos de viento.
¿Cómo puede ser esto? Para entenderlo hay que entender el concepto de viento aparente.
A medida que un barco de vela aumenta su velocidad, al viento real se suma el generado por la propia velocidad del barco. A esto se le llama el viento relativo o aparente. Al aumentar dicho viento aparente, el velero ya tiene más viento con el que generar más velocidad y así sucesivamente. En teoría podría seguir aumentando indefinidamente, pero el limite lo pone el coeficiente de resistencia (hidrodinámica y aerodinámica) que llega un momento que es superior al empuje que pueden generar las velas.
Por otra parte, a medida que aumenta la velocidad del barco, el viento aparente viene cada vez más a proa. Para entender este fenómeno hemos de descomponer las fuerzas en dos vectores, el del viento real y el de la velocidad del barco. Cuando aumenta la velocidad del barco, ese vector ” se alarga” lo que hace que la resultante, que es el viento aparente varíe su ángulo acercándose más a la línea de crujía. Esto es, más hacia la proa. Eso supone otro límite: cuando el viento role tan hacia la proa que supere el ángulo que permiten ceñir nuestras velas, estas dejarán de tener sustentación y perderán potencia impidiendo que aumentemos la velocidad y volviendo a llevar el viento aparente hacia el través.
¿Qué pasa pues con los vientos portantes, aquellos que van entre el través y la proa?
Dependerá del tipo de vela que usemos y de la velocidad que sea capaz de alcanzar el casco de nuestro barco. En principio (exceptuando un viento que llegue justo por la popa) el viento aparente irá rolando en dirección a la proa, lo que nos permitirá trimar las velas de un largo, al través y de allí a la ceñida a medida que alcancemos velocidades mayores.
Los catamaranes y trimaranes de la Copa América tienen mucha potencia vélica y poca resistencia, lo que les permite llevar al límite esa teoría, usando gennakers y foques enormes y ligeros como el code 0. Empiezan navegando con el viento por el través y a medida que ganan velocidad van trimando la vela para ceñir, logrando velocidades muy superiores a la del viento.
A otra escala, bastante más modesta, es lo que hicimos el pasado domingo en la regata El Balís-Barcelona. A pesar de tener un viento real bastante débil y de haber hecho una salida bastante mala, fuimos ganando aparente hasta lograr una velocidad más que respetable, entre 6 y 8 nudos. Lo que nos permitió acabar el recorrido adelantando a veleros de mayor eslora. El First 36.7 Tete, agradece mucho que estés constantemente ajustando el trimado de las velas y va sumando décimas que aumentan el aparente, mejorando la velocidad, etc, etc… en la foto, alcanzando a un First 40.7 en la llegada a la boya de meta.
Y en la práctica ¿esto como se come?
En ceñida: cualquier maniobra de virada supone perder velocidad del barco. Por eso, al virar en ceñida y cambiar el foque de banda, al principio no podemos cazar a tope la escota, porque no hemos alcanzado aún la velocidad necesaria para sacar rendimiento a ese ángulo de vela. A medida que vayamos ganando velocidad podemos ir aplicando más tensión a la escota para aplanar la vela y lograr más sustentación y velocidad.
Con spi al largo: empezaremos orzando un poco para ganar velocidad. A medida que ésta aumente el viento aparente se desplazará más al través (en dirección a la proa) y nos permitirá caer más manteniendo una velocidad que no hubiésemos logrado de otro modo.
febrero 17th, 2010 a 13:05
Hola Vicente
Muy bien con el razonamiento, ya lo vi en la LTP.
Tomo nota para mi modesta embarcación e ir apurando el trimado para sacar mas rendimiento.
Lo de la CA me parece una gilipollada, estos está en otra galaxia que no es la nuestra ni la de nuestros nietos. Estos no son barcos ni se merecen estar dentro de las federaciones de vela.
Es mi opinión.
Saludos
febrero 17th, 2010 a 17:20
Ricardo, tu embarcación no es tan modesta, es un buen pepino al que le irás sacando cada vez más rendimiento a medida que os conozcáis. Ya verás.
Lo de la Copa América es una exhibición de tecnología. A mi me parece bien como laboratorio para experimentar nuevas formas, materiales y conceptos que llevarán a los barcos del futuro. Si no fuese así seguiríamos navegando con carabelas
febrero 18th, 2010 a 10:04
Hola Vicente.Gracias por tu explicación, aquí tengo un resumen de lo que ya he intentado en mas de una ocasión explicar. A todo ello añadiría una referencia a la importancia que tiene la forma del casco,su calado y peso de la quilla para poder entender este fenómeno.Gracias y un abrazo Joan Enric
marzo 22nd, 2010 a 23:20
Vicente, enhorabuena por tu blog. Muchas gracias por mostrarnos el mundo de la vela desde una visión personal.
Te comunicamos que desde ‘Barcos y Náutica’ hemos decidido poner un enlace a tu blog para poder acercar tus comentarios a mucha más gente.
mayo 13th, 2010 a 02:52
Excelente nota! me ayudo mucho a clarificar como es posible q con una cierta velocidad de viento se alcancen velocidades del barco mayores q las del viento. Es todo culpa del viento aparente…
junio 6th, 2010 a 21:42
[...] Cuando el viento está tan suave, el trimado correcto de las velas se vuelve algo crítico. Una escota cazada un centímetro más de la cuenta altera inmediatamente el rendimiento. Trapa, escota, carro, balumero, pajarín… todo debe ajustarse al milímetro para sacar la máxima potencia y lograr que las 8 toneladas del barco empiecen a tomar velocidad y generar viento aparente. [...]
agosto 30th, 2010 a 23:22
Eso de que se puede superar la velocidad del viento gracias al viento aparente ya lo he visto en otros sitios y no es cierto. Al aumentar la velocidad del barco lo único que aumenta es la componente del aparente que se opone al avance del barco y eso es de sentido común que no ayuda a que el barco corra más. Un barco correrá más o menos en función de la resistencia al avance de su casco y el empuje de sus velas. No tiene más truco que eso.
A mí me gusta hacer el símil con una pastilla de jabón sobre el suelo. Si su superficie tiene un ángulo de 45º (relación 1:1) y presiono sobre ella a 1km/h con el dedo, la pastilla avanzará a 1km/h. Si la superficie tiene un ángulo de relación 2:1 y presiono a 1km/h avanzará a 2km/h. Si tiene un ángulo 4:1 ya os imagináis. Al final, la superficie será tan horizontal que la fricción con el suelo será superior al avance que le provoco y la pastilla no se moverá por más que apriete. Así que depende de la fricción que tenga la pastilla el que pueda multiplicar por más o menos el avance del dedo.
septiembre 5th, 2010 a 21:42
Andrés, tienes razón en cuanto a que eliminar al máximo la resistencia es fundamental para lograr velocidad, pero el viento aparente si permite superar a vela la velocidad del viento real.
Al navegar en rumbos entre el través y la ceñida, el viento aparente es superior al real y por tanto nos da mayor potencia vélica, que nos proporciona velocidad, que a su vez aumenta el viento aparente. El equilibrio se encuentra cuando el aumento de resistencia del conjunto velas+casco ya no permite aumentar más la velocidad, pero en ese punto y dependiendo del velero (o windsurf, o kite) ya podemos estar navegando más rápido que el viento real.
Un velero con un casco ligero y bien pulido, con la forma adecuada y unas velas que proporcionen el máximo empuje con la mínima fricción puede hacer eso. Probablemente un velero de crucero, pesado y con unas velas estándar no llegue nunca a lograrlo.
enero 22nd, 2011 a 10:08
Querría ver unos dibujos con los vectores que hacen ir a una velocidad superior al viento real.
mayo 30th, 2011 a 10:50
La explicación dada en este apartado “Navegar más rápido que el viento”, aunque cualitativa y divulgativa es físicamente correcta. El viento aparente es tan “real” como el viento real.
La única crítica a la explicación es que usa el término “… ese vector ‘se alarga’…” de forma correcta pero en un contexto de navegación en español náutico se puede confundir con la expresión “alargar” que significa un role de viento hacia popa (provocado por un cambio en la dirección del viento real o efecto combinado de cambio de rumbo). El antónimo es “escasear”, que significa que el viento se va a la proa. Muchas veces se utiliza “escasear” incorrectamentet para decir que baja la intensidad, que en términos precisos es “amainar”.
Saludos.