Vela de ala

Una vela de ala , vela de doble piel ^[1] o vela de doble piel ^[2] es una estructura aerodinámica de comba variable que se instala en una embarcación marina en lugar de las velas convencionales . Las velas de ala son análogas a las alas de los aviones , excepto que están diseñadas para proporcionar sustentación en ambos lados para adaptarse a estar en cualquier amura . Mientras que las alas ajustan la comba con flaps , las velas de ala ajustan la comba con una estructura flexible o articulada (para velas de ala duras). Las velas de ala generalmente se montan en un larguero sin estay, a menudo hecho de fibra de carbono para mayor ligereza y resistencia. La geometría de las velas de ala proporciona más sustentación y una mejor relación sustentación-resistencia que las velas tradicionales. Las velas de ala son más complejas y costosas que las velas convencionales. ^[3]

Las velas de ala tienen dos construcciones básicas que crean un perfil aerodinámico, "blanda" y "dura", ambas montadas sobre un mástil giratorio sin tirantes. ^[4] Mientras que las velas de ala duras son estructuras rígidas que se guardan solo al retirarlas del barco, las velas de ala blandas ^{[5] [6]} se pueden enrollar o guardar a bordo. ^[4]

L. Francis Herreshoff fue pionero en un aparejo precursor que tenía foque y vela mayor , cada uno con una vela de dos capas con bordes de ataque unidos a un mástil giratorio. La clase C Catamaran ha estado experimentando y refinando velas de ala en un contexto de carreras desde los años 60. El inglés John Walker exploró el uso de velas de ala en buques de carga y desarrolló la primera aplicación práctica para yates de vela en la década de 1990. Las velas de ala se han aplicado a embarcaciones pequeñas, como el bote Optimist y el Laser , a yates de crucero y, sobre todo, a veleros de carreras multicasco de alto rendimiento, como el USA-17 . Las embarcaciones más pequeñas tienen un ala unitaria que se pisa manualmente. Los aparejos de crucero tienen un aparejo blando que se puede bajar cuando no se utiliza. Los aparejos de alto rendimiento a menudo se ensamblan con componentes rígidos y deben pisarse (instalarse) y despegarse con equipo en tierra. ^[3]

Las velas de ala cambian la curvatura (la asimetría entre las superficies superior e inferior del perfil aerodinámico ), dependiendo de la amura y la velocidad del viento. ^{[7] [ página necesaria ]} Una vela de ala se vuelve más eficiente con una mayor curvatura en el lado de sotavento . Dado que el lado de barlovento cambia con cada amura, también debe cambiar la curvatura de la vela. Esto sucede pasivamente en una vela convencional, ya que se llena de viento en cada amura. En una vela de ala, un cambio en la curvatura requiere un mecanismo. Las velas de ala también cambian la curvatura para ajustarse a la velocidad del viento. En un avión, los flaps aumentan la curvatura del ala, lo que aumenta el coeficiente de sustentación máximo (la sustentación que puede generar un ala) a velocidades del aire más bajas (velocidad del aire que pasa sobre ella). Una vela de ala tiene la misma necesidad de ajuste de la curvatura, a medida que cambia la velocidad del viento: una curvatura de comba más recta a medida que aumenta la velocidad del viento, más curvada a medida que disminuye. ^[3]

Los mecanismos para ajustar la curvatura son similares para las velas de ala blanda y dura. Cada una emplea segmentos aerodinámicos delanteros y traseros independientes que se ajustan de forma independiente para la curvatura. Los aparejos más sofisticados permiten un ajuste variable de la curvatura en función de la altura sobre el agua para tener en cuenta el aumento de la velocidad del viento. ^{[3] [8]}

La presencia de aparejos que sostienen el mástil de un aparejo de proa y popa convencional 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 el rizo . Las velas de ala suelen tener una superficie fija. Las velas convencionales se pueden enrollar fácilmente; algunas velas de ala flexibles se pueden soltar cuando no se utilizan; las velas de ala rígidas se deben quitar cuando la exposición al viento no es deseable. ^[3]

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 : Con un viento aparente de 30° , la vela de ala tiene un ángulo de ataque de 10 grados y más sustentación , en comparación con el plano vélico convencional y sus ángulos de ataque de 15° para el foque y 20° para la vela mayor.
• Alcance de manga : con un viento aparente de 90°, la vela de ala, colocada transversalmente al barco, funciona eficientemente como un ala, proporcionando sustentación hacia adelante, mientras que el foque del plano vélico convencional tiene el problema de ser difícil de moldear como un ala (la vela mayor sigue siendo relativamente eficiente).
• Gran alcance : con un viento aparente de 135°, la vela de ala se puede aflojar de tal manera que aún funcione eficientemente como un ala, mientras que el foque y la vela mayor ya no proporcionan sustentación; en cambio, se presentan perpendiculares al viento y proporcionan fuerza solo por arrastre.

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