Vela: ¿Es cierto que un velero puede ser más rápido que el viento?

Las respuestas anteriores han agregado correctamente componentes importantes de la respuesta: las velas eficientes que generan mucho levantamiento son importantes, y algo como una quilla, que puede evitar que el bote se deslice de lado / a favor del viento también es importante. ¡Pero muchos veleros tienen esos componentes y TODAVÍA no pueden navegar más rápido que el viento!

Pero agregue el TERCER componente vital, muy baja resistencia al movimiento hacia adelante, e incluso los vehículos con velas y “quillas” de segunda categoría pueden moverse fácilmente más rápido que el viento. Como un “yate terrestre” que corre sobre una playa llana o un desierto sobre ruedas con rodamiento de bolas, o un “bote de hielo” que navega sobre un lago congelado en corredores de hielo. Los windsurfistas y los multi-cascos (catamaranes y trimaranes) también son muy fáciles de empujar hacia adelante, al igual que muchos botes ligeros de planeo, y muchos de estos también pueden atravesar el viento más rápido que el viento. sin utilizar principios aerodinámicos fundamentalmente diferentes, aunque con la ventaja de un viento más fuerte y estable en altura).

El límite de velocidad para un vehículo eólico de fácil manejo (baja resistencia) no proviene de ninguna falta de potencia. (¡Agregue una vela, o una cometa 2 veces más grande y ha duplicado su potencia!) Más bien, proviene del efecto de la velocidad de avance del vehículo en la dirección del viento que golpea las velas, lo que los marineros llaman la “dirección aparente del viento”. De la misma manera que cada motociclista que corre a toda velocidad siente un poderoso viento de frente en su casco, cada velero rápido también genera un viento de frente que va tan rápido como el barco, soplando directamente “hacia atrás”. Ese “viento en contra del motociclista” se AGREGA al viento verdadero, con la adición de vectores. No solo hace que la FUERZA de una brisa cruzada sea MÁS FUERTE (lo que aumenta la potencia de las velas), sino que también cambia la DIRECCIÓN del viento que golpea las velas, por lo que viene de más cerca de “en la nariz”, o más adelante. Cuando el vehículo ha acelerado tan rápido que este “viento aparente” llega a alrededor de 30 grados desde adelante, incluso las velas más elegantes comienzan a “hincharse” o colapsar, y las alas de vela rígidas también comienzan a perder potencia. ¡ESO presenta el límite de velocidad real, incluso para un “velero” que viaja en un disco sin fricción! (“En teoría, no hay límite para su velocidad” de Joshua Engel está mal en este sentido).

Tengo un velero sin quilla (trimarán) y va mucho más rápido que el viento. Probablemente sea difícil navegar más rápido que el viento si estás directamente a favor del viento, pero cuando navegas en ángulo con respecto al viento, esto es bastante fácil. Regularmente hago más de 15 nudos en mi velero cuando los vientos son de 12 nudos.

Como otros han mencionado, una vela no es un paracaídas; si lo fuera, la pregunta tendría más validez. Según tengo entendido, las fuerzas que actúan sobre el bote se parecen más a su pulgar y a un guiño, es decir, las fuerzas que tiran en una dirección pueden aumentarse o aprovecharse para enviar algo a una velocidad más alta en una trayectoria diferente.

De hecho, como Brian mencionó, las velas son perfiles. Me gustaría enfatizar que son principalmente perfiles aerodinámicos. Puede pensar en velas como paracaídas gigantes empujando el bote, y hay velas que sirven para ese propósito. Se llaman spinnakers. Son enormes velas coloridas que usas cuando vas con el viento. Pero esta no es la forma más rápida de navegar. Sorprendentemente, la dirección más rápida que puede navegar es hacia el viento, o más bien justo fuera de él. Esto se debe a que la vela es mejor un perfil aerodinámico, no un paracaídas, y la vela genera la mayor elevación (de lado) que viene del frente.

Sí, es verdad. La fuerza que empuja la vela no es el viento, es la presión del aire. El límite de velocidad de la presión del aire es de aproximadamente 700 millas por hora, igual que la velocidad del sonido. El viento elimina la presión de aire de un lado del ala / hélice. Pero es la presión del aire la que empuja.

Aquí hay un artículo que demuestra que es posible navegar a favor del viento más rápido que el viento. Toma un poco de tiempo entenderlo, pero lo hicieron para probar el concepto. http://www.wired.com/autopia/201 …