La vela com a ala: sustentació i resistència
1La lliçó en paraules senzilles
Una vela corbada amb un angle petit respecte del vent desvia l’aire. L’aire hi respon amb sustentació, com en una ala. La resistència actua en la direcció del vent.
Angle d’atac
L’angle d’atac és l’angle entre el vent aparent i la corda de la vela, la línia recta que uneix la vora de davant amb la de darrere. La vora de davant és el gràtil; la de darrere, la baluma. Amb un angle d’atac petit, l’aire flueix suaument per les dues cares d’una vela corbada. La vela desvia el flux d’aire, i l’aire exerceix una força de reacció sobre la vela.
Sustentació i resistència
És més fàcil entendre la força aerodinàmica total de la vela dividint-la en dues parts. La sustentació actua perpendicularment al vent aparent. La resistència actua en la direcció del vent aparent, cap a sotavent. Desviar el flux redueix la pressió a sotavent (el costat oposat al vent) i l’augmenta a sobrevent (el costat d’on ve el vent). L’aire que passa per les dues cares no ha d’arribar alhora a la baluma; la vela genera força desviant el flux d’aire.
Angle massa petit
Si deixes anar massa la vela (l’amolles), o poses proa massa a prop del vent, l’angle d’atac es fa massa petit. El gràtil s’aixeca i flameja. Això és flamejar: el vent ja no dona forma a la vela i la força disminueix.
Angle massa gran
Si has caçat massa la vela, és a dir, l’has acostat massa al centre del vaixell per a l’angle del vent, el flux ja no pot seguir la cara de sotavent. Se’n separa i forma remolins. La vela entra en pèrdua: baixa la sustentació, puja la resistència i el vaixell escora i s’alenteix. Una vela en pèrdua sembla plena i quieta, així que és fàcil no adonar-se’n.
Empopada i dues veles
En popa rodona, navegant directament a favor del vent, la vela queda travessada al vent. El flux està separat en gran part i la vela treballa sobretot per resistència, empesa pel vent. El canal és l’espai entre la vela de proa (davant del pal) i la major (darrere); cada vela afecta el flux d’aire de l’altra.
2Dades clau
- Sustentació
- Perpendicular al vent aparent
- Resistència
- En la direcció del vent aparent, cap a sotavent
- Flameig
- Angle d’atac massa petit: el gràtil s’aixeca i flameja
- Pèrdua
- Angle d’atac massa gran: el flux se separa a sotavent
- Empopada
- Vela majoritàriament en pèrdua, treballa per resistència
3Punts clau
- 1
Una vela amb un angle petit respecte del vent aparent funciona com una ala i genera sustentació.
- 2
La sustentació és perpendicular al vent aparent; la resistència segueix la seva direcció.
- 3
Vela massa amollada o proa massa a prop del vent: la vela flameja.
- 4
Massa caçada: la vela entra en pèrdua, escora el vaixell i el frena. Pot semblar que va bé.
- 5
En popa, la vela és empesa sobretot per resistència.
4Errors freqüents
Error: Si tens dubtes, caça més la vela; una vela quieta és una vela que treballa.
Correcte: Una vela plena i quieta pot estar en pèrdua: un angle d’atac massa gran separa el flux d’aire i redueix la sustentació.
Error: L’aire de la cara corbada ha de trobar-se amb el de sota a la vora de darrere, i per això corre més.
Correcte: Aquesta idea d’un temps de recorregut igual és errònia. La vela desvia el flux i crea menys pressió a sotavent i més a sobrevent.
5Cas pràctic i claus d'examen
Navegues al travès, amb el vent de costat. La tripulació ha caçat molt el floc, un tipus de vela de proa. La vela sembla llisa i silenciosa, però el vaixell escora molt i va lent. Caçaries més el floc o l’amollaries? Per què?
Veure la resposta
El floc probablement està en pèrdua perquè està massa caçat. Amolla’l una mica per reduir l’angle d’atac i comprova si augmenta la velocitat i baixa l’escora. Caçar-lo més augmentaria encara més l’angle.
Claus d'examen
- Angle d’atac: entre el vent aparent i la corda de la vela.
- La sustentació és perpendicular al vent aparent; la resistència segueix la seva direcció.
- Flameig: angle massa petit. Pèrdua: angle massa gran; el flux d’aire se separa.
- En popa, una vela treballa sobretot per resistència.
Acaba aquesta unitat
Quan l'hagis llegida, respon tres preguntes. Encerta-les totes tres per acabar la unitat; només obrir la pàgina no compta.
Les meves notes d'aquesta unitat
Cap nota