¿Cuándo desarrollaron los humanos la capacidad de navegar en cualquier dirección sin importar la dirección del viento?

De la historia de las velas latinas observamos que el primer tipo conocido de aparejo de proa y popa capaz de trabajar contra el viento es la vela vela:

El aparejo de proa y popa más antiguo fue el velamen , que apareció en el siglo II a. C. en el mar Egeo en pequeñas embarcaciones griegas.

La vela latina se originó algo más tarde durante el imperio romano en el mar Mediterráneo.

Como la eficiencia de un aparejo de proa y popa para navegar en ceñida se ve significativamente afectada por la capacidad del casco para limitar el abatimiento con su quilla (o la tabla central en los botes modernos), no se sabe qué tan cerca del viento estos primeros barcos podria hacer. Sin embargo, en aguas planas y en un curso de agua amplio, estos barcos sin duda podrían, eventualmente, abrirse camino contra el viento. Lo más probable es que estuvieran limitados a un alcance cercano y prefirieran esperar vientos más favorables, excepto en caso de necesidad extrema. Recordemos las aventuras de Ulises en la Odisea.

Si bien es posible navegar más cerca del viento con un aparejo cuadrado que con un alcance de través (viento que atraviesa el través del barco), solo en condiciones ideales, incluida el agua plana, habría sido posible superar el abatimiento y lograr un progreso neto . contra el viento que valió la pena el esfuerzo. La incapacidad de los galeones de aparejo cuadrado de la Armada Española para avanzar contra el viento con un viento desfavorable los condenó a intentar un tormentoso rodeo de las Islas Británicas en el que solo unos pocos sobrevivieron.

La importancia de un diseño de casco adecuado para permitir que un barco navegue en ceñida se explica en la física de la navegación en ceñida.

La quilla debe generar una sustentación hidrodinámica de magnitud suficiente y dirección adecuada para superar la fuerza de arrastre aerodinámica de la vela, lo que permite que el barco actúe bajo una fuerza neta cercana al viento y aproximadamente paralela al casco. Sin un diseño efectivo de quilla y casco, es imposible navegar en ceñida, independientemente del aparejo adoptado. Esto probablemente solo se descubrió lentamente, por lo que incluso cuando los aparejos de proa y popa permitieron un mejor rendimiento en la manga y alcances amplios y cercanos, probablemente fue un proceso gradual comprender cómo navegar de manera efectiva contra el viento. Es posible que esto realmente espere el desarrollo del dhow y la carabela .

Más sobre plataformas cuadradas aquí y aquí . Incluso en su punto máximo de desarrollo en los siglos XVIII y XIX, una vela de aparejo cuadrado solo podía navegar a 60-65 grados del viento. Combinado con un abatimiento típico de aproximadamente 5 grados, el barco apenas avanza a barlovento, para un esfuerzo de navegación muy extenso y una gran cantidad de tiempo dedicado a navegar. En la práctica, un barco tendría que estar en una situación desesperada, como a sotavento en una tormenta, para molestarse en intentarlo; es mejor descansar en la costa y esperar una brisa favorable.

Tenga en cuenta también que los barcos de aparejo cuadrado de los siglos XVIII y XIX tenían varias velas de proa y popa (todos los foques y trinquetas a continuación numerados 1-4 y 27) que se usaban para navegar a barlovento, con los aparejos cuadrados plegados. Las embarcaciones que esperan navegar contra el viento con frecuencia también tendrían una vela de proa y popa aparejada como vela principal (numeradas 5, 12 y 20 a continuación) en uno o más mástiles, con velas cuadradas aparejadas encima.

Las afirmaciones de un desarrollo anterior en el Mar Arábigo y el Océano Índico son posibles, pero sin fundamento. James Taylor señala en los veleros árabes tradicionales :

En este momento, el rastro del barco árabe se enfría y permanece así durante unos 3000 años.

... no se mencionan los barcos involucrados hasta mediados del siglo VI EC, cuando [Tarafa bin al-'Abd compara] literas transportadas por camellos ... al paso en zigzag de khaliya safin en el mar.

Si bien esta descripción implica claramente navegar contra el viento , es del siglo VI d.C. y mucho después de que se conociera la navegación contra el viento en el Mediterráneo.

preguntas _
¿Cuándo desarrollaron los humanos la capacidad de navegar en cualquier dirección sin importar la dirección del viento?

Respuesta corta:

Los escandinavos anglosajones, los primeros vikingos, habrían sido los primeros en viajar cerca del viento en algún momento del siglo VI. Sin quilla no se puede navegar pegado al viento. La configuración de la vela es menos importante que la capacidad de gobierno y la capacidad de estabilizar el barco y no deslizarse cuando el viento lo empuja hacia los lados. Esta importante invención (quilla) algunos historiadores creen que fue la primera palabra en el idioma inglés registrada por escrito . La quilla que inventaron los vikingos con un calado poco profundo capaz de atravesar ríos, solo habría sido útil para navegar cerca del viento.

Respuesta detallada:

El término náutico sería todos los puntos de vela

Incluso hoy en día, los veleros no pueden navegar en todos los puntos de vela (cualquier dirección) independientemente del viento. Todos los veleros tienen un ángulo de no-go en el viento. En general, ese ángulo de no-go es de 45 grados a cada lado del viento, aunque diferentes aparejos pueden disminuir el ángulo de no-go. Navegar cerca del ángulo de no-go se llama ceñida. Navegar hacia el no-go se llama navegar con grilletes o, básicamente, las velas no generan energía y el impulso de avance del barco se detiene.

Los barcos de vela solo parecen navegar en todos los puntos de la vela navegando iterativamente de un lado a otro mientras cambian su ángulo con el viento. Se llama virar o dar la vuelta. Eso describe el movimiento de la viga y la vela cuando un barco pasa a través o alrededor del ángulo de prohibición.

virar
Virar o dar la vuelta es una maniobra de navegación mediante la cual un velero, cuyo rumbo deseado está en el viento, gira su proa hacia el viento de manera que la dirección de donde sopla el viento cambia de un lado a otro, lo que permite avanzar en el dirección deseada.

Trasluchar, o llevar, es cuando vas a favor del viento y las velas cambian de lado.

Trasluchada
Una trasluchada (EE. UU.) o trasluchada (Gran Bretaña) es una maniobra de navegación mediante la cual un velero que llega a favor del viento gira su popa a través del viento, de modo que la dirección del viento cambia de un lado del barco al otro. En el caso de los buques de aparejo cuadrado, esta maniobra se denomina buque de aparejo.

En pocas palabras, aunque incluso los barcos primitivos con aparejo cuadrado podrían viajar en el ángulo de no-go, solo les habría llevado más iteraciones ya que sus ángulos de no-go eran mayores y más tiempo para configurar sus velas. Sin embargo; cualquier barco capaz de navegar más allá de un alcance de haz o tener un ángulo de no-go de menos de 90 grados, el alcance cercano es capaz de navegar contra el viento con suficientes iteraciones.

Entonces, antes de que uno pueda girar de un lado a otro a través del ángulo de prohibición, debe ser capaz de girar. Antes de que uno pueda gobernar, hubo que inventar algunas cosas.

• La invención del timón montado en la popa se atribuye a los chinos, 1050 a. C. - 256 a. C.

• La Quilla . Una viga estructural que se extiende desde la proa hasta la popa de un barco y se asienta más abajo que el resto del casco, la quilla fue inventada por primera vez por esos intrépidos navegantes nórdicos conocidos como vikingos.

Serían los vikingos quienes habrían sido los primeros en navegar un alcance de brema y quizás un alcance cercano.

Barco vikingo de aparejo cuadrado ceñido.

Tenían tanto el timón trasero como la quilla, sus velas quizás habrían requerido más tiempo para ajustarse a diferentes puntos de vela; pero sin un timón trasero y una quilla que se desplace, no es posible un alcance de manga, ya que solo navegará de lado. Es su quilla y timón tanto como la vela lo que le permite recorrer un tramo de manga. También es importante para responder a esta pregunta, si uno no está navegando en un alcance de través, no había razón para que hayan inventado la quilla. La quilla tiene dos propósitos en un velero moderno. Evita que te deslices hacia los lados cuando estás en un alcance amplio, y mantiene tu embarcación estable sirviendo como contrapeso en caso de zozobra. Solo la quilla del Viking era poco profunda y no tenía contrapeso, por lo que su utilidad era solo para navegar cerca del viento.

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Las 10 principales innovaciones en la historia de la navegación
Una viga estructural que se extiende desde la proa hasta la popa de un barco y se asienta más abajo que el resto del casco, la quilla fue inventada por primera vez por esos intrépidos marineros nórdicos conocidos como vikingos. Debido a que sus veleros tenían velas cuadradas, eran propensos a tener mucho margen de maniobra cuando viraban cerca del viento. La adición de una quilla evitó este movimiento lateral, aumentó la velocidad e hizo que los barcos vikingos fueran más estables.

¿Qué sabemos sobre los barcos vikingos?
Los barcos vikingos fueron de los primeros en tener quilla.

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Quilla
La palabra "quilla" proviene del inglés antiguo cēol, del nórdico antiguo kjóll, = "barco" o "quilla". Tiene la distinción de ser considerada por algunos eruditos como la primera palabra en el idioma inglés registrada por escrito, habiendo sido registrada por Gildas en su obra latina del siglo VI De Excidio et Conquestu Britanniae, bajo la ortografía cyulae (se refería a la tres barcos en los que llegaron los sajones por primera vez)

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Historia inglesa
Solo existe un relato conocido de la conquista inglesa, de un románico-britón nativo que pudo haber sobrevivido a esa época . conocimiento prominente y también estilo literario le valieron la designación de Gildas Sapiens ( Gildas el Sabio). Él define la respuesta de los Romano-Brythons a los repetidos ataques de Gildas y describe el saqueo del sur de Gran Bretaña por parte de los anglosajones así:

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Barcos vikingos
Los tipos de barcos eran bastante variados, dependiendo de para qué estaba destinado el barco, pero generalmente se caracterizaban por ser barcos esbeltos y flexibles, con extremos simétricos con quilla verdadera.

Boats of the World: From the Stone Age to Medieval Times página 308 - la quilla más antigua (en lugar de la quilla de tablones) proviene de la China del siglo XIII,

• La vela triangular latina .
  Si bien no es obligatorio para navegar de cerca, lo habría sido para navegar de cerca y una mejora significativa en la tecnología de navegación. No sabemos quién, cuándo o dónde se inventaron las velas Lanteen, pero sí sabemos que los griegos las usaban en el siglo I a.

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De los comentarios

@PieterGeerkens Los barcos con aparejo cuadrado navegaban contra el viento usando sus velas de proa y popa, con las velas cuadradas plegadas. Las velas cuadradas no podían alcanzar más que un alcance de manga.

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La configuración de la vela Pieter No le permitirá navegar un tramo amplio sin quilla.

Know How Navegación 101 ¿
cómo avanza un barco navegando contra el viento o incluso hacia el viento? ...Un velero se deslizaría lateralmente con el viento si no tuviera orza o quilla debajo del casco.

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Punta de la vela Cuanto más alto apunta el barco hacia el viento, más fuerte es la fuerza lateral, lo que da como resultado un mayor abatimiento y escora. El abatimiento, el efecto del barco moviéndose de lado a través del agua, se puede contrarrestar con una quilla u otras láminas submarinas, como la orza, la orza, la proa y el timón.

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Ceñida
La curva de las velas tiene la forma del ala de un avión, lo que genera sustentación, una fuerza que, en combinación con el efecto de la quilla , hace que el barco sea empujado hacia adelante.

Y aunque una configuración de vela de proa y popa (términos náuticos foque y vela mayor) es más eficiente, no hay razón para que un barco de aparejo cuadrado capaz de navegar un amplio alcance no pueda navegar más allá por los mismos medios que logró el amplio alcance; girando las velas hacia los lados. –

Aquí hay un barco con aparejo cuadrado ceñido (vea la vela en relación con la cubierta y luego verifique la configuración de la vela en el cuadro anterior).

David Harding establece una comparación directa entre los Splinters equipados con chatarra y Bermudas para averiguar cómo se manejan. ¿Cuál es mejor: plataforma Bermudan vs plataforma chatarra? La respuesta, por supuesto, es ninguna. O, tal vez, ambos. Depende de lo que quieras.

@slebetman: los barcos de molinos de viento (donde el molino de viento está conectado a una hélice) pueden navegar directamente contra el viento y no tener ángulos de exclusión.

No creo que eso sea exacto. No creo que un molino de viento conectado a una hélice genere suficiente fuerza para empujar un bote directamente hacia el viento sin una batería. Por lo general, los barcos de molinos de viento usan el viento para cargar baterías y esas baterías se usan para hacer funcionar motores eléctricos, lo que, en mi opinión, los convierte en botes a motor o botes eléctricos. Es discutible.

Considerarlos es argumentar una excepción. Eso no te hace equivocarte, solo soy menos interesante al discutir la excepción sobre la regla.

De PieterGeerkens @JMS: Su cita es "Ninguna configuración de vela le permitirá navegar un tramo amplio sin quilla". Tenga en cuenta "alcance amplio" No "alcance cercano" y no " *alcance del haz* ". Y los botes de planeo normalmente alcanzan la manga con una buena brisa fuerte con la orza casi retraída y solo el timón y el casco actuando hidrodinámicamente.

Y tu cita fue que las velas cuadradas no podían manejar más que un alcance de manga, lo cual es falso.

En cuanto a mi cita, así es Pieter, sin una tabla central no puedes navegar contra el viento independientemente de la configuración de la vela. Sin alcance amplio, sin haz de alcance, sin recorrido cercano. El tablero central es lo que le da al barco la capacidad de resistir el viento y navegar en ángulo con él.

¿Planear botes? No estoy seguro de lo que quiere decir con eso... ¿Quizás se refiere a lo que estoy familiarizado como curación , cuando un velero está en un alcance de través o ceñido y el barco se inclina? Un par de pensamientos... casi retraer la orza no es lo mismo que retraerla o no tener orza en el agua, y sí, tampoco puedes sanar sin una orza. La razón para retraer el tablero central después de que su bote se está curando es permitir que el bote se deslice con el viento y detener la curación. La curación es arriesgada porque puede volcarse, la curación es difícil de controlar. y lo más importante, la curación es ineficiente y en una carrera te cuesta velocidad. Levantar ligeramente la tabla central es un intento de aplanar el barco para que navegue en un ángulo más eficiente con respecto al agua (plano).

Levantando la orza
La orza trabaja con la vela para impulsar el barco hacia adelante. Proporciona resistencia contra el agua lateralmente y una vez que el barco comienza a moverse hacia adelante, genera sustentación. Uno de los resultados de esto es una fuerza de escora.

La mejor manera de visualizarlo (o hacerlo en condiciones reales). Navegando contra el viento, tire de la tabla hacia arriba hasta el final: el bote se deslizará hacia los lados, perderá el impulso hacia adelante y requerirá mucho menos peso para mantener el bote en posición vertical. Así que ahora sabemos que podemos reducir la fuerza de escora levantando la orza. Pero también sabemos que perdemos algo de resistencia lateral, es decir, nos deslizamos hacia los lados en lugar de avanzar.

Por lo tanto, la idea de elevar la tabla de 2 a 4 pulgadas cuando ya no puede sostener el bote hacia abajo es un intento de reducir la resistencia lateral lo suficiente como para mantener el bote más plano. Apuntarás un poco más abajo, pero en realidad no te deslizarás hacia los lados.

Por regla general, no se puede avanzar contra el viento sin una orza o una quilla. Hay excepciones generalmente con barcos más pequeños y livianos (timones de gran tamaño, cascos especializados) en los que no entraré porque realmente no se relacionan con la Pregunta. Para los barcos antiguos de aparejo cuadrado, lo que limitaba su capacidad para navegar contra el viento no eran sus velas, sino la falta de quilla. Los barcos con aparejo cuadrado eran menos eficientes y tomaban más tiempo configurarlos para diferentes puntos de navegación, pero con una quilla podían hacerlo. Lo hacen, como lo demostré anteriormente.

La respuesta a esta pregunta no se conoce, aunque los historiadores la discuten mucho. El aparejo de proa y popa no es necesario para esto, como se ve en el ejemplo de los grandes barcos europeos de los siglos XVI-XIX que tenían todos los aparejos cuadrados y podían navegar contra el viento, aunque esta capacidad era muy limitada. El aparejo de proa y popa de los yates modernos es mucho más eficaz que el antiguo aparejo de proa y popa.

Así que la existencia de un aparejo de proa y popa por sí mismo no es una evidencia clara de la capacidad de navegar cerca del viento. Aquí hay un barco de aparejo cuadrado que navega cerca del viento.

Hay algunas referencias poco claras en la literatura romana antigua que pueden interpretarse como una indicación de batir contra el viento, pero son raras y están abiertas a otras interpretaciones. Las réplicas modernas de barcos antiguos y medievales tienen capacidades muy limitadas para navegar contra el viento.

Árbitro. Jenny Bennett, ed. Navegando hacia el pasado. Aprendiendo de réplicas de barcos. Seaforth Publ, Barnsley, 2009.

Todas las respuestas y comentarios anteriores pierden algunos puntos críticos:

1. No necesitas orza ni quilla para navegar en ceñida (explicaré más abajo)
2. Estás atascado en la historia europea en lugar de mirar la historia mundial de la vela.

Los polinesios han estado navegando y conquistando el Pacífico desde el año 1200 a. No necesitaban quilla ni orza para navegar más cerca que el alcance de la manga. ¿Por qué? Porque el casco largo excavado proporciona mucha resistencia lateral y poca resistencia frontal. No es necesario obsesionarse con la orza ni con la quilla.

¿Y los catamaranes, trimaranes o kayaks de vela? Es el mismo principio. Claro, tener un tablero central o una quilla adicional mejora la resistencia lateral, pero es solo una mejora con respecto a lo que ya existe. La forma del casco actúa como orza o quilla.

Otro ejemplo es el windsurf. Practico windsurf desde hace 40 años y competí en veleros a principios de los 80. No necesitas orza para ir contra el viento. Proporcione cierta resistencia lateral al pasar la tabla por la barandilla (inclinándola). Eso es.

¿Qué pasa con el Capitán Cook? Sus barcos no tenían quilla y eran barcos de fondo plano. Todo fue porque querían varar los barcos en cualquier costa arenosa y hacer el mantenimiento necesario ellos mismos.

Referencias:

1. Barcos polinesios que navegan más cerca que un haz de alcance: Evolución de la canoa hawaiana (1998)

Los cascos eran lo suficientemente profundos para rastrear bien mientras navegaban contra el viento o en un alcance cercano contra el viento. Los cascos en V de lados redondos de Tuamotuan y Tahitian pahi, así como la presencia de una V redondeada en un dibujo de la sección del casco en el travesaño principal de una canoa de vela de doble casco hawaiana de principios del siglo XIX son evidencia de la eficiencia de barlovento de este La forma, que proporcionaba resistencia lateral al agua mientras se navegaba a vela, era bien conocida por los constructores antiguos.

2. Uno de mis libros más antiguos sobre windsurf es "La guía de bolsillo para el windsurf" de 1984 de Jeremy Evans.

Pág. 16:

Funboard/Sinker Las características de un funboard son: - Sin orza [orza]

Pág. 22:

Teoría Básica: El Centro de Esfuerzo (CE) es el área donde la fuerza del viento es concentral en la vela. El Centro de Resistencia Lateral (CLR) es el punto alrededor del cual una tabla está diseñada para girar. Si el CE y el CLR están en equilibrio, el tablero viajará en línea recta.

Volviendo a mi punto original: el casco de la funboard de windsurf (aún mejor cuando se usa barandilla / inclinación / aporque / inclinación), kayak, katamarán, trimarán, canoa, proporciona resistencia lateral, por lo tanto, no se requiere un duggerboard, orza o quilla dedicados para navegar más cerca que el alcance del haz (más cerca de 90 grados del viento).

Para los barcos de fondo plano del Capitán Cook, incluido el Endeavour , examine las imágenes y los detalles de sus barcos . Aunque hay una referencia a la quilla en la descripción, no hay una quilla funcional en un término moderno de resistencia lateral de la quilla:

Estaba aparejado y de construcción robusta con una proa ancha y plana, una popa cuadrada y un cuerpo largo en forma de caja con una bodega profunda. Un diseño de fondo plano lo hizo muy adecuado para navegar en aguas poco profundas y le permitió estar varado para cargar y descargar carga y para reparaciones básicas sin necesidad de un dique seco.