¿Puedo hacer una vela funcional con materiales preindustriales?

Definición de vela de alas, de Wikipedia:

Una vela de alas , una vela de doble piel o una vela de doble piel es una estructura aerodinámica de comba variable que se instala en una embarcación marina en lugar de las velas convencionales. Wingsails son análogas a las alas de los aviones, excepto que están diseñadas para proporcionar sustentación en cualquier lado para adaptarse a estar en cualquiera de las amuras. Mientras que las alas ajustan el camber con flaps, las velas de alas ajustan el camber con una estructura flexible o articulada (para velas de alas duras). Las velas de ala generalmente se montan en un mástil sin tirantes, a menudo hecho de fibra de carbono para mayor ligereza y resistencia. La geometría de las velas de alas proporciona más sustentación y una mejor relación sustentación-resistencia que las velas tradicionales. Las velas de alas son más complejas y caras que las velas convencionales.

Básicamente, quiero que una cultura previa a la navegación intente inventar una forma de aprovechar el viento para sus canoas. Pero, ¿por qué uno usaría tela, donde el viento simplemente movería la tela y no el bote? Tal vez algo más fuerte daría un efecto más fuerte. Como una especie de broma entre amigos, quiero que experimenten con una "vela" hecha de tablones de madera delgados; la madera en sí puede ser liviana, pero no más que la balsa. La densidad de la madera de balsa es de 0,11 g/cm3, significativamente más liviana que la fibra de carbono, de 1,75 a 1,93 g/cm3, aunque en términos de resistencia a la tracción , la fibra de carbono es entre 149 y 745 veces más fuerte (dependiendo de la densidad de la madera de balsa en particular). )

Izando la "vela" con un aparejo cuadrado, la lanzan a su bahía en un día con viento decente, asemejándose a un bote vikingo más pequeño con velas de tablones, amarrados y unidos firmemente hasta formar una sola superficie. Apuntando directamente a favor del viento, ¿cómo le iría a esta embarcación en velocidad contra el mismo bote con una vela de lino normal?

Digamos también que, reconociendo el problema de guardar la vela cuando el viento no coopera, dan al mástil la capacidad de girar en paralelo a la dirección del viento. Sin conocer el principio de Bernoulli, la forma y el ángulo de la vela podrían adquirir las propiedades de un ala primitiva.

O... ¿lo hace en absoluto? ¿Este arreglo es estructuralmente lo suficientemente sólido, o la vela se rompería por los vientos o por algún otro mecanismo que desconozco? Si realmente pensaran que había mérito detrás de esto, también podrían experimentar con otros materiales como la piel de foca: ¿se deben usar materiales modernos en la creación de una vela de alas o los materiales preindustriales también funcionarían lo suficientemente decentemente como para ser prácticos?

¿Has visto alguna vez las velas que usaban los juncos chinos antes del siglo XX?
Si desea velas rígidas, considere un junco (un tipo de barco, muy popular en la esfera de influencia cultural china). Pero el objetivo de una vela de alas es que no es rígida. (Y de todos modos, todas las velas se comportan como alas en la mayoría de los puntos de la vela . Las velas dependen de la resistencia solo cuando el barco navega a favor del viento).
También podrá construir una estructura mucho más liviana utilizando largueros y nervaduras cubiertos de tela que incluso con madera de balsa, que no es tan fuerte en paralelo a la veta. (Un problema con cualquier construcción de madera). Mire las alas de los primeros aviones (prealuminio y compuestos).
@AlexP: El OP podría estar pensando en las "velas de ala" utilizadas en veleros terrestres (y de hielo) de alta velocidad como el Greenbird: nalsa.org/speedrecord.html Pero 126,1 mph/202,9 km/h es una velocidad mucho más alta que podría obtener de un barco, debido a la resistencia del casco.
@jamesqf Sí, aproximadamente 2 veces, incluso con hidroalas del siglo XXI en lugar de un casco en el agua, lo mejor que alguien ha obtenido de un velero hasta ahora es alrededor de 60 nudos (65 mph, más o menos, o alrededor de 110 km / h). Y eso usa una vela de ala...
@jamesqf No, recuerda el escenario: esta es una sociedad preindustrial que intenta inventar la energía eólica para sus canoas. Y una de las ideas iniciales es utilizar tablas de madera planas. Si puedo hacer que eso funcione, sería una broma divertida para algunos de mis amigos, pero también lo sería fallar miserablemente. ¿Las velas siempre requieren una superficie de control? Si es así, esto comienza a parecerse más a dos preguntas separadas de lo que pretendía.
@Thesaurus Rex: ¿Tablones y canoas? (Realmente evita los juegos de palabras malos aquí :-)) El problema es la estabilidad: solo tratar de pararse en una canoa es un ejercicio de equilibrio: odio pensar lo que haría una tabla alta. Entonces, si vas a navegar de cualquier manera que no sea bastante recto a favor del viento, necesitarás algún tipo de quilla. Para obtener una estructura de madera que sea lo suficientemente liviana y lo suficientemente fuerte, probablemente necesite algún tipo de madera contrachapada. ¿Alguna vez trató de trabajar con, digamos, una hoja de 4x8 de madera contrachapada de 3/8 con buen viento? Entonces tal vez con un estabilizador en su canoa, podría funcionar.
Quiero que metan sus espadas vikingas en el agua, se den cuenta de que hay sustentación y luego procedan a la incursión en artilugios de ala, vela e hidrofoil hechos de espadas, cuero y madera liviana :-)
--- Hablando en serio: ¿querrían tus personajes una lancha de alta velocidad? porque realmente creo que podrían obtener una mejor eficiencia de velocidad con una vela de alas, pero una vela más tradicional ganaría todas las demás categorías (estibable, reparable, fácil de fabricar, durabilidad, ...)

Respuestas (1)

es una quilla

Si realmente te refieres a una canoa, entonces estás poniendo todos estos muebles encima para que el centro de gravedad esté sobre tu cabeza. La vela estará bajo el agua y tu canoa estará boca abajo. Así que necesitas tener un estabilizador sobre ellos. Ahora tienes un buen kai 'opua a la antigua.

Canoa estabilizadora Kai 'opua (Kai 'Opua estabilizador)

Una cosa que sacrificará con los "materiales preindustriales" será la longevidad. La vela no será algo que enrolles y guardes en el invierno. Probablemente, estará cubierta con hojas de palma u otra hoja grande. Los tejerás juntos antes de cada viaje y pueden durar un par de días. Tal vez pueda enrollar y atar un paquete de hojas de repuesto al estabilizador.

Como puede ver, la vela es un triángulo invertido y cuando quiere guardarla, la botavara simplemente se eleva hasta el mástil. Sin embargo, obtendrá resultados mixtos con las velas de hojas.

Como dijiste, el cuero es otra opción para una vela. Sería más permanente y duradero, tal vez un poco más pesado también. La piel de foca u otro animal debería ser suficiente.

Al final, creo que su respuesta es 'sí'.