- Filippo Olivier
- PORTADA: «America» – ©Detroit Photographic
Los seres humanos han estado navegando por los mares desde hace mucho tiempo. Al principio, los barcos se aventuraban en la mar para pescar, pero también eran el único medio de transporte y conexión con las islas. Con el tiempo, a medida que las naves aumentaban de tamaño, comenzaron a ser utilizadas para la guerra y para el transporte de mercancías tanto por mar como por ríos y, de vez en cuando, también se utilizaron para el transporte de pasajeros. Poco a poco las razones para la construcción naval han ido cambiando, igual que han ido evolucionando el diseño, los materiales y las técnicas de construcción, siendo los objetivos comerciales los que guiaban a los constructores navales sin tener en cuenta las comodidades y la estética.
Merece la pena recordar que hasta alrededor de 1700 no había escuelas de construcción naval, diseños o reglas, siendo el conocimiento transmitido oralmente por los constructores más experimentados. La construcción de barcos contaba con diseños obsoletos que no evolucionaron mucho durante siglos, diseños que la navegación de recreo cambió drásticamente.
Navegar por placer o como deporte es una práctica reciente que comenzó durante el transcurso de los dos últimos siglos.
Cabe destacar el año 1851, cuando la goleta «America» del New York Yacht Club desafió a 15 veleros del «Royal Yacht Squadron» en la regata anual alrededor de la Isla de Wight, contando como premio con la «Copa de las 100 guineas». Dos filosofías de construcción diferentes estaban en conflicto. Los ingleses creían que los barcos, para ser rápidos y dignos del mar, tenían que ser estrechos y con profundas quillas. Estos diseños, centrados en la estabilidad gracias al lastre, dieron como resultado a los legendarios clíperes. Recordemos que, en la segunda mitad del siglo XIX había dos principales rutas comerciales: de China a Inglaterra para el té y de Australia a Inglaterra para la lana, siendo el barco que llegaba primero al puerto de destino el que alcanzaba el precio de venta más alto para su carga, la velocidad era esencial.
En cambio, los estadounidenses pensaban que la estabilidad resultante de la forma del casco era la clave, centrándose en barcos más anchos y ligeros y, sobre todo, con quillas menos profundas. Su búsqueda de la velocidad se desarrolló a través de la experiencia de los buques dedicados a la pesca, aquellos gloriosos Bankers, llamados así porque fueron utilizados para las mareas en los famosos bancos de Terranova. Estos barcos tenían que llegar a los mercados de las principales ciudades de la costa lo más rápido posible para vencer a la competencia y obtener los precios más elevados para sus capturas, contando con cascos anchos y poco profundos.
Pero volvamos a la isla de Wight. La goleta «America» terminó la regata 8 minutos por delante de su rival más cercano, asegurando la victoria y marcando el comienzo de una de las competiciones deportivas más antiguas, la Copa América. También comenzó entonces un ciclo continuo de innovaciones en el diseño náutico.
Considerando que en aquella época todos los barcos tenían quillas corridas, un gran apéndice que conectaba proa y popa. En ella se contenía el lastre necesario para contar con la estabilidad deseada, calculada en relación con la eslora y la superficie vélica, así mismo, los materiales utilizados para la construcción eran principalmente madera y, en menor medida, hierro. Los barcos eran de desplazamiento pesado con grandes secciones sumergidas, el diseño de las quillas de aquella época tenía generosas secciones frontales, lo que daba como resultado una superficie mojada muy grande que ofrecía una significativa resistencia al avance.
La proa afilada que distinguía a las goletas era la punta de esta gran quilla que seguía hasta la zona de mayor manga y continuaba hacia popa hasta la pala del timón, que era la continuación de esta gran apéndices y que contaba con un eje inclinado con respecto al plano vertical del barco. A medida que, debido a la escora, el ángulo de incidencia de la pala cambiaba con respecto al flujo de agua, se provocaba una desalineación, que generaba una fuerza lateral que afectaba al desplazamiento de la proa, así como un no deseado componente vectorial vertical que ralentizaba a la embarcación. Este tipo de carena tendía a reducir la gobernabilidad del barco a la vez que aseguraba una alta estabilidad de rumbo, reduciendo las guiñadas al mínimo y permitiendo que estos barcos ciñeran en ángulos cercanos a los 60°, valores muy reseñables considerando el aparejo de la época.
En la primera mitad del pasado siglo los barcos comenzaron a ser más grandes y eficientes gracias a nuevos materiales de construcción como el acero y las aleaciones. El progreso se basó en primeros experimentos realizados en tanques navales en los que se realizaban pruebas hidrodinámicas con modelos a escala con el fin de obtener información sobre la mejor configuración y sobre la relación óptima entre la fuerza propulsora y la resistencia.
Las regulaciones para las regatas se basaban únicamente en la eslora de flotación y en la superficie vélica, lo que propició que las quillas comenzaran a ser más pequeñas y los veleros a tener proas y popas volantes más largas y estrechas. A medida que los barcos se volvieron demasiado extremos y peligrosos entró en vigor un nuevo método de clasificación para los barcos de regatas, la «Universal Rule» —Regla Universal—, naciendo como resultado la famosa Clase J. En 1930 estos barcos estaban equipados con instrumentos, diseñados en un principio para aeronaves, que medían la velocidad del barco y del viento.
Poco después aparecieron las primeras quillas de aleta, que estaban construidas con materiales como el hierro o el plomo fundido, rara vez mecanizado mediante control numérico. Dichas quillas constituían el lastre del barco, bajando su centro de gravedad. El perfil de estas quillas daba un buen rendimiento cuando se cerraba el ángulo con respecto al viento a la par que mejoraba la maniobrabilidad, además tenían una gran placa base que las aseguraba al casco, haciéndolas relativamente resistentes a los impactos.
Las quillas en forma de «L» son una evolución del diseño inicial de las quillas de aleta, con un perfil en forma de ala, más delgado y más largo, que concentra el peso del lastre en el «zapato», además, al aumentar el calado mejoró el momento de adrizamiento y aumentó el rendimiento tanto en ceñida como en portantes.
Otro avance fueron las quillas en forma de «T», que contaban con el centro de gravedad aún más bajo, uniéndose a ello la aparición de los bulbos, moldeados para reducir los vórtices creados en la orza vertical.
La transformación del timón fue de la mano con la evolución de las quillas. Al principio las palas de timón se articulaban sobre el «skeg», que era una parte estructural del casco que también apoyaba y protegía el timón en caso de impactos.
Debido a las grandes cargas que afectan a todo el sistema de gobierno, los diseñadores sobredimensionaron los componentes, penalizando así la eficiencia hidrodinámica en un área crucial del barco. Una solución fue la reducción del tamaño del «skeg» y el aumento de la superficie de la pala, sin embargo, la verdadera revolución vino con la total eliminación del «skeg», quedando el timón soportado exclusivamente por su propio eje fabricado en acero de alta resistencia.
Para mitigar la fuerza del agua sobre el eje, los diseñadores resolvieron el desequilibrio dinámico a través de elementos de compensación de presión, optimizando el balance entre la proporción de la pala delante y detrás del eje de rotación.
La mayoría de los veleros que comenzarán en los primeros grupos de la Global Solo Challenge estarán equipados con las diferentes apéndices que acabamos de describir, en un próximo artículo analizaremos las evoluciones de diseño posteriores, las cuales podremos encontrar en algunos de los barcos más eficientes inscritos en la GSC.
