Un hidroala de vela , velero con hidroala o hidrovelero es un velero con láminas en forma de alas montadas debajo del casco . A medida que la embarcación aumenta su velocidad, los hidroalas elevan el casco hacia arriba y fuera del agua, lo que reduce en gran medida el área mojada , lo que resulta en una menor resistencia y un aumento de la velocidad. Un hidroala de vela puede alcanzar velocidades que superan el doble y, en algunos casos, el triple de la velocidad del viento.
Tanto los veleros monocasco como los multicasco pueden equiparse con hidroalas, aunque se puede lograr una mayor estabilidad utilizando la forma en planta más amplia de un catamarán o trimarán .
Algunos multicascos utilizan tres láminas; dos aletas delanteras principales proporcionan sustentación para que el barco "vuele" mientras que una aleta horizontal en el timón se ajusta para impulsar y controlar la altitud. En los catamaranes, se puede fijar una única lámina principal entre los cascos, justo delante del centro de gravedad y con 2 grados de incidencia, atravesando el túnel con puntales de soporte. Los catamaranes de hidroala también se llaman foilcats . [ cita necesaria ]
Los veleros multicasco también pueden emplear hidroalas sólo para mejorar el rendimiento. Así como las orzas y los timones son láminas que mejoran el control de un barco, los hidroalas de asistencia proporcionan elevación al casco para reducir el área mojada sin levantar el barco completamente fuera del agua.
Los barcos monocasco suelen emplear una disposición en "escalera" de hidroalas extendidas con un ángulo diédrico de 50 grados, con una lámina de timón estabilizador. Uno de los primeros ejemplos es el barco Monitor de 1957. [1] Este diseño ofrece las ventajas de un área de lámina de elevación máxima a velocidades lentas y menor a velocidades más altas, pero con algo de resistencia adicional que surge del soporte diédrico de las láminas de escalera exteriores.
Hay cuatro tipos principales de hidroalas que se utilizan en los veleros, y cada tipo emplea ventajas similares y diferentes entre sí. En general, las láminas 'T' encajan en su propia categoría de elevación en una sola dirección, mientras que "C", "L" y "S" encajan en una categoría de elevación multidireccional.
Los foils 'T', comúnmente vistos en la clase International Moth y en la clase AC75, contienen un componente vertical que se conecta a un ala horizontal, lo que proporciona sustentación al foil. Las láminas en 'T' solo proporcionan sustentación en la dirección perpendicular desde el componente horizontal del ala y, por lo tanto, generalmente se usan solo para sustentación hacia arriba en lugar de proporcionar sustentación en dirección vertical y horizontal. Los foils 'T' suelen estar equipados con un borde de salida ajustable que se conecta a algún sensor de control de vuelo para garantizar un vuelo estable. Este sistema se implementó fácilmente en la clase Moth. [2]
Las láminas 'C', también conocidas como orzas curvas, tienen la forma de una curva constante y se les permite viajar hacia arriba y hacia abajo dentro de su carcasa, cambiando el área de la tabla expuesta al agua. Cuando la tabla comienza a su altura máxima sobre el agua, está casi vertical y emplea una fuerza de elevación normal a la superficie expuesta o, de lo contrario, una elevación horizontal. A medida que la tabla se empuja hacia abajo, la forma de 'C' obliga a una porción más grande de la tabla a quedar horizontal, introduciendo un componente vertical más grande en el levantamiento. Esta variación en la configuración permite que muchas embarcaciones proporcionen un mayor ángulo de ceñida debido a la elevación horizontal en combinación con la elevación vertical. Las tablas curvas también resuelven el problema del aumento de la resistencia a alta velocidad, y ya no requieren una fuerte elevación horizontal ajustando la exposición de la tabla al agua. [2]
La lámina 'S' contiene la ligera forma de una 's' y funciona de manera similar a las láminas 'C', con el orden inverso de operaciones, de modo que al bajar la lámina 'S' la fuerza de elevación horizontal ejercida aumenta debido a una orientación más vertical en el tablero. [2]
Las láminas en 'L' consisten en un borde curvo seguido de una curva pronunciada de 90 grados, de modo que la parte inferior de la lámina queda vertical cuando no está sumergida en el agua y forma un ángulo de 45 grados con respecto a la horizontal cuando está completamente sumergida. De manera similar a las láminas 'C' y 'S', la cantidad que se baja la lámina cambia la cantidad de elevación vertical y horizontal que se crea. [2]
El uso más extendido de hidroalas en veleros hasta la fecha ha sido en la clase International Moth . Se considera ampliamente que Andy Paterson, de los barcos Bloodaxe en la Isla de Wight, desarrolló el primer Moth con foils funcional, aunque su barco tenía tres foils en una disposición de trípode. Brett Burvill navegó en un esquife estrecho Moth con hidroalas inclinadas que perforan la superficie para ganar una carrera en el Campeonato Mundial Moth en 2001 en Australia , que fue la primera vez que un hidroala Moth ganó una carrera en un Campeonato Mundial. Esta configuración de hidroala fue posteriormente declarada ilegal por la clase, ya que se consideraba que constituía un multicasco, lo cual está prohibido por las reglas de la clase. Inicialmente, Ian Ward en Sydney, Australia, desarrolló el primer Moth con foils de línea central, que demostró que era factible navegar solo con foils de orza y timón. Posteriormente, Garth y John Ilett en Perth, Australia, desarrollaron un sistema de dos hidroalas para el Moth con control activo de flaps para la lámina principal a través de un sensor de superficie. La empresa de John, Fastacraft, fue la primera en producir un hidroala International Moth disponible comercialmente . El diseño Prowler de Fasta Craft, reemplazado en 2008 por el F-Zero, presenta un casco de fibra de carbono , láminas en forma de "T" invertida en la orza y el timón , y puede alcanzar velocidades de más de 27 nudos. Desde entonces, a Fasta Craft se le han sumado varias otras empresas, incluidas Bladerider, Assassin, Exocet y Aardvark Technologies, en la producción de polillas de hidroala.
Aunque inicialmente se debatió ferozmente dentro de la clase, la adopción de hidroalas ha demostrado ser un éxito para la clase International Moth, con un rápido crecimiento de la flota desde 2001. Todos los Campeonatos Mundiales desde 2004 han sido ganados por Moths equipados con hidroalas, que pueden convertirse en floretes. en tan solo seis nudos de brisa cuando lo gobierna un marinero experimentado y de menor peso. La regla de clase permanece abierta al desarrollo de todos los componentes de la embarcación, incluidos los sistemas de hidroala, y el desarrollo dentro de la clase continúa siendo impulsado por esfuerzos tanto comerciales como individuales/aficionados.
La clase Waszp , fundada en 2016, es casi idéntica a la configuración actual de la clase International Moth. La clase contiene el mismo diseño de láminas en "T" en la orza y el timón, con la misma forma de casco estrecho. La mayor diferencia entre las dos clases es que el Wazsp es más pesado debido a que las láminas están fabricadas con aluminio en lugar de fibra de carbono. Debido a su diseño más pesado, la velocidad máxima del Waszp es de sólo 26,7 nudos; sin embargo, sus materiales más baratos lo han convertido en una clase popular y accesible, a pesar de su relativa juventud. Más recientemente, la clase Waszp se ha asociado con SailGP para desarrollar un camino para que los jóvenes navegantes se abran camino en el campo profesional de la navegación. [3] [4]
El 69F, también conocido como Persico 69F, es un monocasco totalmente de carbono para 3-4 personas, parecido al de un esquife , diseñado por Wilson-Marquinez y construido por Persico Marine. La clase de diseño único recién fundada tuvo su primera serie de regatas en 2020, comenzando en Europa y luego llegando a los Estados Unidos en 2022. El barco consta de una lámina de timón singular en forma de T, dos láminas en 'L' en cada una. lateral, y una orza singular en el centro del barco para mayor estabilidad. El 69F tiene 6,9 metros de largo y contiene una vela mayor con sables y un foque junto a un gennaker, con un total de superficie vélica de 69,0 metros. [5] [6]
La primera vez que un láser frustró fue en diciembre de 2009 por Ian Ward en Sydney , Australia. Con este kit son posibles velocidades máximas de alrededor de 23-25 nudos. Las láminas se pueden quitar y el barco sigue siendo legal. Este sistema de foiling es único porque es retráctil, tiene foils sin solapas y la "varita" de detección de altura está integrada dentro de la orza.
El "velero menos avanzado del mundo" fue convertido en hidroplano por la Universidad Tecnológica de Chalmers, en Suecia, en 2017. [7] [8]
El Optimist, de sólo 2,3 metros de eslora y con una superficie vélica de 3,3 metros cuadrados, normalmente está limitado a velocidades inferiores a 4 nudos. Los hidroalas permiten al bote optimista alcanzar 12 nudos con sólo 12 nudos de viento.
El AC75 (clase America's Cup 75) es una clase de velero de 75 pies que rige la construcción y operación de los yates utilizados en la America's Cup 2021 . El tipo de barco es un monocasco con foils con hidroalas T-wing con lastre inclinado montados en tambores longitudinales superiores de babor y estribor, un timón de ala en T en la línea central y sin quilla. Se predijeron velocidades de 50 nudos basándose en simulaciones por ordenador [9] y, de hecho, el barco del America Magic las superó en la Copa Prada en enero de 2021.
La clase de windsurfista IQFoil seleccionada por World Sailing para ser utilizada en los Juegos Olímpicos de verano a partir de 2024. [10]
La clase IMOCA 60 , originalmente un regata oceánica sin foils que competía en regatas alrededor del mundo como la Volvo Ocean Race y la Vendeé Globe, fue rediseñada con foils de orza en forma de S. Los nuevos diseños de láminas permitieron levantar suficiente una parte del barco fuera del agua, convirtiéndolo en un barco parcialmente frustrado, reduciendo la resistencia general y aumentando la velocidad máxima del barco. [11] El IMOCA 60 Hugo Boss 7 , patroneado por el patrón británico Alex Thomson , es uno de los barcos IMOCA 60 recientes con características de semi foiling.
Aunque solo se encuentra en su fase de diseño, el MW40OF sigue el modelo del 69F y es similar a otros corredores de alta mar para ser un corredor de alta mar totalmente frustrado equipado con láminas de orza en forma de C y láminas de timón en forma de T y una tripulación de 5 personas. [12]
Los floretes se utilizan en la Copa América desde 2013.
El GC32 es un catamarán en hidroplano de producción de fibra de carbono de 32 pies de largo (9,75 metros). Tiene una velocidad máxima de unos 40 nudos (74 km/h; 46 mph). [13] [14] Se navegan en el GC32 Racing Tour y han reemplazado a los Extreme 40 en la Extreme Sailing Series . [15]
La Copa América 2013 contó con catamaranes de orza . Según los términos del protocolo, estas orzas no podían tener pestañas de ajuste, no podían exceder la manga del barco cuando estaban elevadas y no podían ajustarse cuando estaban bajadas, pero una laguna aprovechada por tres equipos fue crear timones en forma de T y L- Orzas con forma cuyo apéndice de sotavento sirve como hidroala en todos los puntos de condiciones de navegación con vientos superiores a 10 nudos. El 6 de septiembre de 2012, en Auckland, durante el quinto día de pruebas del equipo de Nueva Zelanda , su barco alcanzó 40 nudos (74 km/h) con un asiento nivelado y sin escora con 17 nudos de brisa. [dieciséis]
La Serie Mundial de la Copa América 2015-16 se corrió con catamaranes hidroplanos AC45f, que son versiones más pequeñas del AC72.
La Copa América 2017 se disputó en la clase AC50 totalmente frustrada .
La clase de diseño del velero F50 es una adaptación de la clase AC50 con modificaciones en nuevos sistemas de control, velas modulares y nuevas tecnologías de capas de carbono dentro de las láminas y el casco. La clase se utiliza dentro de la serie SailGP y es la primera clase de velero que supera los 50,0 nudos (57,5 mph/92,6 km/h) durante una regata, y se afirma que la velocidad máxima del barco es de 52,2 nudos. El barco también tiene una variedad de láminas de timón, láminas de tabla, velas de ala y foques que se pueden usar en varias combinaciones con una tripulación de 3 a 5 personas según la velocidad del viento. Actualmente existe un total de 8 barcos activos con equipos de los Estados Unidos. Estados Unidos, España, Japón, Francia, Dinamarca, Australia, Nueva Zelanda y Gran Bretaña. En la próxima temporada 2022-2023, dos equipos de Canadá y Suiza planean unirse a la competición. [17]
Los recientes catamaranes internacionales de clase C han fracasado y se espera un mayor desarrollo. [18]
La regla 8 internacional para catamaranes clase A inicialmente permitía hidroalas, pero se modificó para restringirlos parcialmente en 2009, en respuesta a la mejora de la tecnología. La regla exigía "que todas las láminas deben insertarse desde la parte superior del casco y que debe haber una distancia mínima entre las puntas de la parte inferior de las tablas de 75 cm desde la línea central". [19] Los títulos mundiales de catamarán Clase A de 2014 en Takapuna, Nueva Zelanda, demostraron a la clase capacidades tempranas de frustrado. [20] Ahora la Clase A puede navegar de forma estable a favor del viento a 6 nudos y en ceñida a 12 nudos o más. Se informa que las velocidades máximas son de unos 30 nudos y una velocidad del viento 2,5 veces mayor. [21] La Clase A ha establecido el estándar para frustrar 4 puntos que muchas clases están adoptando ahora. [22]
El Nacra 17 que corrió en los Juegos Olímpicos de 2016 era capaz de realizar frustrados elevados en algunas condiciones. Para el Campeonato Mundial de 2017, el Nacra se actualizó a un yate totalmente frustrado, para competir en los Juegos Olímpicos de Tokio 2020 . [23]
El Nacra F20 es un catamarán para dos personas similar en diseño al antiguo catamarán de 20 pies de Nacra Sailing y al Nacra 17; sin embargo, todos los componentes están hechos de carbono, desde el casco, el mástil y las láminas. El Nacra F20 utiliza orza de lámina en forma de "L" en cada casco y láminas de timón en forma de T.
El Flying Phantom es un catamarán similar al Nacra que utiliza láminas en 'L' en cada casco y láminas en 'T' en los timones.
iFLY15 es un catamarán hidroala de 15 pies equipado con láminas automáticas, construido por CEC Catamarans GmbH. Utiliza un sistema automático mecánico para estabilizar el trimado horizontal en sentido longitudinal y transversal. Las trasluchadas se facilitan gracias a las cuatro láminas en forma de T que están siempre en el agua y estabilizan el barco. [24]
De diseño similar a una polilla, el OVNI es un pequeño bote de frustración para una sola persona con una orza de lámina en T y un timón de lámina en T. El barco está hecho de fibra de vidrio con aparejos de carbono y estaba destinado a ser un barco fácil de usar y de bajo costo en comparación con el Moth o el Waszp. Navegar el barco en condiciones de viento deficientes resultó ser más fácil y divertido que un Waszp o un Moth, ya que los cascos del catamarán proporcionaban una mayor estabilidad. [25]
El G4 es un barco de competición junior con contenido de crucero y comodidad fabricado por DNA Performance Sailing. El diseño del barco se basó en un catamarán Clase A, que contenía láminas 'L' en cada casco y láminas 'T' para los timones y se afirma que alcanza una velocidad máxima de 35 nudos. El G4 fue diseñado como un híbrido entre barcos de carreras y yates de crucero, capaz de frustrar o no frustrar según los deseos del usuario. El barco estaba destinado a navegar con 6 personas y tenía capacidad para albergar más. El G4 ya no se fabrica. [26]
En la década de 1990, la empresa Hobie Cat fabricó el TriFoiler (que ya no se produce), un trimarán de dos velas con una vela mayor en cada estabilizador capaz de alcanzar velocidades de más de 35 nudos en condiciones de navegación típicas, lo que convierte al TriFoiler en el velero de producción más rápido del mundo. El prototipo del Hobie TriFoiler, llamado Longshot, fue desarrollado por los hermanos Dan y Greg Ketterman junto con Russell Long. Aunque es más aerodinámico que el Trifoiler y tiene hidroalas más pequeñas, el Longshot todavía ostenta el récord de velocidad de clase A de 43,55 nudos en un recorrido de 500 metros, establecido en Tarifa, España, en 1993. Hasta hace poco, era el único récord de velocidad de navegación existente en manos de un hidroala. , pero los récords recientes de Hydroptère se han sumado a la lista con recorridos récord a través del Canal de la Mancha. [27]
En 1998, WindRider LLC presentó el WindRider Rave, [28] un popular hidroplano trimarán para dos personas capaz de despegar con tan solo 12-13 nudos de viento. El Rave es capaz de navegar entre 1,5 y 2 veces la velocidad del viento. [29] La vela mayor del barco no tiene botavara. El Rave abrió nuevos caminos en el desarrollo de láminas batidas y sistemas de control.
El windfoiling, también conocido como Windsurf Foiling, son tablas de windsurf equipadas con dos alas de hidroala en forma de T de orientación opuesta conectadas por un fuselaje y un mástil que se inserta en la tabla. El alerón delantero es más grande y proporciona elevación hacia arriba, mientras que el alerón trasero proporciona estabilidad con elevación hacia abajo. Muchos de los hidroalas utilizados en el windfoil pueden variar de tamaño para obtener una mayor combinación de sustentación y velocidad máxima. El desarrollo más reciente en windsurfing fue la creación de la clase de windsurf olímpico de diseño único IQFoil por parte de Starboard Windsurfing, que se utilizó para reemplazar el RS:X en los Juegos Olímpicos de 2024. El IQFoil contiene una vela curvada y totalmente sable junto con una tabla hecha con un diseño sándwich Carbon Reflex y una lámina de carbono y aluminio. La clase se creó en 2020 y es similar a la clase abierta de windsurf utilizada en las competiciones de la PWA (Professional Windsurfing Association).
La clase Formula Kite se introdujo en los Juegos Olímpicos de Verano de 2024 como una clase de diseño no única. El equipo contiene una lámina en forma de T y una tabla. También se utiliza una configuración similar para el kitesurf con foil recreativo. [30]
Wing Foiling se desarrolla a partir del Windfoiling, el Foil Kitesurf y el surf. Utiliza una lámina en forma de T sobre una pequeña tabla en la que una persona sostiene una vela inflable, de tamaño pequeño y similar a una cometa, conocida como ala. [31]
Se han construido diseños experimentales de no producción: