La quilla alada es un diseño de quilla de velero que se instaló por primera vez en el yate de 12 metros Australia II , ganador de la Copa América de 1983 .
Este diseño fue adoptado por Ben Lexcen , diseñador del Australia II . Aunque Ben Lexcen "ya había probado la idea de la quilla alada", [1] se especula que fue calculada y diseñada por un aerodinámico holandés en el tanque de remolque de Wageningen (Netherlands Ship Model Bassin). [2] [3] [4]
En mayo de 2024, el Journal of Engineering Ethics publicó un artículo detallado que concluía que no se le debía haber atribuido la invención a Lexcen en la solicitud de patente. También afirmaba que no había participado en el diseño porque se había ido de Holanda antes de que se llevara a cabo el trabajo del prototipo que desarrolló los winglets. [5]
Las alas laterales del Australia II tienen una relación de aspecto moderada , formando un perfil casi horizontal , el " ala ", en la parte inferior para proporcionar una envergadura efectiva adicional, de la misma manera que los winglets de un avión. [3] [6] Cada ala actúa como un winglet , aumentando efectivamente la relación de aspecto de la quilla, reduciendo así la resistencia inducida por la sustentación . Debido a que el yate está escorado cuando navega contra el viento, el perfil de sotavento logra más calado, lo que reduce la pérdida de eficiencia que siempre ocurre bajo escora. Las alas se inclinaron hacia abajo unos 20 grados, para promover la carga hidrodinámica adecuada (sustentación) en cada ala cuando navegaba contra el viento. Contra el viento, ofrecía un 30% menos de resistencia debido a la fuerza lateral.
Nótese que, al contrario de las configuraciones clásicas, la quilla de este barco está "al revés" debajo del casco (la cuerda de la raíz es más pequeña que la cuerda de la punta (inferior)) para minimizar la interacción casco-quilla y la pérdida de fuerza lateral debido a la proximidad de la superficie del agua. [6] La posición baja adicional del plomo en la quilla y las alas al revés proporciona un centro de gravedad muy bajo, lo que aumenta el momento adrizante (estabilidad lateral) y permite llevar más área de vela.
Según la regla de la clase de 12 metros, la superficie vélica permitida es una función inversa de la longitud y el peso del barco. Su ventaja en estabilidad le permitió al Australia II llevar más vela, aunque el barco era más ligero. Junto con el eficiente diseño de las velas del Australia II , esta quilla alada fue uno de los factores que contribuyeron al éxito del Australia II . La ventaja total ofrecida por este concepto en el campo de regatas fue de aproximadamente 1 minuto por tramo de ceñida. [3]
Las quillas aladas se encuentran generalmente en veleros de alto rendimiento si no están prohibidas por las reglas de clase. Son especialmente ventajosas para yates pesados con mucha superficie vélica (como los barcos de la clase de 12 metros), navegando contra el viento cuando el calado está limitado por la regla de clase o por el requisito de poder navegar en aguas poco profundas, porque en ese caso es difícil obtener un alto momento adrizante y una fuerza lateral eficiente. A sotavento, la fricción superficial adicional es un obstáculo. Además de los beneficios de rendimiento, las quillas aladas también se pueden aplicar a embarcaciones de recreo como una forma de reducir el calado , lo que permite una mayor versatilidad al navegar en aguas poco profundas . [3] [6]