De navegantes, de holandeses y de pájaros
El viento ha sido explotado desde hace cinco mil años, cuando se estima que comenzó la navegación a vela. Durante el siglo XVII, en Holanda, que era una superpotencia naval, se produjo una “transferencia de tecnología” de lo naval a lo terrestre. Fue a partir del invento del aspa de molino con perfil de vela o ala, lo que actualmente se conoce como “perfil alar”.
Un barco obtiene mayor velocidad de un viento de popa algo cruzado que de un viento franco de popa. Un viento de este tipo ejerce una mera fuerza de empuje, pero con un viento de popa ligeramente atravesado, llamado también “viento de largo”, al empuje se suma una segunda fuerza, la sustentación.
Con viento de largo y el velamen ligeramente oblicuo respecto de la línea de marcha, orientado con el borde de ataque hacia el viento, la vela empieza a funcionar como un ala. Al avanzar, genera sobre sí misma un segundo “viento artificial” debido al movimiento del barco. Este viento sopla a velocidades distintas delante y detrás de la comba del velamen.
Cuando un fluido se acelera, cae su presión dinámica y genera un vacío local. Cuando fluye aire alrededor de una vela, corre más veloz delante de la comba del velamen y la diferencia de velocidades entre ambas caras de la vela causa diferencia de presiones. Como la presión es mayor en la concavidad y menor en la comba, la vela empujará el mástil hacia adelante.
De esta manera, el barco resulta más veloz con viento de largo porque avanza por acción de dos fuerzas que se suman: el empuje, creado por el viento y la sustentación creada por el movimiento de la vela al cortar el aire.
Breve historia de la sustentación
El ala de un pájaro es comparable a una vela acostada con el borde de ataque horizontal. Su perfil muestra una curvatura mayor en la superficie superior que en la inferior. Por eso, cuando el pájaro avanza en una masa de aire quieto, genera un viento relativo que resulta más veloz sobre sus alas que debajo de ellas, lo que provoca un vacío relativo local que “aspira” las alas hacia arriba.
Más de un siglo antes de que la sustentación fuera matemáticamente descripta por De Bernouilly, los constructores de molinos holandeses rompieron con milenios de tradición de molinos “de empuje”, que recogen el viento como meras cucharas.
Influidos por su propia tradición de navegantes, los holandeses le dieron a las aspas de madera el perfil curvado de un velamen y una ligera rotación sobre su eje longitudinal, de modo que tomaran el viento un poco de frente con su borde de ataque y así generaran sustentación.
El molino del siglo XVII, retacón y de enorme robustez, perdura en todo el campo costero holandés, como así también en el estado alemán de Frisia Occidental. Alcanzaron a ser cien mil máquinas de madera a fines del siglo XIX y tenían tanta potencia que, además de moler grano, fueron puestas a bombear a contragravedad el agua de los terrenos inundados ganados al mar.
