El papel y las características de los esqueletos de vela de fibra de vidrio

Su mayor ventaja es que reduce significativamente el peso del casco manteniendo la resistencia estructural, lo que permite reducir eficazmente el consumo de combustible y las emisiones de carbono.

Soporte de cargas complejas y tensiones por fatiga: las velas marinas deben soportar coeficientes de presión superiores al nivel 10, y los componentes rotativos (como las velas rotativas) experimentan miles de millones de rotaciones durante su vida útil, generando cargas por fatiga muy superiores a las de las palas de aerogeneradores. La función principal del esqueleto de fibra de vidrio es actuar como un «esqueleto» para resistir estas cargas dinámicas de alta intensidad y alta frecuencia, garantizando una vida útil superior a 25 años.

Soporte de la forma aerodinámica: en las velas tipo perfil aerodinámico, la estructura esquelética (por ejemplo, costillas y largueros principales) sostiene la cubierta, manteniendo con precisión la superficie curva y aerodinámica de la vela. Este diseño aprovecha la diferencia de presión generada por el flujo de aire en ambos lados de la superficie curva para proporcionar un empuje eficiente al buque.

Ahorro de energía y reducción de emisiones auxiliares: Al instalar velas de fibra de vidrio ligeras en los buques, se puede aprovechar directamente la energía eólica. Los datos indican que los grandes porta minerales equipados con este tipo de velas pueden reducir el consumo energético un 6 % y las emisiones de carbono en un promedio de 3 000 toneladas al año; en algunos diseños, el efecto teórico de reducción de emisiones puede alcanzar incluso el 30 %.

Características principales:
Ligereza y alta resistencia, reducción significativa del peso: En comparación con las velas estructurales tradicionales de acero, los materiales compuestos de fibra de vidrio pueden reducir el peso en más del 35 %. Esto no solo disminuye los requisitos de carga del mecanismo de movimiento del buque y del mástil, sino que también optimiza el peso en lastre, haciendo la navegación más económica en condiciones de calma.

Excelente resistencia a la fatiga y a la corrosión: La resina epoxi reforzada con fibra de vidrio presenta una excelente resistencia a la fatiga, adaptándose perfectamente a las duras condiciones de rotación continua o vibración (flutter) de las velas. Al mismo tiempo, es intrínsecamente resistente a la corrosión por agua de mar, eliminando la necesidad de tratamientos complejos de prevención de la oxidación, como los requeridos por el acero, lo que reduce los costos de mantenimiento.

Diseño flexible y moldeo integrado: Los esqueletos de fibra de vidrio se fabrican principalmente mediante procesos como la pultrusión, el enrollamiento o la infusión al vacío. Estos procesos permiten el moldeo integrado de estructuras complejas, como nervaduras y vigas principales, reduciendo el número de conectores y garantizando la consistencia del producto y la estabilidad estructural.

Buena capacidad de diseño: Al incorporar fibra de carbono en la estructura o añadir nervaduras de refuerzo, se puede aplicar refuerzo en áreas específicas sometidas a tensiones (por ejemplo, en la viga principal), logrando un equilibrio entre costo y rendimiento.

Actualmente, la aplicación el uso de fibra de vidrio en los bastidores de velas adopta principalmente dos formas:
Veleros rotatorios: Estos utilizan principalmente una cubierta de fibra de vidrio como cilindro giratorio, generando empuje mediante el efecto Magnus.
Veleros en forma de perfil aerodinámico (velas rígidas): Estos emplean fibra de vidrio para crear las costillas y vigas internas, recubiertas por una cubierta externa, formando una sección transversal similar a la de un ala de avión para generar sustentación.