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Al Final del Hilo:

El Mundo de las cometas

Por

Juan Miguel Suay Belenguer

CometasIntroducción

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Definición de CometaDiccionario de

Autoridades (1726-1739)

Definición de CometaSegún el diccionario de la Real Academia de la

Lengua1. M. Astron. Astro generalmente formado por un núcleo poco denso y una atmósfera luminosa que le precede, le envuelve o le sigue, según su posición respecto del sol, y que describe unaórbita muy excéntrica

2. F. Armazón plana y muy ligera, por lo común de cañas, sobre la cual se extiende y pega papel o tela; en la parte inferior se le pone una especie de cola formada con cintas o trozos de papel, y, sujeta hacia el medio a un hilo o bramante muy largo, se arroja al aire, que la va elevando, y sirve de diversión a los muchachos

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Definición de CometaSegún la OACI

AERONAVE es toda máquina que puede sustentarse en la atmósfera por reacciones del aire que no sean las reacciones del mismo contra la superficie de la tierraLas aeronaves pueden clasificarse en:AERODINOS (aeronaves más pesadas que el aire)Con motor: avión, giroavión (giroplano y helicóptero) y ornitópterosin motor: planeador y COMETAAEROSTATOS (aeronaves más ligeras que el aire)Con motor: dirigiblesin motor: globo libre y globo cautivo

Definición de Cometa

Una cometa es una máquina voladora (aeronave) formada por una estructura plana o tridimensional construida de un material muy ligero y recubierta de una vela. El conjunto se amarra a uno o a varios hilos, al ser soltada, se mantiene en el aire por la acción del viento

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Clases de CometasCometas de un hilo o cometas estáticasson las cometas que permanecen estables en el aire alrededor de una posición de equilibrio. Necesitan solo hilo para su controlCometas deportivas (acrobáticas y de tracción) son aquellas que posen más de un hilo, por medio de ellos se puede dirigir a la cometa en su vuelo. Dependiendo del número de ellos que emplean para este control, las cometas pueden ser de dos, tres y cuatro hilos

Acrobática

De tracción

Estática

Cometas Estáticas

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Cometas Estáticas Planas

Cometa formada por un armazón plano, recubierto con la vela, necesita de una cola para su estabilización

Cometas Estáticas Curvadas o de Ángulo Diedro

Originaria de la isla de Java, la cometa curvada se caracteriza por no tener cola. Su estabilidad, se consigue por la forma que se produce al arquear el travesaño horizontal.

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Cometas Estáticas de Caja o Celulares

Son estructuras tridimensionales consistentes en varias cajas conectadas entre si con los extremos abiertos

Cometas Estáticas Semiflexibles

Son cometas con o sin varillas, con una vela flexible, que adquieren su forma por la acción del viento.

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Cometas Estáticas ParafoilsEste tipo de cometas no necesita de ninguna varilla, su forma y rigidez de vuelo se consigue por medio de unas bolsas internas que se hinchan con el viento, obteniéndose una forma alar de gran estabilidad y una gran fuerza de sustentación

Cometas Estáticas RotorEstas cometas son básicamente un Autogiro sin motor. Su principio de funcionamiento se basa en que un cuerpo en rotación inmerso en una corriente de aire, además de ser arrastrado por la misma, experimenta una fuerza de sustentación vertical hacia arriba

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Cometas Deportivas

Cometas Deportivas de Dos Hilos

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Cometas Deportivas de Tres Hilos

Cometas Deportivas de Cuatro Hilos

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CometasFísica del Vuelo de una Cometa

Cometa Plana Ideal

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Equilibrio

Como ocurre con cualquier objeto volador, las cometas tienen tres ejes de rotación: cabeceo, balanceo y guiñada. Para que la cometa tenga un vuelo estable es necesario el control de los tres ejes, impidiendo su giro respecto a los mismos. Mediante el hilo y las bridas se consigue el control del cabeceo y el balanceo. La guiñada se consigue mediante colas, quillas, agujeros, curvaturas o con los paneles verticales en las cometas celulares

Estabilizadores

PANELES VERTICALES

COLA

AGUJERO

CURVATURAQUILLA

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Ángulos y Velocidades

Fuerzas Aerodinámicas (I)

C =L

(12

v ) A C =

D

(12

v ) AL

v2

D

v2ρρ ρρ

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Fuerzas Aerodinámicas (II)

Fuerzas Aerodinámicas (III)

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Peso

Fuerzas debidas a la Tensión del Hilo

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Equilibrio 2D

r r rT = Fa + PP p = Fa r⋅⋅ ⋅⋅

Equilibrio 2D (Viento Fuerte)

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Gráfico a – x/a

Estabilidad 2D (Viento Fuerte)Perturbación el el borde de ataque

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Estabilidad 2D (Viento Fuerte)Perturbación el el borde de fuga

Equilibrio 2D (Viento Débil)

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Equilibrio 2D (Viento Débil)

Centro de Gravedad Detrás

Centro de Gravedad Delante

Deformaciones

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Deformación Axial (I)

Deformación Axial (II)

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Deformación Diédrica

Brida Básica (I)

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Brida Básica (II)

Brida Básica (III)

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Brida Básica (IV)

Y/c < 0,3

Brida Básica (V)

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Brida Básica (VI)

Semejanza (I)

Fa ~~ A vv2

P ~~ rr V

VPAv

2 ≈≈

MR LP

3≈≈

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Semejanza (II)Condiciones del cambio de escala

Sea una cometa con dimensiones L, volando con una velocidad del viento Vv. Realicemos un cambio de escala de factor X, ¿Cuál debe ser el nuevo peso (P1) y el nuevo ratio de masa (MR1), para que la cometa vuele con el mismo viento?.

L1 = X L

A1 = X2 A

V = V =PA

=PA

;

P

X A= P

A P1 = X2 P

v v1

1

12

1

⇒⇒

MRLP

MRLP

X L

X P

XLP

MR X MR

3

113

1

3 3

2

31

≈≈

≈≈ == == ⇒⇒ ==

Conclusión:El peso debe aumentar en el factor de escala al cuadrado y aumentar el ratio de

masa en el mismo factor de escala

Semejanza (III)Condiciones del cambio de escala

Sea la cometa de dimensiones lineales L, realicemos un cambio de escala de factor X, manteniendo el mismo ratio de escala. ¿Cuál debe ser el nuevo peso

(P1) y con qué nueva velocidad del viento volará?.

Conclusión:El peso debe aumentar en el factor de escala al cubo y la velocidad del viento nueva con el que volará debe aumentar en la raíz cuadrada del factor de escala

L1 = X L

A1 = X2 A

MR1 = MR

MRLP

LP

LP

X LP

LP

P X P

31

131

1

3

3 3

1

3

13

≈≈

==

== ⇒⇒ ==

VPA

X P

X A

XPA

VPA

V XV

v2 1

1

3

2

v2

v2

v2

1

1

≈≈ == ==

≈≈ ⇒⇒ ==V V Xv v1

==

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Semejanza (IV)Tabla Resumen

CONDICIÓN 1 CONDICIÓN 2

VELOCIDAD DEL VIENTO INVARIABLE RATIO DE MASA INVARIABLE

X>1 X<1 X>1 X<1No varía la carga vélica

(P/A)

No varía la carga vélica

(P/A)

Mayor cargavélica (P/A)

Menor cargavélica (P/A)

El peso crece con el área

El peso disminuye con el área

El peso crece con el volumen

El peso disminuye con el volumen

Mayor estabilidad

Menor estabilidad

En vientos fuertes alguna

perdida de estabilidad

La estabilidad no cambia o a veces crece con vientos

ligerosSe necesita un material más

ligero

Se puede utilizar un material más

pesado

Se necesita más viento para volar

Se necesita menos viento para volar

CometasUsos

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Arte de Pesca

Salvamento Marítimo (I)

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Salvamento Marítimo (II)

Salvamento Marítimo (III)

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Meteorología (I)

COMETA TIPO HARGRAVE

Meteorología (II)

COMETA TIPO HARGRAVE

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Meteorología (III)

COMETA TIPO HARGRAVE

Meteorología (IV)

COMETA DE EDDY

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Meteorología (V)El 1 de agosto de 1919, en el Observatorio de Lindenberg, situado en Alemania, se elevó un tren de ocho cometas que alcanzó los 9740 m. de altitud,

Fotografía Aérea Con Cometas (I)

Sistema de Arthur Batut

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Fotografía Aérea Con Cometas (II)

Sistema Emili Wenz

Suspensión Wenz-Batut

Fotografía Aérea Con Cometas (III)

Sistema Joseph Lecornu

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Fotografía Aérea Con Cometas (IV)

Terremoto de San Francisco (1906) George Lawrence

Cometa tipo Conyne

Fotografía Aérea Con Cometas (V)

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Cometas Tripuladas (I)Cometas Portadoras

Sistema de Lamson (1896)Huida del hijo de Tametomo de la Isla de Hachijo (legendario)

Cometas Tripuladas (II)Cometas Elevadora

Wise (1897)Baden-Powell (1894)

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La Cometa y Radio

Cometas Militares (I)Sistema “eleva-personas”

de S.F. Cody (1903)

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Cometas Militares (II)

Sistema y cometa “eleva-personas” de Schreiber (1903)

Cometas Militares (III)

Sistema y cometa “eleva-personas” de Madiot (1909)

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Cometas Militares (IV)

Sistema “eleva-personas” de Saconey (1910)

Cometas Militares (V)Globos cautivos de Observación

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Cometas Militares (VI)Focke Archgelis Fa 330 Bachstelze

Cometas Militares (VII)Focke Archgelis Fa 330 Bachstelze

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Cometas Militares (VIII)Cometa-blanco antiaéreo de Paul Garber (1942)

Cometas Militares (IX)

Globos Barrera

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Cometas Militares (X)Cometa barrera de H.C. Sauls (1941)

Otros Usos (I)

Carricoche arrastrado por cometas de Pocock (1826)

Ascenso del mensajero de Daniel Colladon (1844)

Cometa de Herring (1896)

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Otros Usos (II)

Medición de la Columna de Pompeyo (Alejandría) con ayuda de una cometa

2002 Juan M. Suay Belenguer