En las entradas anteriores hemos visto la importancia del balance de una embarcación para poder ser gobernada por un piloto automático. También el concepto del viento aparente. Por fin, en esta entrada explicaremos cómo podemos construir el piloto de viento.

Aunque ya definimos en el capítulo 1 de esta serie de entradas los requisitos que debía cumplir nuestro diseño, reproduzco a continuación el listado para tenerlo presente:

• Debe ser sencillo y económico. Se tiene que poder elaborar con material que habitualmente llevamos a bordo.
• Tiene que ser fácil conectarlo y desconectarlo del gobierno de la embarcación.
• Permitirá mantener un rumbo respecto al viento.
• Debe ser eficaz tanto en rumbos de ceñida como portantes, ajustándose con facilidad al rumbo deseado.

Esquema del piloto de viento y explicación de su funcionamiento

En el capítulo 1 de esta serie ya anticipaba que el diseño de este tipo de pilotos se basa en el trabajo que detalló John S. Letcher, en su estupendo libro Self-Steering for Sailing Craft.

En uno de los esquemas de su libro muestra el sistema.

El sistema ideado por John es extremadamente sencillo. Fija la caña mediante un elástico en una posición en la que el velero tendería a orzar ligeramente (caña ligeramente a sotavento). Por otra parte, un cabo unido a la escota de la mayor por un extremo y al timón por otro, que denominaremos cabo de control, hace arribar al barco cuando aumenta la presión en la vela mayor.

El elástico y el cabo que va a la escota hacen un juego permanente de «tira y afloja» que hace orzar o arribar al velero para que mantenga su rumbo. Si aumenta el viento aparente sobre la vela (suponiendo que no ha aumentado el viento real) eso quiere decir que el velero ha abandonado su rumbo inicial y ha orzado (habrá apuntado su proa más hacia el viento), y lo que haríamos si fuéramos timoneando a mano el velero y quisiéramos volver al rumbo original sería arribar. Esto es lo mismo que va a hacer el cabo de control, tirando del timón y haciendo arribar al velero.

Al arribar, disminuirá el aparente, según explicamos en el capítulo 2 («la presión sobre las velas aumentará en la orzada y disminuirá en la arribada. Y sucederá lo propio en las escotas«). Como consecuencia, se reducirá la tensión en el cabo que tira del timón, el timón volverá a su posición inicial y el elástico también dejará de actuar. El velero habrá vuelto al rumbo inicial, que es el objetivo del timón de viento: mantener un rumbo constante respecto del viento.

El razonamiento es el mismo cuando el velero pierde el rumbo inicial y su proa se aleja del viento (arriba). Al disminuir el viento aparente, la presión sobre la vela será menor, la tensión en la escota disminuirá, y el cabo de control tirará con menos fuerza de la caña. En ese momento, empezará a actual el elástico tirando de la caña a sotavento y haciendo orzar la embarcación hasta que esta recupera el rumbo original quedando de nuevo equilibrada la tensión del elástico y del cabo de control.

Material empleado para su construcción

El material que emplearemos será el siguiente:

• Goma tubular empleada habitualmente para uso quirúrgico
• 2 poleas
• 2 mosquetones
• Cabo corto (1 metro es suficiente)
• Cabo largo (dependerá de la eslora de la embarcación)

Salvo la goma, el resto de elementos es fácil encontrarlos en una embarcación. En cualquier caso, la lista de materiales es sumamente económica. Realmente se puede utilizar casi cualquier tipo de elástico cuya resistencia varíe de forma más o menos lineal en relación a la fuerza aplicada en sus extremos.

Sólo hay que «construir» 2 elementos: el elástico y el encadenamiento (traducción libre de «daisy chain«, que es como se define esta pieza en inglés). Ni siquiera el encadenamiento es imprescindible, pero veremos que en la fase de ajuste del piloto nos es de gran utilidad.

Construcción del elástico

El objetivo del elástico es devolver el timón a una posición inicial después de que éste varíe su posición. Se puede elaborar de múltiples formas. Por ejemplo empleando un «pulpo» elástico de los que se utilizan para sujetar objetos en una moto. En este caso utilizaremos tubo de goma de uso quirúrgico. Es barato, y presenta un comportamiento bastante lineal, como decía anteriormente.

La clave es poder graduar el elástico para disponer de diferentes tensiones, ya que el sistema tendrá que funcionar con diferentes intensidades del viento. En la siguiente imagen vemos el sistema completo.

Como se puede ver, el elástico simplemente es una longitud de tubo quirúrgico al que se han ido haciendo gazas con un hilo fino (en la foto, hilo de coser velas que también suele haber en los barcos). Por las gazas se ha pasado un trozo de cabo, rematado por un nudo llano (podría ser también por ejemplo un nudo de pescador, pero la tensión sobre el nudo no va a ser muy grande). De esta forma, si pasamos por el mosquetón de la izquierda los dos cabitos de las gazas de la izquierda, y del mismo modo, por el mosquetón de la derecha los 3 cabitos de las gazas de la derecha, obtendremos la máxima tensión para este elástico. Si vamos sacando cabitos de los respectivos mosquetones la tensión del sistema se irá reduciendo.

El grosor del tubo lo elegiremos en función de la resistencia deseada. Combinando el grosor con un número adecuado de gazas se puede conseguir la resistencia que necesitemos.

En esta foto se puede ver con detalle cómo se hace una gaza sobre el tubo quirúrgico. Se utiliza un nudo típico para unir dos listones.

Uno de los mosquetones irá fijo a un punto de la banda de sotavento del barco, y el otro mosquetón irá enganchado al encadenamiento, que será el sistema que describiremos a continuación.

Construcción del encadenamiento

Esta pieza del equipo sirve para conseguir una graduación más fina sobre la tensión que ejerce el elástico. Esta mejora, la primera vez que la he visto usarse, ha sido de la mano del gran navegante Webb Chiles. Si alguien no lo conoce, recomiendo su libro «Single Wave».

Como podremos comprobar cuando comencemos las pruebas de nuestro piloto automático, cuanto más lo podamos graduar en función de la intensidad del viento, rumbo, ola, etc. más fácil será conseguir que funcione de forma eficaz.

Su construcción es muy sencilla. Sobre un cabo, basta ir haciendo nudos llanos para ir formado una cadena. Los dos chicotes servirán para anudar esta cadena a la caña del timón. Y en cualquiera de sus eslabones, en función de la tensión que deseemos, engancharemos uno de los mosquetones que vimos anteriormente en el elástico.

Con el elástico y el encadenamiento tendremos la parte del sistema que se encarga de tirar de la caña hacia sotavento, haciendo orzar ligeramente la embarcación. En la siguiente imagen se puede ver su instalación en la banda de estribor del barco.

Resto de elementos del piloto

El resto de elementos no requiere de construcción alguna. Son elementos auxiliares, que se emplean para trasladar la presión del viento sobre las velas, vía escotas, a la caña del timón por la banda de barlovento.

Como se puede ver en la imagen, el coste del sistema completo es ínfimo (en este caso incluso se han empleado poleas que no son ni de uso marino). Se puede observar el elástico y el encadenamiento. Por otra parte el cabo de control iría anudado a la escota de la mayor, y sería desviado desde la banda de sotavento del barco (la mayor suele estar situada de forma natural en la banda de sotavento al navegar) hasta la de barlovento para poder tirar del timón desde este lado, por medio de una simple polea fijada en cualquier punto firme de esta banda de la embarcación.

En la imagen superior podemos ver el sistema instalado. El velero está amurado a estribor. Repasando de nuevo el funcionamiento del sistema, a medida que tenga más tensión la escota de la mayor transmitirá a la caña esta tensión mediante el cabo de control que hace un recorrido hasta la banda antes de dirigirse a la caña. De esta forma, arribará la embarcación hasta que disminuya la presión sobre la vela al reducirse el viento aparente. En ese momento, el elástico llevará la caña hasta la posición inicial de equilibrio.

No repito el caso en el que la escota pierde tensión, porque a estas alturas ya se puede deducir perfectamente el funcionamiento del sistema.

Alternativas de instalación

En ocasiones veremos que hay gente que emplea la escota del foque o génova en lugar de la escota de la mayor como cabo de control, para transmitir la presión en la vela (originada a su vez por la presión del viento, como ya sabemos) a la caña. Es perfectamente válido, ya que el principio es el mismo. A medida que orzamos el velero, el viento aparente crece. Y viceversa, si arribamos, el aparente decrece y por tanto la presión sobre la vela.

De hecho, emplear la escota del génova en lugar de la escota de la mayor permite habitualmente un mejor balance (también llamado equilibrio) del sistema en vientos portantes.

A modo de resumen, me gusta mucho este video corto y sencillo que, aun siendo en inglés, permite entender perfectamente cómo hacen el ajuste del cabo de control tanto a la vela mayor como al foque/génova. Aunque algunos elementos que he descrito no están presentes en el video (p.ej. no usa el «encadenamiento» para hacer el ajuste fino), se entiende perfectamente.

Ajuste del piloto

Lo primero que debemos conseguir, antes incluso de instalar el piloto en el velero, es ser capaces de llevar el timón del barco «con un par de dedos». Esto implica que el velero está balanceado, que la tendencia a orzar que provoca la mayor se ve compensada por la tendencia a arribar que origina el génova o foque.

Si el velero no está balanceado, y tenemos que estar metiendo la caña a barlovento o a sotavento de forma considerable para mantener un rumbo, debemos ajustar primero las velas.

Una vez conseguido el balance, el rumbo más fácil para comenzar el ajuste es el de ceñida. De hecho, si el barco está bien balanceado, amarrando la caña a la vía o ligeramente a barlovento, debería ser capaz de mantener el rumbo.

Una vez instalado el sistema, con el velero balanceado y en rumbo de ceñida, podemos hacer 2 tipos de ajustes:

• Resistencia del elástico,
  • Enganchando en los mosquetones más o menos tramos de tubo quirúrgico.
  • Enganchando el mosquetón en un «eslabón» del encadenamiento más o menos próximo a la caña.
• Longitud del cabo de control, que va desde la escota de la mayor o del génova hasta la caña

Ejemplo de ajuste del piloto

Vamos a poner un ejemplo. Si el velero …

• … tiende a orzar, a «aproarse» al viento sucederá una de estas dos cosas, o las dos a la vez:
  • El elástico tiene demasiada tensión.
    • o bien le quitamos un tramo de tubo,
    • o enganchamos el mosquetón en un «eslabón» más alejado de la caña.
  • El cabo de control tiene poca tensión.
    • podemos atar el cabo a la caña un poco más corto
• … tiende a arribar, sucederá de nuevo una de estas dos, o las dos:
  • El elástico tiene poca tensión.
    • o bien le añadimos un tramo de tubo,
    • o bien enganchamos el mosquetón en un «eslabón» más próximo a la caña.
  • El cabo de control tiene mucha tensión
    • podemos atar el cabo a la caña un poco más largo

Algunas consideraciones

Si optamos por emplear la escota del foque/génova, y vemos que el cabo de control tira con poca fuerza, podemos multiplicar esta fuerza con una polea simple, como se puede ver en el video que comenté anteriormente.

Una vez que dominemos el rumbo de ceñida, podemos ir probando con otros rumbos más abiertos.

Es ya una cuestión de tener un poco de paciencia y apuntar los ajustes en un cuaderno, en función de la intensidad del viento (y también es recomendable anotar la ola). Los rumbos portantes nos costarán un poco más que los de ceñida, pero el sistema también funcionará. Con un poco de práctica, podremos configurar el sistema prácticamente a la primera.

El sistema es fácilmente adaptable a las embarcaciones con rueda en lugar de caña. Una vez entendemos el principio, no tiene mayor complejidad. Basta anudar el encadenamiento a uno de los radios de la rueda y el cabo de control a otro, para que hagan el juego de orzar/arribar de forma adecuada.

Para terminar, una reflexión. Pudiera parecer a primera vista que este piloto de viento tan sencillo sólo es válido para condiciones de viento y mar «suaves». Sin embargo, en un velero equilibrado, puede gobernar con condiciones bastante duras. Aquí podemos ver el sistema funcionando en el velero de Webb Chiles, en el Océano Índico. Lógicamente, a medida que aumenta la eslora tendremos que dimensionar de forma adecuada el material empleado.

Conclusiones

En esta serie de entradas enfocadas a la construcción de un sencillo piloto de viento hemos repasado fundamentos esenciales para todos aquellos que queráis navegar bien a vela: el balance o equilibrio de un velero, y el viento aparente. El piloto no sería más que la excusa o justificación para entender y experimentar estos conceptos fundamentales.

Por otra parte, el concepto del piloto de viento es un recurso muy útil para cualquier embarcación de vela, ya que adaptando la teoría a los diferentes tipos de veleros tendremos un sistema redundante que en tripulaciones cortas o en navegación en solitario es fundamental.

Si además tenemos en cuenta que el coste del sistema es ínfimo, no hay excusa para no pasar una buena tarde construyendo este sistema y probándolo en algún velero que tengamos accesible.