INTRODUCCIÓN

Cuando era un niño mi padre me construyó una cometa con una tela roja, unas varillas de caña y una larga cola con lazos atados. Para volarla la sujetaba con una cuerda de bramante que enrollaba en un palo de madera. Así nació en mí la afición por las cometas, que ahora de mayor comparto con Ana, Carlos, Sergio, Enzo y Saúl.

Espero que algunas cosas que veáis en este blog os animen a practicar y compartir esta afición tan agradable y entretenida. Las cometas no son simples juguetes, sino que representan un medio a través del cual se expresa la cultura y el arte de numerosos pueblos del mundo.

En la columna principal del blog podrás leer artículos de divulgación relacionados con las cometas. En la barra lateral derecha puedes acceder a páginas más personales clasificadas por temas y también a diferentes tipos de recursos.


Menú principal

ARTÍCULO ALEATORIO

Lawrence Hargrave y sus cometas celulares

En este mes de noviembre de 2024 se conmemora el 130 aniversario del experimento pionero de Hargrave que le convirtió en la primera persona en la historia en ser elevada del suelo por una cometa.

Lawrence Hargrave nació el 29 de enero de 1850 en Greenwich, Inglaterra, y se trasladó a Australia con su familia a una edad temprana. Ingeniero de formación, desarrolló un gran interés por los principios de la mecánica y el vuelo. Hargrave dedicó gran parte de su vida a la investigación y experimentación en el campo de la aeronáutica, contribuyendo significativamente a los avances de su época.


Lawrence Hargrave
(Fuente: Museo Nacional de Australia)


En la década de 1890, Hargrave se dedicó a diseñar y experimentar con cometas para investigar la sustentación y estabilidad necesarias para un vuelo seguro. Su invención más famosa es la "cometa celular", o “cometa de caja”, desarrollada en 1893.


Lawrence Hargrave trabajando en una cometa de caja en Point Piper, Sydney, alrededor de 1910
(Fuente: Museo Nacional de Australia)

Este diseño, que consistía en dos marcos rectangulares huecos conectados por listones, ofrecía una gran estabilidad en el aire y una capacidad de elevación impresionante para su tiempo. Las cometas celulares demostraron ser superiores a las cometas tradicionales en términos de resistencia y estabilidad, características que influyeron en el diseño de las primeras alas de aeronaves.


Lawrence Hargrave y Swain probando la elevación de personas con cometas celulares rectangulares en Stanwell Park, al sur de Sydney (1894). Hargrave sostiene un anemómetro.
Imagen de dominio público.

Experimentó con diferentes configuraciones y combinaciones de cometas de caja para probar cómo variaban la sustentación y el arrastre:


Grupo de cometas celulares diseñado por Lawrence Hargrave
(Fuente: Biblioteca estatal de NSW)

El 12 de noviembre de 1894, Lawrence Hargrave con la ayuda de James Swain, el cuidador de su finca de Stanwell Park, en Nueva Gales del Sur, se acomodó en un asiento unido a una cuerda de cuatro cometas celulares en tándem de su propio diseño y voló a casi cinco metros del suelo en Stanwell Park Beach. Hargrave llevaba un anemómetro y un inclinómetro para medir el viento, la velocidad y el ángulo de la línea de la cometa. Este logro sirvió para demostrar que las cometas celulares podían levantar el peso de un ser humano, un concepto innovador que influyó en el desarrollo de planeadores y sistemas de sustentación en aeronáutica.

Recreación digital del vuelo de Hargrave con un tren de cuatro cometas celulares en Stanwell Park Beach
(Imagen: Juan Antonio Muñoz)

Las cometas celulares se utilizaron en años posteriores para usos militares, en cartografía, en meteorología y en fotografía aérea. También jugaron un papel importante en el desarrollo de la aviación. Hay evidencia de que la cometa de caja de Hargrave influyó en el avión utilizado por los hermanos Wright durante su vuelo histórico en 1903.

Hargrave inventó muchos dispositivos, pero nunca solicitó una patente para ninguno de ellos porque creía que el avance de la humanidad requería el libre intercambio de ideas. En 1893 escribió:

"Los trabajadores deben erradicar la idea de que si se quedan con los resultados de su trabajo, se les asegurará una fortuna. Las tasas de patentes son un derroche de dinero. La máquina voladora del futuro no nacerá completamente desarrollada y capaz de volar 1.000 millas o más. Como todo lo demás, debe desarrollarse gradualmente. La primera dificultad es conseguir algo que pueda volar. Cuando se logre, se debería publicar una descripción completa para ayudar a otros. La excelencia del diseño y la mano de obra siempre desafiarán a la competencia".

Durante su vida, Lawrence Hargrave fue considerado uno de los grandes pioneros de la aviación. Mantuvo correspondencia con la mayoría de los experimentadores de aviación más importantes de la época, como Alexander Graham Bell. Murió de peritonitis en 1915.

En Australia hay varios monumentos para rendir homenaje a Lawrence Hargrave:


Monumento conmemorativo a Lawrence Hargrave en Stanwell Tops, Nueva Gales del Sur
(Fuente: Google Maps)


Figura alada - Monumento a Lawrence Hargrave en Wollongong, Nueva Gales del Sur
(Fuente: Google Maps)

Además, Hargrave apareció en una serie de billetes australianos de 20 dólares, como reconocimiento nacional a su contribución a la ciencia y a la aeronáutica:


Billete de banco de $20 de 1994 conmemorativo del centenario del vuelo de Hargrave
(Fuente: Australian Geographic)

Cálculo matemático del ángulo de ataque de una cometa

En el vuelo de una cometa hay tres ángulos que determinan su comportamiento y estabilidad en el aire: el ángulo de ataque (α), el ángulo de vuelo o elevación (θ) y el ángulo estático (δ). Entender la relación entre estos ángulos es fundamental para optimizar el vuelo de la cometa y mejorar su control en diferentes condiciones de viento.

Izquierda: cometa colgada; Derecha: cometa en vuelo (Dibujos: Juan Antonio Muñoz)
Izquierda: cometa colgada; Derecha: cometa en vuelo
K: cometa; δ: ángulo estático; θ: ángulo de vuelo; α: ángulo de ataque; L: línea de vuelo; V: viento; S: superficie plana; H: suelo u horizonte
(Dibujos: Juan Antonio Muñoz)

El ángulo de ataque (α) es el ángulo que forma la cometa respecto al viento. Puede variar durante el vuelo dependiendo de las condiciones del viento y cómo se maneja la cometa.

El ángulo estático (δ) es el ángulo que forma la cometa con el suelo cuando está colgada hacia abajo. Es una propiedad fija de la cometa, determinada por su diseño y construcción. No cambia durante el vuelo.

El ángulo de vuelo o ángulo de elevación (θ) es el ángulo que forma la línea de vuelo con el suelo u horizonte. Cambia constantemente durante el vuelo, afectando la relación entre α y δ.

El ángulo de ataque debe modificarse según el tipo de viento. Para ello hay que ajustar la longitud de los cabos de la brida que la conectan con la línea de vuelo. La regla es simple: a menor velocidad del viento, mayor ángulo de ataque, y viceversa. Es decir, para vientos suaves, el ángulo debe ser mayor; para vientos fuertes, menor:

Ángulo de ataque (α) de una cometa en relación con la velocidad del viento (V) (Dibujo: Juan Antonio Muñoz)
Ángulo de ataque (α) de una cometa en relación con la velocidad del viento (V)
K: cometa; B: Brida; PA: punto de amarre; L: Línea de vuelo
(Dibujo: Juan Antonio Muñoz)

El ajuste inicial del ángulo de ataque se hace dejando colgar la cometa y manipulando los cabos hasta que forme un ángulo estático (δ) de entre 10⁰ y 25 con el suelo, es decir, este ángulo es medido desde la horizontal hacia la cometa. Un mayor ángulo estático significa un menor ángulo de ataque y viceversa.

Izquierda: cometa colgada; Derecha: cometa en vuelo (Dibujo: Juan Antonio Muñoz)
Izquierda: cometa colgada; Derecha: cometa en vuelo
K: cometa; δ: ángulo estático; θ: ángulo de vuelo; α: ángulo de ataque; CB: cabos de la brida; PA: punto de amarre; L: línea de vuelo; V: viento; X: superficie plana; S: suelo u horizonte
(Dibujos: Juan Antonio Muñoz)

La relación entre el ángulo estático (δ) y el ángulo de ataque (α) es conocida por los aficionados a las cometas de una forma intuitiva y empírica. En este artículo voy mostrar la relación matemática entre ambos ángulos de una cometa.

Una vez que desarrollé el planteamiento general de dicha relación, me ayudaron a realizar los cálculos matemáticos Remigio Gómez Bernal, matemático, y Sergio Muñoz, ingeniero.

En la Figura 1 se muestra el gráfico de una cometa plana en vuelo y en la Figura 2 el gráfico de la misma cometa colgada, con el fin de correlacionar sus ángulos y componentes:

Figura 1: esquema de una cometa plana en vuelo con una brida de dos cabos (Dibujo: Juan Antonio Muñoz)
Figura 1: esquema de una cometa plana en vuelo con una brida de dos cabos
K: cometa; L: línea de vuelo; CB: cabos de la brida; PA: punto de amarre; S: suelo; V: viento; α: ángulo de ataque; θ: ángulo de vuelo; δ: ángulo estático
(Dibujo: Juan Antonio Muñoz)

Figura 2: esquema de la cometa colgada en un plano cartesiano (Dibujo: Juan Antonio Muñoz)
Figura 2: esquema de la cometa colgada en un plano cartesiano
K: cometa; L: línea de vuelo; CB: cabos de la brida; PA: punto de amarre; α: ángulo de ataque; θ: ángulo de vuelo; δ: ángulo estático; X: superficie plana
(Dibujo: Juan Antonio Muñoz)

En la Figura 1 se ha trazado con líneas discontinuas el triángulo ABC, donde la suma de sus ángulos es: 90⁰ + θ + α + δ = 180⁰.

Por tanto:

θ + α+ δ = 180⁰ – 90⁰ = 90⁰

Despejando cada uno de los ángulos:

α = 90⁰ – θ – δ

δ = 90⁰ θ – α

θ = 90⁰ – α – δ

El ángulo de ataque (α) y el ángulo estático (δ) están relacionados, pero no son directamente dependientes uno del otro. Su relación varía según el ángulo de vuelo (θ). Cuanto mayor sea el ángulo estático (δ), menor será el ángulo de ataque (α), para un mismo ángulo de vuelo (θ):

α = 90° – θ – δ


¿Cuál suele ser el ángulo de vuelo (θ) normal para una cometa?

En la bibliografía especializada se afirma que cuando el ángulo de vuelo está comprendido entre 45° y 60°, la resistencia del aire y el empuje vertical mantienen la cometa, a pesar de su peso, a la altura correcta.

Para comprobar esta afirmación, he utilizado una foto del vuelo de varias cometas que realicé en una playa hace unos años para medir el ángulo de vuelo de dichas cometas:

Vuelo de varias cometas ancladas a soportes en la playa (Foto: Ana Romero)
Vuelo de varias cometas ancladas a soportes en la playa
(Foto: Ana Romero)

Superponiendo la imagen de un transportador de ángulos a la imagen de las cometas en vuelo, se puede comprobar que las seis cometas tienen un ángulo de vuelo comprendido entre 40⁰ y 50⁰:

Transportador de ángulos superpuesto a la imagen de las cometas en vuelo (Imagen: Juan Antonio Muñoz)
Transportador de ángulos superpuesto a la imagen de las cometas en vuelo
(Imagen: Juan Antonio Muñoz)

Tomando como ángulo de vuelo promedio el de 45, si este ángulo permaneciese constante, los valores del ángulo de ataque (α) en función de los valores del ángulo estático (δ) (entre 10⁰ y 25⁰) serían los siguientes:

δ = 10⁰ ⇒ α = 35⁰: para vientos débiles

δ = 15⁰ ⇒ α = 30⁰: para vientos moderados

δ = 25⁰ ⇒ α = 20⁰: para vientos fuertes

Estos resultados concuerdan con los datos que he encontrado en la bibliografía sobre física de las cometas, donde se afirma que el valor correcto del ángulo de ataque (α) suele estar entre 30° y 35°, dependiendo de la velocidad del viento.

Es importante hacer notar que este modelo es una simplificación y que en la práctica pueden intervenir otros factores, como la flexibilidad de la cometa, turbulencias en el viento, y la curvatura de la línea de vuelo bajo tensión.


¿Cómo afecta el ángulo de vuelo o ángulo de elevación (θ) a la relación entre α y δ?

La ecuación principal que relaciona los tres ángulos es α = 90° – θ – δ. Vamos a analizar cómo cambia α cuando θ varía:

a) Cuando θ aumenta, la cometa sube más alto en el cielo. Si δ permanece constante, α disminuye. Esto significa que a medida que la cometa vuela más alto, su ángulo de ataque se reduce naturalmente.

b) Cuando θ disminuye, la cometa vuela más bajo. Si δ permanece constante, α aumenta. Esto implica que cuando la cometa vuela más cerca del suelo, su ángulo de ataque aumenta.

Esta relación es crucial porque explica por qué las cometas tienden a ser más estables en altitudes más altas. A medida que la cometa sube, su ángulo de ataque se reduce automáticamente, lo que ayuda a prevenir que la cometa nos "sobrevuele" o pierda el control.

 

¿Cómo se ajusta el ángulo estático (δ) de una cometa?

El ajuste del ángulo estático (δ) de la cometa se consigue cambiando la longitud de los cabos de la brida. Para ello, se pueden utilizar dos métodos:

1. Atando un lazo en el punto de amarre de la brida mediante un nudo Prusik que es deslizante. Moviendo el nudo de Prusik hacia adelante o hacia atrás, aumentará o disminuirá el ángulo estático, respectivamente:

Lazo en la brida con nudo Prusik (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Lazo en la brida con nudo Prusik
B: Brida; NP: nudo de Prusik; LZ: lazo; PA: punto de amarre; E: emerillón; L: línea de vuelo
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

2. Moviendo una anilla colocada en la brida mediante un nudo de alondra. La línea se fijará en la anilla de la brida mediante un emerillón giratorio. Si hay viento ligero, la anilla se moverá a una posición trasera de la brida; en caso de viento fuerte, la anilla se moverá a una posición adelantada:

Anilla con nudo de alondra fijada a la brida de la cometa (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Anilla con nudo de alondra fijada a la brida de la cometa
(Foto: Juan Antonio Muñoz)


¿Cómo medir el ángulo estático (δ) de una cometa?

Medida del ángulo estático (δ) de una cometa (Dibujo: Juan Antonio Muñoz)
Triángulo rectángulo formado por la hipotenusa lk (longitud de la cometa), el cateto opuesto al ángulo δ, h (altura de la cometa sobre el suelo) y el cateto adyacente X que corresponde a la proyección horizontal de la longitud de la cometa.
(Dibujo: Juan Antonio Muñoz)

El ángulo δ, en el caso de una cometa estática, se puede calcular usando trigonometría simple a partir de los valores de la altura h y la longitud de la cometa lk:

Por lo tanto, para calcular el ángulo δ, simplemente usamos la fórmula:


Una vez que se han medido los valores de h y lk, se utilizará una calculadora científica para calcular la función arcsin (o "seno inverso"), siguiendo estos pasos:

  • Si se está trabajando con ángulos en grados, la calculadora debe estar en modo "GRADOS" (indicado como "DEG" en muchas calculadoras).
  • Se dividen ambos valores, cuyo resultado debe estar comprendido entre -1 y 1, ya que esos son los valores válidos para la función arcsin.
  • Se aplica la función de arco seno (arcsin), que en la mayoría de las calculadoras se activa presionando el botón "SHIFT" o "2nd" (dependiendo de la calculadora) y luego el botón de sin-1. La calculadora dará el ángulo δ correspondiente:

Función arco seno en una calculadora científica (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Función arco seno en una calculadora científica
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

También se puede hacer otro planteamiento: calcular la altura h a partir de un ángulo estático δ prefijado. Es decir, si se quiere tener un ángulo estático δ de 15⁰, ¿cómo se calcula la altura de la cometa (h) sobre el suelo? Para ello, se aplica la fórmula:


En este caso, si no se quiere utilizar la calculadora, se puede usar una aproximación empírica. Así, para un ángulo de 10° el sin (10°) ≈ 0,17, y para un ángulo de 25°, el sin (25°) ≈ 0,42. Entonces, bastaría multiplicar la longitud de la cometa por 0,17 o por 0,42 para calcular la altura de la cometa sobre el suelo (h). 

Para concluir, es importante señalar que la mayoría de las cometas comerciales que se encuentran en las tiendas tienen el punto de amarre y, por tanto, el ángulo de ataque, preajustados para un rango de viento específico recomendado para su uso. Solo las cometas comerciales de mayor calidad permiten modificar el punto de amarre, e incluso algunas incluyen dos nudos en la brida para limitar el ajuste del ángulo de ataque para que este no sea inestable:

Brida con nudos para regular el ajuste del ángulo de ataque (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Brida con nudos para regular el ajuste del ángulo de ataque
K: cometa; B: brida; N: nudos: NP: Nudo de Prusik; L: lazo; C: clip para sujetar la línea de vuelo
(Foto: Juan Antonio Muñoz)


El Festival de Barriletes Gigantes de Sumpango y Santiago Sacatepéquez (Guatemala) 2024

En Guatemala, la tradición de construir y encumbrar barriletes gigantes se celebra principalmente en Sumpango y Santiago Sacatepéquez, el 1 de noviembre “Día de Todos los Santos”. Esta tradición está enfocada casi por completo en rendir culto a los muertos. Los barriletes representan una conexión espiritual entre los vivos y sus ancestros, transmitiendo mensajes sobre temas sociales, culturales y ambientales.


Los Barriletes Gigantes de Guatemala

En 2024 se celebra la 125ª edición de este Festival. En Santiago Sacatepéquez, el Festival tiene lugar en el Cementerio General de esta población.


Festival de Barriletes Gigantes 2024 Santiago Sacatepéquez

En Sumpango se celebra en el Campo Municipal, donde este evento atrae a miles de personas de todo el mundo. La actividad comienza a primera hora de la mañana con una exhibición de barriletes, permitiendo a los asistentes apreciar las creaciones de más de 35 grupos de artesanos. A media mañana tiene lugar la elevación de los barriletes, un momento esperado por todos en el que el cielo se llena de color y simbolismo.


Festival Internacional de los Barriletes Gigantes de Sumpango Sacatepéquez 2024

Algunos barriletes gigantes alcanzan diámetros de hasta 22 metros. Este año el festival cuenta con la participación de 14 grupos de artistas que llevan meses trabajando en estas impresionantes obras de arte.

La técnica de creación de estos barriletes, que data de generaciones, está en proceso de ser declarada Patrimonio Cultural Inmaterial de la Humanidad por la UNESCO.


Cómo hice la cometa japonesa “Grulla al amanecer”

La cometa "Hinode Tsuru" o Grulla al amanecer, que he construido, es una cometa tradicional japonesa que se vuela en la isla de Fukue y en las islas Gotō de Japón durante el Festivalde los Niños, que se celebra el 5 de mayo de cada año. El diseño de la cometa representa a una grulla con un sol rojo al amanecer, pintados sobre papel japonés que está sostenido por un intrincado esqueleto de bambú. En la cultura japonesa, una grulla volando al amanecer simboliza un mensaje de renovación, esperanza, buena fortuna y longevidad.

Mi versión de la cometa “Grulla al amanecer” mide 84 cm de largo y 59 cm en su parte más ancha. Está confeccionada con varillas de bambú y papel japonés Tosa shi. La decoré con pinturas acrílicas reproduciendo el diseño tradicional de esta cometa:

Cometa "Hinode Tsuru" o “Grulla al amanecer” (vista anterior). Diseño y construcción: Juan Antonio Muñoz López (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Cometa "Hinode Tsuru" o “Grulla al amanecer” (vista anterior)
“Hinode” significa amanecer y “Tsuru” significa grulla
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Cometa “Grulla al amanecer” (vista posterior). Diseño y construcción: Juan Antonio Muñoz López (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Cometa “Grulla al amanecer” (vista posterior)
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Las medidas de las distintas secciones de la cometa que he construido se detallan en el plano adjunto, expresadas en centímetros. Las varillas de bambú están resaltadas en morado y los seis puntos de anclaje de los cabos de la brida están marcados con círculos rojos:

Plano de la cometa “Grulla al amanecer” (Dibujo: Juan Antonio Muñoz)
Plano de la cometa “Grulla al amanecer”
(Dibujo: Juan Antonio Muñoz)

Dimensiones en centímetros:

AB

CD

AE

AF

AG

AH

AI

84

59

19,7

24

27

43

50

AJ

AK

AL

JO

KP

RS

 

55

67,3

91

15

12

19

 

El armazón está formado por diferentes tipos de varillas de bambú, cuyas secciones oscilan entre 2 y 7 mm de ancho y 2 a 4 mm de grosor. El perímetro de la circunferencia superior, correspondiente al sol, está formado por dos varillas trenzadas y pegadas de bambú de 2 mm de sección cada una. Para formar las varillas diagonales más largas tuve que unir dos secciones mediante unos pequeños tubos que había cortado de unas pajitas de beber de bambú:

Varillas de bambú para la cometa Grulla al amanecer. (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Tubos de bambú para alargar las diagonales (arriba)
y varillas de bambú trenzadas para el perímetro de la circunferencia superior
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Detalle de la unión de dos varillas de bambú para la cometa Grulla al amanecer. (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Detalle de la unión de dos varillas de bambú mediante
un cilindro cortado de una pajita de bambú.
El conjunto quedó pegado con cola blanca
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Las otras tres varillas curvadas de bambú, correspondientes a las alas y al cuerpo de la grulla, las había cortado, dividido y rebajado a partir de una caña de este material, hasta dejarlas con una sección delgada para que fuesen flexibles. Posteriormente tuve que curvarlas al calor mediante una pistola de aire caliente, hasta lograr la forma característica que se indica en el plano:

Curvando una varilla de bambú mediante calor (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Curvando una varilla de bambú mediante calor
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Las varillas de bambú están atadas entre sí con hilo torzal de poliéster muy resistente. Todas las uniones están reforzadas con cola blanca. Así quedó el armazón de la cometa:

Armazón de la cometa “Grulla al amanecer” (vista anterior). Diseño y construcción: Juan Antonio Muñoz López (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Armazón de la cometa “Grulla al amanecer” (vista anterior)
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

La cubierta de la cometa es de papel japonés Tosa shi con un gramaje de 52 g/m2. La decoré con pinturas acrílicas reproduciendo el diseño original y respetando los colores tradicionales de esta cometa:

Pintando la cometa “Grulla al amanecer” (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Pintando la cometa “Grulla al amanecer”
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

A continuación, pegué el papel de la cubierta al marco de bambú con cola blanca:

Papel de la cubierta pegado al armazón de bambú (vista posterior). Diseño y construcción: Juan Antonio Muñoz López (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Papel de la cubierta pegado al armazón de bambú (vista posterior)
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Después de realizar los últimos retoques en la pintura de la cubierta y recortar los extremos de las varillas, la cometa quedó así:

Cometa “Grulla al amanecer” sin brida (vista anterior). Diseño y construcción: Juan Antonio Muñoz López (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Cometa “Grulla al amanecer” sin brida (vista anterior)
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Para finalizar, sujeté en los extremos de la varilla horizontal inferior unos flecos rojos, como es característico en esta cometa. En el extremo inferior del larguero central até un cordel para formar el nudo de amarre donde sujetar una cola. Até los seis cabos de la brida en los puntos indicados en el plano, comprobando que la cometa quedase bien equilibrada y con un cierto ángulo de ataque.

Mostrando la cometa “Grulla al amanecer”. Diseño y construcción: Juan Antonio Muñoz López (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Mostrando la cometa “Grulla al amanecer”
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

A partir de la relación entre superficie y peso de esta cometa, pude calcular con mi hoja de cálculo la carga de vela o densidad, lo que me permitió determinar que necesitaría un viento medio de unos 13 km/h para volarla. Solo me quedaba esperar el momento y lugar adecuados.


Para saber más:

Mis cometas artesanales


El simulador interactivo de cometas KiteModeler de la NASA

En el año 2002, la Oficina de Programas Educativos de la NASA publicó la primera versión del software KiteModeler (Modelador de cometas) en formato de un applet interactivo que funcionaba en entornos de ejecución de Java (JRE). Actualmente, este software está integrado en una página web del Centro de Investigación Glenn de la NASA con el nombre de “Simulador interactivo KiteModeler”. En esta página se explica con detalle la interfaz y las instrucciones para utilizar la aplicación.


Captura de pantalla del Simulador interactivo KiteModeler
(Fuente: NASA)

Este software permite explorar las leyes físicas y matemáticas que rigen el vuelo de una cometa. Ofrece la opción de seleccionar entre varios tipos de cometas y modificar aspectos como la forma, el tamaño y los materiales para crear un diseño personalizado. Además, se pueden ajustar diferentes variables que influyen en el diseño y observar de inmediato cómo cambian las características de vuelo. Con esta versión del programa, se puede simular cómo volaría una cometa en Marte o desde la cumbre de una montaña. El software también evalúa la estabilidad de la cometa diseñada y hace una estimación de la altura que alcanzaría dicha cometa.

KiteModeler ofrece tres modos de funcionamiento: diseño, ajuste y vuelo.

  • En el modo de diseño, se puede elegir entre varios tipos básicos de cometas. Luego, hay que personalizar detalles como la longitud y el ancho de distintas secciones, y seleccionar los materiales para cada parte.
  • Una vez que se ha realizado el diseño, se pasa al modo de ajuste, donde se define la longitud de la cuerda de la brida y la cola, además de ajustar la posición del nudo de amarre que une la brida a la línea de control. A partir de estos datos, el programa calcula el centro de gravedad, la presión, las fuerzas aerodinámicas y el peso, evaluando la estabilidad de la cometa.
  • Con un diseño estable, se puede pasar al modo de vuelo. Aquí, se elige la velocidad del viento y la longitud de la línea de control, y el programa estima la curva que toma la línea por el peso de la cuerda, además de calcular la altura y la distancia a la que volará la cometa.

Estos tres modos permiten experimentar cómo vuela una cometa y descubrir qué factores influyen en su rendimiento. 

En la web Science Buddies he encontrado un estupendo proyecto científico sobre el uso de cometas para estudiar la aerodinámica, utilizando la aplicación Kitemodeler. El objetivo de este proyecto científico es determinar el efecto de cambiar el punto de amarre de la brida (el punto donde la cuerda de la cometa, o línea de control, se une a la brida) en la altura de vuelo de la cometa, mientras se mantiene constante la longitud de la línea de control.


Captura de pantalla de Kitemodeler para el proyecto científico en Science Buddies
(Fuente: Science Buddies)

Una aplicación para aprender a volar cometas

Existen numerosas aplicaciones sobre cometas para dispositivos móviles, la mayoría orientadas al juego. Con un enfoque más educativo, he encontrado la aplicación gratuita "Kite school Ready 2 fly" diseñada por la reconocida marca de cometas Eolo y disponible tanto para iOS como para Android.



La aplicación está diseñada para aprender a volar cometas de una y dos líneas mediante excelentes tutoriales gráficos de manera interactiva y accesible. Esta aplicación se propone como una herramienta educativa tanto para principiantes como para aquellos que desean perfeccionar su técnica en el vuelo de cometas de una y dos líneas.



Kite school Ready 2 fly está dividida en varias secciones:
  • Instrucciones para cometas de una línea: ideal para principiantes, esta sección aborda los principios básicos del vuelo de cometas tradicionales, destacando aspectos clave como hacer que una cometa despegue y cómo mantenerla en el aire de manera estable.
  • Instrucciones para cometas de dos líneas: una sección más avanzada para quienes desean explorar el vuelo de cometas acrobáticas o deportivas con tutoriales sobre las maniobras básicas.
  • Vídeos instructivos sobre el montaje y vuelo de las cometas.
  • Mapas con lugares dónde volar cometas y un apartado con información del viento en el lugar elegido por el usuario.
  • La aplicación también incluye una sección donde se muestran los productos más recientes de Eolo.

Cómo maniobrar una cometa de una sola una línea

Hace tiempo descubrí algo emocionante sobre el vuelo de las cometas de una sola línea, y es que podía controlar su vuelo, dirigiéndolas hacia donde yo quería, realizando giros y maniobras que no eran simplemente el resultado del capricho del viento, sino que estaban basados tanto en el diseño de la cometa como en la técnica que yo utilizaba.


Volando una cometa planeadora
(Vídeo: Juan Antonio Muñoz)

Volar una cometa de una sola línea siempre me ha parecido un ejercicio que mezcla control y rebeldía. No es solo cuestión de tirar de la línea de vuelo, sino de entender cómo se comporta el viento y transmitir a la cometa lo que quiero que haga. Cada cometa es diferente, y las técnicas para manejarlas varían mucho. Desde las cometas más tradicionales hasta las cometas de viento cero más especiales, se necesitan movimientos precisos de las manos y una buena intuición para leer el viento.


Volando una cometa activa
(Vídeo: Ana Romero, Juan Antonio Muñoz)

Cuando le enseñé a mi nieto a maniobrar una cometa, lo primero que le dije fue que tirase el carrete al suelo y que cogiese la línea con las dos manos, para sentir bien los movimientos de la cometa. Esto implica que, en algunas ocasiones, la línea puede producir pequeñas quemaduras en los dedos al moverse rápidamente entre ellos, por lo que es aconsejable proteger los dedos que controlarán la línea con tiras de esparadrapo, mejor que con guantes, pues estos quitan mucha sensibilidad.

Protección del dedo con esparadrapo (Foto: Juan Antonio Muñoz)
Protección del dedo con esparadrapo
(Foto: Juan Antonio Muñoz)

También he aprendido que tanto para realizar vueltas lentas como giros rápidos en cualquier dirección es fundamental no utilizar una cola unida a la cometa. La cola estabiliza mucho el vuelo de una cometa y se necesita que la cometa sea algo más inestable, más libre, aunque sea más complicado su control. ¡De eso se trata!

Estas son algunas técnicas que he ido aprendiendo con el tiempo:

1. Aprender a leer el viento (ver El viento y las cometas, en este mismo blog) y elegir la cometa adecuada para las condiciones del viento existente. Si no se puede elegir, habrá que esperar a que la velocidad del viento sea la adecuada para la cometa que se quiere volar.

2. Ajustar la brida: los cabos de la brida que conectan la cometa con la línea de vuelo, se deben ajustar para cambiar el ángulo de ataque (ángulo de la cometa en relación con el viento). Esto, a su vez, afecta la velocidad de los giros. Un ángulo de ataque más pronunciado puede inducir giros más rápidos, mientras que un ángulo de ataque más pequeño puede hacerlos más lentos. Para hacer un ajuste inicial de la brida, se deja la cometa colgando hacia abajo, sujetando la brida con la mano. Se manipulan los cabos hasta que la cometa forme un ángulo estático (δ) con el suelo entre 10 y 25 grados. Cuanto mayor sea este ángulo, menor será el ángulo de ataque y viceversa. Para vientos suaves se necesita un ángulo de ataque mayor y menor para vientos más fuertes.

Ángulo estático (δ) de la cometa colgada y ángulo de ataque (α) (Dibujo: Juan Antonio Muñoz)
Cuanto mayor sea el ángulo estático (δ) de la cometa colgada, menor será el ángulo de ataque (α), y viceversa
(Dibujo: Juan Antonio Muñoz)

El ángulo estático al colgar la cometa proporciona una buena referencia inicial, pero el ángulo de ataque real en vuelo será generalmente menor y dependerá de múltiples factores dinámicos. La práctica y la observación del comportamiento de la cometa en vuelo son cruciales para un ajuste fino.

3. Aprender a entender la ventana de viento. Básicamente, la ventana de viento es como un arco virtual de 180 grados en el cielo donde la cometa puede volar. Aunque no la vemos, es importante imaginar esta cúpula invisible para anticipar cómo se moverá la cometa. Hay que dirigir la cometa en diferentes ángulos respecto al viento. Si la cometa está volando en la zona de mayor viento (directamente frente a mí, en el centro del cielo), será más rápida y sensible a los movimientos. Si la llevo hacia los extremos de la ventana de viento (los lados del cielo), se volverá más lenta y estable. Al volar la cometa cerca de los bordes del viento, puedo hacer que realice giros cerrados. Para ello, aflojo ligeramente la línea mientras la cometa se desplaza hacia un lado, y luego tiro de la línea para que gire y vuelva al centro.

Ventana del viento (Imagen: Juan Antonio Muñoz)
Ventana del viento
(Imagen: Juan Antonio Muñoz)

4. Manejar bien la tensión de la línea: la clave para hacer que la cometa gire es modificar la tensión de la línea. Tiro suavemente de la línea para darle más tensión, lo que hace que la cometa suba o acelere. Por el contrario, si suelto un poco la línea, la cometa perderá velocidad y bajará. Para realizar giros o maniobras, hay que alternar entre soltar y tirar de la línea de forma rítmica. Por ejemplo, con mi cometa india de combate, puedo conseguir que vaya hacia arriba y hacia abajo, girar de un lado a otro y llevarla con un dedo a cualquier dirección que quiera, controlando la tensión de la línea. Al darle tensión vuela siguiendo la dirección de su vértice superior. Combinando estos movimientos tirar/aflojar/tirar es posible dirigirla hacia donde desee:


Volando mi cometa india de combate
(Vídeo: Ana Romero, Juan Antonio Muñoz)

5. Movimientos coordinados de las manos y el cuerpo: muevo mis manos y brazos para hacer pequeños ajustes en la tensión de la línea. Si necesito movimientos más grandes, también puedo mover el cuerpo hacia atrás o hacia los lados:


Movimientos de las manos y el cuerpo para maniobrar una cometa
(Vídeo: Ana Romero, Juan Antonio Muñoz)

6. Realizar giros: Cuando quiero que la cometa gire a la derecha o izquierda, aflojo un poco la línea mientras la cometa se inclina en la dirección deseada. Esto hará que pierda un poco de altura, pero al mismo tiempo la llevará hacia el lado que yo quiero. Una vez que comience a girar, tiro nuevamente de la línea para estabilizarla. Mientras la cometa gira, si veo que pierde demasiada altura, tiro de la línea para elevarla antes de completar el giro, así evito que se acerque demasiado al suelo.


Maniobras con la cometa Prism Zero-G
(Vídeo: Ana Romero, Juan Antonio Muñoz)

7. Técnica del "zigzag": Para hacer maniobras rápidas y divertidas, como un "zigzag", dejo que la cometa se incline hacia un lado, y justo antes de que gire completamente, tiro de la línea para que cambie de dirección y se incline hacia el otro lado. Esto hace que la cometa vaya de un lado a otro rápidamente.


Vuelo en zigzag con una cometa Switch
(Vídeo: Ana Romero, Juan Antonio Muñoz)

8. Una de las técnicas que utilizo con mis cometas es la de pérdida de sustentación. Consiste en hacer que la cometa se detenga o se mantenga suspendida en el aire, lo cual es muy útil para cambiar de dirección o hacer alguna maniobra. Al reducir la fuerza del viento sobre la cometa, logro que flote por un instante. Esto me da tiempo para pensar bien en el próximo movimiento que quiero hacer:


Giros con la cometa Wala de Aerobe
(Vídeo: Ana Romero, Juan Antonio Muñoz)

9. Las ráfagas de viento pueden ser tanto un reto como una ventaja. Cuando aparecen de repente, en lugar de luchar contra ellas, aprendí a usarlas a mi favor. Las aprovecho para ganar altura más rápido aflojando la línea o hacer maniobras que requieren un poco más de sustentación. Se pueden convertir en una herramienta para mejorar el vuelo.


Vuelo con ráfagas de viento de la cometa Prism Stowaway Diamond
(Vídeo: Juan Antonio Muñoz)

Con algo de práctica y habilidad se pueden realizar maniobras como espirales, giros amplios y "zigzags" de manera fluida. El secreto está en la coordinación entre la tensión de la línea y el viento. Después de varios vuelos, todo se hace muy intuitivo y la diversión está asegurada.


Para saber más:

El viento y las cometas (en este mismo blog)

El ajuste de la brida de una cometa (en este mismo blog)