Pierre Picavet y su suspensión para fotografía aérea con cometas (KAP)

Pierre Louis Picavet  (1892-1973) fue un ingeniero francés pionero en la investigación con cometas y en la aeronáutica durante la Primera Guerra Mundial. Es el inventor del sistema de suspensión más utilizado en la fotografía aérea con cometas (KAP) que lleva su nombre.

(Fuente: Cerf volant ancien)

Pierre Picavet publicó en la edición de noviembre 1912 de la revista “Cerf-Volant” un artículo que describe el sistema de suspensión pendular elíptica para la práctica del KAP y que se conoce actualmente como suspensión Picavet.

El Picavet es un sistema de suspensión que permite mantener una cámara fotográfica o de vídeo suspendida de una cometa en un plano horizontal, sea cual sea el ángulo de la línea de retención de la cometa con el plano horizontal. En esta animación se muestra el principio de la nivelación del Picavet:

El sistema fue llamado suspensión pendular elíptica porque si se mantienen fijos los dos extremos de las líneas y se mueve la cruz a continuación, se describirá una curva elíptica.

El Picavet estándar es una estructura en forma de "+", donde un brazo del soporte se orienta paralelo a la línea de sujeción de la cometa y el otro en ángulo recto. Esta variación es la más conocida y utilizada. Los materiales y dimensiones son muy diversos. Lo importante es que sea ligero pero resistente. Para pasar el hilo entre los diferentes elementos de la estructura se pueden utilizar poleas o anillas.

Picavet con una cámara GoPro

(Foto: Juan Antonio Muñoz)

La forma correcta de montar una Picavet se ilustra en la siguiente imagen:

Estructura de un Picavet

(Imagen de dominio público. Traducción de Juan Antonio Muñoz)

Las principales partes del Picavet son:

• Los puntos de fijación (A-B, C-D): estos son los dos puntos donde el Picavet se une a la línea de la cometa. Se pueden utilizar anillas cromadas pequeñas, poleas simples o poleas dobles en cada punto de unión.

• Anillo de unión de los hilos centrales: el propósito de este anillo es impedir la rotación de la cruz. 

• Anillas o poleas en los extremos de la cruz: las poleas responden más rápidamente a los cambios en el ángulo de línea de la cometa.

• La cruz: es el soporte donde se fijará la cámara. Cada varilla de la cruz suele medir entre 8 y 30 cm. En esta página se ofrecen resultados de distintos experimentos realizados para estudiar la eficacia de un Picavet. Los resultados indican que la cruz más efectiva tendría unas dimensiones de 30 cm de ancho por 10 de largo (en el sentido de la línea). No hay ninguna ventaja en utilizar una cruz muy grande. La cruz más utilizada tiene realmente forma de “+”, pero existen otras variantes: en forma de “X”, de H y de T.

• La línea: la cruz está conectada a la línea de vuelo por una cuerda continua de Dacron® o de Spectra de 10 a 18 m. Es conveniente que la cruz no cuelgue más de 1,2 m para que sea fácil manejar el Picavet con las manos en el campo. Sin embargo cuanto más cuelgue la cruz más lentas serán las oscilaciones laterales del Picavet.

Picavet colgando de la línea de la cometa

(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Para unir todo el sistema Picavet a la línea de la cometa se utilizan varios sistemas:

• Alambres doblados por los dos extremos [1] [2] o en forma de pinza.
• Accesorios Brooxes HangupsTM.
• Mosquetones:

Mosquetón para unir el Picavet a la línea de la cometa

(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Una vez que el Picavet con la cámara se ha unido a la línea de la cometa es necesario nivelar manualmente la cruz del Picavet por primera vez. 

Nivelando el Picavet con una cámara GoPro

(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Para amortiguar las oscilaciones verticales del Picavet, algunos aficionados colocan unos anillos de goma en la línea de la cometa a ambos lados de los puntos de unión del Picavet:

Anillo de goma para reducir vibraciones de la línea de la cometa

(Foto: Juan Antonio Muñoz)

Para saber más:

Biografía de Picavet.
Artículo original Picavet
Pierre L. Picavet, suspensión pendular elíptica, El Diario de Kite, 11/01/1912
Suspensión Picavet.

La cometa de Benjamin Franklin

El norteamericano Benjamin Franklin (1706-1790) es conocido principalmente como inventor del pararrayos. Pero también aportó otros nuevos conocimientos científicos referentes a la electricidad. Precisó la naturaleza de la corriente eléctrica, haciendo referencia a unas partículas extremadamente pequeñas que podían penetrar incluso en los metales más densos. Hoy llamamos a estas partículas electrones. Diferenció las dos clases de electricidad, positiva y negativa, y demostró que el cuerpo humano era conductor de la electricidad.

Franklin también se interesó por el estudio de los rayos que se producen durante las tormentas. Intuyó que consistían en una gran descarga eléctrica entre las nubes y el suelo. Para demostrarlo realizó la aplicación científica más famosa que se ha hecho con una cometa.

La tecnología de Benjamin Franklin

En el verano de 1752, Franklin, ayudado por su hijo, elevó una pequeña cometa hecha con un pañuelo de seda cuando se aproximaba una tormenta. El mismo escribió lo que sucedió después:

“En el extremo de la caña vertical de la cometa hay que fijar un alambre terminado en punta muy aguda y que sobresalga de la caña o madera un pie o más. Al extremo del hilo próximo a la mano hay que atar una cinta de seda, y en el nudo que forman el hilo y la seda puede sujetarse una llave. Debe echarse a volar la cometa cuando se sienta venir una ráfaga tormentosa. La persona que sostiene la cuerda debe mantenerse dentro de la puerta o ventana o a cubierto, con el fin de que no se moje la cinta de seda, pero cuidando de que el hilo no toque el marco de la puerta o ventana. En cuanto cualquiera de las nubes tormentosas entre en contacto con la cometa, el alambre puntiagudo extraerá de ella la chispa, la cometa y todo el hilo quedarán electrizados; los filamentos sueltos de la cuerda se pondrán de punta y se sentirán atraídos cada vez que se acerque a ellos un dedo. Cuando la lluvia haya mojado la cometa y el hilo, de forma que puedan conducir libremente el fuego eléctrico, se notará su caudalosa corriente por la llave al tocarla con los nudillos. En esta llave puede cargarse la batería, y del fuego eléctrico así obtenido pueden encenderse gases y pueden realizarse todos los otros experimentos eléctricos que suelen hacerse ordinariamente frotando un tubo o globo. Con ello queda plenamente demostrada la identidad entre el rayo y la materia eléctrica”.

(Dibujo de Bernard Hoffman)

Aunque Franklin tuvo mucho cuidado de quedar bien aislado, no fue menos la suerte de que no quedara electrocutado. La descarga eléctrica de un rayo es de unos cinco millones de voltios. Volar una cometa en un día tormentoso es sumamente peligroso, por lo que no se debe intentar repetir el experimento de Franklin.

Los carretes para cometas

Una pieza muy importante del equipo necesario para volar cometas es el carrete. Estos aparatos son muy variados en su diseño, pudiendo ser tan simple como un trozo de palo o tan sofisticado como los carretes de última generación fabricados en aluminio, con rodamientos y freno de disco.

Por tanto, nos podemos encontrar con diferentes modelos de estos accesorios: verdaderos carretes, aros, bobinas, devanaderas, tornos y mandos para sujetar y enrollar el hilo de la cometa:

Diferentes tipos de carretes (Foto: Juan Antonio Muñoz)

Son muy populares entre los aficionados los carretes denominados Windbreaker  (rompevientos)y los aros por su facilidad de uso:

Carrete Windbreaker y aros (Fotos: Juan Antonio Muñoz)

Las bobinas pueden tener diferentes formas y tamaños. Su dimensión depende de la longitud de la línea que ha de bobinar y el tamaño de la cometa que debe mantener.

Bobinas (Fotos: Juan Antonio Muñoz)

Nunca debe enrollarse la línea cuando no está tensa, pues se enredaría fácilmente. Lo ideal es que la línea se mantenga con una pequeña tensión en el momento de recogerla.

Un elemento muy importante del carrete es el tambor o núcleo central. Cuanto mayor sea su perímetro más cantidad de línea se podrá enrollar en cada vuelta. Por ejemplo, un tambor de 30 cm de diámetro puede enrollar casi un metro de línea por vuelta. Para mover estos grandes carretes se requiere una larga manivela, a ser posible ajustable, que haga una palanca eficaz.

Carretes Multiplex (Fotos: Juan Antonio Muñoz)

Es muy importante elegir un buen carrete cuando se utilizan grandes cometas o se quieren alcanzar grandes alturas de vuelo para que la recuperación de la línea sea fácil y rápida. Para estos casos es muy utilizado el carrete Stratospool:

O carretes tipo torno:

Los carretes destinados a cometas para vientos fuertes deben construirse de forma muy sólida ya que al bobinar una línea sometida a gran tensión se ejerce sobre el tambor y las paredes del carrete una presión extraordinaria que puede destrozar nuestro carrete.

Para estos casos he construido varios carretes con rodamientos, freno, tambor de PVC, y largas manivelas, especialmente diseñados para recoger la línea rápidamente y con poco esfuerzo. Al tener manivelas largas se consigue una buena relación de giro y potencia. Además, son muy cómodos porque se apoyan en el suelo, bien sobre un mástil o sobre un trípode. Este último dispone además de un arco en forma de U invertida para que la línea no se enrolle por fuera del carrete:

Carretes sobre soportes para grandes cometas 

(Fotos: Juan Antonio Muñoz)

Por último, os dejo un vídeo que enseña cómo construir un carrete para líneas estáticas:

Cometas de Indonesia

En Indonesia la cometa se llama Layang-Layang y puede tener varios diseños y estructuras que son originarios de este país. Indonesia posee además un gran museo de cometas y varios festivales  muy animados y concurridos, entre los que destaca el de Bali.

En este país, las cometas tienen muchos usos en la vida cotidiana. Los agricultores usan cometas para ahuyentar a los insectos y a las aves silvestres de los campos de arroz. En la cultura de Indonesia, las cometas se vuelan para el descanso y para fines religiosos. El vuelo de cometas también es una forma de expresar agradecimiento a los dioses por la tierra fértil y tener buenas cosechas. Se han encontrado pinturas de cometas de más de 3.000 años de antigüedad en cuevas del sur de Sulawesi.

Estas cometas están fabricadas con una gran variedad de materiales. Los marcos suelen estar hechos de bambú; las velas de tela de algodón, papel, papel de aluminio, papel encerado, hojas o papel de yuca.

Las cometas más características son la Janggan que tiene una cabeza de dragón y un cuerpo de pájaro con una cola roja, blanca y negra, símbolo de la vida, del bien y del mal:

La Be-Bean vuela imitando peces nadando. Suele medir 3,9 m de ancho y 6 m de largo. Posee dos arcos de sonido:

La kaghati de la isla de Sulawesi está fabricada enteramente con hojas de yuca. Las cuerdas están hechas con fibras de piña. Los expertos creen que esta puede ser la primera cometa del mundo. En esta isla de Indonesia, los agricultores utilizan estas cometas para proteger sus cultivos en la época de la siembra, equipándolas con un arco de sonido para asustar a las aves.

En algunas regiones de Indonesia los pecadores utilizan las cometas para pescar. Esta técnica de pesca tiene la ventaja de no despertar la desconfianza de los peces, pues el pescador en su barco queda lejos de la carnada:

Kite Buggy

El término "Kite Buggy" se refiere a la práctica deportiva en la que un piloto montado en un carrito llamado "buggy" es remolcado por una cometa de tracción usando como única energía la fuerza del viento. 

Este buggy es un sencillo vehículo sin motor, con al menos dos ruedas donde el piloto va sentado o tumbado, controlando la dirección con los pies y con las manos una cometa de tracción. 

(Foto: Chripps [CC BY-SA 2.0], Wikimedia Commons)

Este deporte sigue los principios básicos de la navegación a vela y los mismos rumbos que un barco, pudiendo ir contra el viento y volver al punto de partida.

(Foto: Tobytobsen [CC BY-SA 3.0], Wikimedia Commons)

Las cometas pueden ser pilotadas con dos o cuatro líneas. Su tamaño depende fundamentalmente de la velocidad del viento: a más velocidad se utiliza una cometa más pequeña, y viceversa. Pero también se tienen en cuenta otros factores como el tipo de viento, el peso del piloto, el peso del buggy, la experiencia del piloto o la superficie sobre la que se practica.

Los accesorios más importantes para practicar kite buggy son el arnés y el casco, aunque también pueden usarse otros materiales de seguridad como gafas, espaldera, coderas, guantes, peto protector, espinilleras, y rodilleras.

El buggy puede alcanzar velocidades de más de 133 km/h, como se ve en este vídeo:

Para saber más:

Manualde Kitebuggy

Trenes de cometas

Varias cometas similares se pueden unir entre sí, una detrás de otra, para volarlas juntas. La línea de vuelo principal conecta una cometa con la siguiente formando un tren de cometas. Estas agrupaciones de cometas pueden generar una enorme cantidad de tracción pues cada cometa añade un poco de empuje al arrastre total del conjunto.

Para volar un tren de cometas en una sola línea se requieren las mismas destrezas que para volar una cometa de una sola línea. Las más utilizadas de este tipo suelen ser las de diamante, las deltas y las parafoil. También se pueden unir en tren cometas deportivas de dos y cuatro líneas, pudiéndose realizar todo tipo de giros y maniobras con ellas.

Quizás los trenes de cometas más antiguos sean la cometa dragón y el ciempiés chino. La cometa líder es la cabeza de dragón o la cabeza del ciempiés, mientras que el cuerpo del dragón y del ciempiés son las cometas ovaladas que forman el resto del tren de la cometa.

En el siglo XIX, William Eddy, el inventor de la cometa que lleva su nombre, utilizó los trenes de cometas para realizar diversos experimentos científicos. Consiguió elevar instrumentos meteorológicos hasta 1.400 metros de altitud con el fin de registrar la temperatura del aire.

(William Eddy con su cometa. Licensed under Public Domain via Wikimedia Commons)

Los trenes de cometas tienen varios récords, como el vuelo más alto que se registró el 1 de agosto de 1919, en que un tren de 8 cometas alcanzó una altitud de 9.740 metros, en Lindenburg, Alemania. En cuanto al mayor número de cometas en una sola línea, existen varios registros, uno de ellos es el de Kuzuhiko Asaba que en 1978 voló 4.128 cometas en una sola línea.

Para iniciarse en esta modalidad se venden kits de montaje que suelen tener 25 a 75 cometas, junto con las piezas necesarias, largueros, colas, línea e instrucciones para construir el tren de cometas.

Para saber más sobre la construcción de trenes de cometas: Kite Plan Base.

Kitesurf: cometas sobre olas

El kitesurf es un deporte de moda en nuestras costas, sin duda por las extremas sensaciones que experimenta el deportista que lo practica, su espectacularidad y la accesibilidad de su aprendizaje. 

Kitesurf le long de l'isthme entre Miquelon et Langlade, en Saint-Pierre-et-Miquelon.
(Fuente: Wikimedia Commons)

Esta modalidad deportiva del kiteboarding consiste en deslizarse con una tabla de surf sobre las olas, propulsándose mediante una cometa de tracción que se mantiene unida al cuerpo con un arnés. El kitesurfista realiza maniobras en el aire intentando volar lo más alto posible y navegando en todas las direcciones.

(Vídeo demostración de kitesurf a cargo de la española Gisela Pulido (http://giselapulido.es), siete veces Campeona del Mundo de Kitesurf)

El equipo necesario es bastante amplio, incluyendo una cometa, una barra de control, arnés, líneas de vuelo, una tabla de surf o kiteboard, un traje de neopreno, un cuchillo para liberar la cometa en caso de que sea necesario, un casco, un dispositivo de flotación personal, un chaleco de impacto, una correa junta que une el tablero al kitesurfer y dispositivos de señalización.

Algunos dispositivos para cometas inflables
(Fuente: Wikimedia Commons)

Se considera un deporte de riesgo que requiere ciertas dosis de fuerza, resistencia y coordinación.

Para saber más:

• Kitesurf.
• Asociación española de kiteboarding.

La ciencia del vuelo de las cometas

En este vídeo del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) se explican las ideas básicas relacionadas con la estructura y dinámica del vuelo de las cometas. Está grabado en Malasia donde volar cometas es una parte muy importante de su cultura. En este país las cometas se llaman “wau” y la más popular es la “Wau bulan”. 

El vídeo, de casi media hora de duración, está dirigido principalmente a estudiantes que lo pueden utilizar como un complemento a sus lecciones de física sobre las fuerzas. Mediante dibujos animados y algunos experimentos enseña diversos conceptos, como el peso, el empuje, la sustentación y la resistencia. Es una manera divertida de introducir las fuerzas que actúan sobre una cometa y los principios científicos que permiten volar a una cometa.

La cometa de energía de Google

Desde hace tiempo existen muchos proyectos que utilizan cometas para generar energía. Uno de los más recientes es el desarrollado por Google con el nombre de Makani. Consiste en una cometa con diseño de avión que genera energía eléctrica a partir del viento a gran altura.

Según la empresa, será capaz de generar un 50% más de energía que los molinos de viento tradicionales gracias a los fuertes vientos y con mucho menos coste en su construcción.

La cometa es capaz de volar entre los 80 y los 350 metros de altitud. Inicia su vuelo mediante los rotores que incorpora, como si fuera un avión. Cuando llega a la altura necesaria los fuertes vientos provocan que la cometa vuele en círculos y hacen moverse los rotores.

Un generador incorporado transforma el movimiento de los rotores en electricidad que es transportada a la estación a través de los cables que hacen de cuerda.

Una ventaja de este sistema es que permite generar energía eólica en lugares en los que no hay demasiado viento en superficie pero tienen corrientes a gran altura.

Para saber más: Makani. Cometas de energía.

La batalla de cometas gigantes de Shirone (Japón)

El festival de lucha de cometas gigantes se celebra en la ciudad japonesa de Shirone durante cinco días del mes de junio de cada año. Su origen se remonta a 1740 y se lleva a cabo en las orillas del río Nakanokuchi.

Se utilizan cometas rectangulares gigantes de unos 5 x 7,5 metros  que llegan a pesar alrededor de 30 kg. El bastidor se construye con bambú y se recubre con cientos de hojas pegadas de washi, un papel tradicional japonés muy fino y resistente. Cada cometa está artísticamente pintada con imágenes de guerreros, caracteres Kabuki o rostros legendarios.

En cada combate participan dos grupos de personas que luchan entre sí por el control de sus cometas desde ambos lados del río. Al comienzo de la batalla los equipos corren a lo largo de la orilla del río, tirando de la línea de vuelo de la cometa. El objetivo es enredarse con la cometa del oponente y lanzarla al río. El ganador será el que pueda cortar las cuerdas del otro equipo después de que su cometa haya caído.

Como se puede ver en el vídeo, ambas cometas terminan flotando en el río donde el papel se desintegra muy rápidamente con el agua, dejando una enmarañada red de bambú y cuerdas. Los equipos a ambos lados del río comienzan un tira y afloja para conseguir arrancar la línea de la otra cometa. Se mide la longitud de la línea capturada y al acabar el festival el ganador final será el equipo que capture más línea.