Estabilidad de una flecha en vuelo

El Peso, la Resistencia y la Fuerza Recuperadora vemos que están íntimamente ligados al control de la flecha y por tanto a la precisión del tiro. Deberemos administrar sabiamente éstas fuerzas básicas a la hora de diseñar y construir nuestras flechas, para poder obtener unas prestaciones máximas con un mínimo de penalización. Si nuestras flechas fueran naturalmente estables, no sería necesario añadir aletas o plumas a su parte posterior, pero están sometidas a continuas perturbaciones como pueden ser: arcos mal ajustados, rachas de aire, roces con ramas u otros objetos, flexión del astil, etc. 
Las flechas se estabilizan por el llamado Efecto Veleta : 

• Para que una flecha sea estable en vuelo, la superficie situada por detrás del centro de gravedad debe ser mayor que la situada por delante, y proporcional al peso de la punta. 

Como regla general, cuanto más adelantado esté el centro de gravedad, mayor es la superficie en la zona posterior y más estable será el vuelo de la flecha y más difícil será sacarlo de esa posición. En contra, por otro lado, cuanto mayor sea el peso en la punta también será necesaria una mayor superficie de estabilización en las plumas o aletas de plástico, para que sean capaces de manejar ése peso y devolver la flecha a su posición de equilibrio. Esta mayor superficie, como hemos visto, resultará también en una mayor Resistencia Aerodinámica. Deberemos llegar a un compromiso entre la posición del centro de gravedad y el número y tamaño de las superficies estabilizadoras. 

Las flechas de caza, debido al elevado peso de las puntas, generalmente resultan con un centro de gravedad más adelantado que las flechas de tiro. Según mis observaciones el 15% F.O.C. viene a ser el límite aceptable. Es posible un vuelo adecuado de la flecha con un centraje superior al 15 % F.O.C. pero no con una estabilización convencional de tres plumas de cinco pulgadas o cuatro de cuatro pulgadas. Asumiendo esto último, en una primera aproximación el peso máximo de la punta que podremos instalar será: 

• Peso máximo de la punta = 1/3 x Peso de la flecha sin punta (emplumada con pluma natural) 
• Peso máximo de la punta = 1/2,5 x Peso de la flecha sin punta (emplumada con aletas de plástico) 

Como ya hemos visto, la Resistencia y Fuerza Recuperadora son las dos fuerzas que devuelven a la flecha a su posición original de equilibrio en caso de haber sido apartada de ella. La Resistencia Aerodinámica es mayor en una pluma natural que en una aleta de plástico, debido a que su superficie rugosa se agarra más al aire. También la Fuerza Recuperadora y el ruido en vuelo (turbulencia) de la pluma natural es mayor por este mismo motivo. 

También estabilizan más cuatro plumas o aletas que tres, aunque la superficie de control es muy similar, debido a la existencia de una mayor Resistencia Aerodinámica y a que la Fuerza Recuperadora se reparte más uniformemente al rededor de la circunferencia que formarían rotando las puntas de las superficies de estabilización de la flecha vista de frente. Por su distribución cada 120º, las tres plumas o aletas presentan también un pequeño par de fuerzas asimétrico que puede producir un movimiento de coleteo en la flecha. 

Las plumas o aletas de perfil alto tienen también más poder de estabilización que sus compañeras menos protuberantes, al proyectarse más profundamente en el flujo del aire. 
A cambio de sacrificar algo de velocidad para convertirla en rotación, el hecho de que la flecha rote sobre si misma durante su vuelo es beneficioso pues crea un efecto giroscópico que la estabiliza. Así la mala orientación de una punta de caza, una suelta deficiente, un tubo ligeramente doblado, etc. no apartarán a la flecha completamente de su trayectoria y todo se reducirá a un pequeño movimiento de delfineo y/o culebreo. La orientación de las plumas y el sentido en el que hacen rotar la flecha, contrariamente a lo que mucha gente cree, aerodinámicamente no tiene la menor importancia. Sin embargo, para arcos tradicionales que no tienen reposaflechas elevado, el uso de pluma natural está recomendado y las de ala izquierda parecen salvar el arco con una menor interferencia si el tirador es diestro ( ala derecha si es zurdo). En flechas rápidas (240 pies/s o más) no es necesario emplumar la flechas con mucho ángulo, ya que la fuerza rotatoria necesaria es suministrada por la velocidad elevada. Un ángulo de emplumado demasiado grande tampoco es aconsejable, por qué produce una resistencia exagerada en vuelo. El ángulo de emplumado normal suele variar entre cero a cinco grados. 

Igualmente importante es la distancia del centro de gravedad a las plumas o aletas (punto en el cual se aplican la Fuerza Recuperadora y Resistencia), ya que es el brazo de palanca con el que se aplican las fuerzas equilibradoras de la flecha. Por este motivo unas aletas o plumas colocadas más retrasadas serán más efectivas que otras situadas más adelante. En dos flechas con el mismo centro de gravedad y las mismas plumas o aletas, una diferencia de una pulgada en su colocación representa un 6,25% más de eficiencia estabilizadora en las situadas más retrasadas, siendo pues el gradiente de 2,46 % por centímetro. 
En flechas con reticentes problemas de control podríamos solucionarlos aplicando progresivamente los siguientes pasos: 

1) Asegurarse que el calibre de la flecha es el correcto. 
2) Cambiar las aletas de plástico por pluma natural. 
3) Aumentar la altura de las plumas. 
4) Sustituir el emplumado de tres plumas por uno de cuatro. 
5) Aumentar el ángulo de emplumado. 
6) Aumentar la superficie de estabilización. 

Las puntas de caza de hojas fijas se ven afectadas por lo que se conoce como efecto canard o más vulgarmente como planeo. Por su forma, las hojas de la punta no son más que otra superficie de estabilización, como las plumas o aletas, pero colocada por delante del centro de gravedad por lo que sus efectos contribuyen a una estabilidad negativa, similar a lo que sería tratar de conducir una bicicleta al revés. Cuando la flecha se desestabiliza en vuelo y se presenta al viento con un determinado ángulo, la superficie de las cuchillas crea una fuerza que tiende a apartar la flecha de su posición inicial. 

El caso más común de desestabilización con este tipo de puntas consiste en una mala alineación con respecto al eje longitudinal de la flecha. Una desalineación de uno o dos grados puede ser suficiente como para enviar nuestra flecha a varios centímetros del blanco, incluso en distancias cortas. Las puntas que se ven más afectadas por una mala alineación son las llamadas tradicionales, con una enorme hoja principal y, en ocasiones, dos pequeñas hojas auxiliares. Esto es debido a que la instalación de estas puntas se hace pegándolas sobre un adaptador que después se suele enroscar a la flecha. Demasiadas piezas y en este proceso es fácil que una gota de pintura en el interior de la punta, un defecto de construcción, o una instalación descuidada de su adaptador o del inserto, den como resultado una mala alineación. Existen algunas marcas que ofrecen también puntas de caza de aspecto moderno, pero de baja calidad, que presentan grandes problemas de alineación. Deberemos comprobar siempre la alineación de todas nuestras puntas de caza, tradicionales o no, haciendo rotar cada flecha y observando si existe alguna oscilación. En el caso de existir oscilación, en ocasiones, se corrige calentando el inserto y girándolo unos grados hasta una nueva posición. Si esto no da resultado siempre podemos probar cambiando la punta de caza a otra flecha e intentarlo de nuevo. De cualquier forma nunca disparar flechas con puntas de caza mal alineadas. Descartar aquellas que se alinean mal a pesar de cualquier corrección. 

La fuerza desestabilizadora que ejercen las puntas, como en el caso de la estabilización, es también función de la superficie de las cuchillas. Las puntas de caza modernas suelen tener unos cortes en el centro de sus hojas, que permiten al aire circular por ellos, reduciendo así su superficie efectiva. Sin embargo estos cortes en la hoja producen turbulencias que se suman a la resistencia total de la flecha y producen ruido. Es difícil hoy en día encontrar puntas de tres o cuatro cuchillas sin ventilación y prácticamente las puntas tradicionales de una sola hoja son el único tipo que no presenta esta propiedad y por tanto las que desestabilizan más la flecha. Por este motivo no recomendaría el uso de puntas tradicionales en flechas muy rápidas, por su elevada tendencia a planear. 

Debemos asegurarnos la superficie de nuestras plumas o aletas es suficiente y de que el centro de gravedad se encuentra al menos en el 10 % F.O.C. La cantidad de estabilización necesaria dependerá del tipo de punta usado, su superficie, su peso, la alineación respecto al eje de la flecha y el ajuste de nuestro arco. Como regla muy general, el tipo de emplumado que personalmente recomendaría es: 

• F.O.C. entre el 7 % y el 10 % : 3 plumas o aletas de 4 pulgadas. 
• F.O.C. entre el 10 % y el 13 % : 3 plumas o aletas de 5 pulgadas. 
• F.O.C. entre el 13 % y el 15 % : 4 plumas o aletas de 4 pulgadas. 
• F.O.C. entre el 15 % y el 18 % : 4 plumas o aletas de 5 pulgadas. 
• F.O.C. +18 % (no recomendado) : requiere estabilización especial. 

Merece ser destacado que la diferencia en la penetración de una flecha que vuela en línea recta y otra que oscila en vuelo, es notable. Esto se debe a que en el segundo caso la flecha que culebrea y/o delfinea es frenada por una mayor resistencia al aire y además se clava en un ángulo distinto al de la trayectoria. Con una buena estabilización hacemos coincidir el eje de la flecha con la trayectoria. Con esto logramos disminuir al máximo la energía perdida por la flecha en vuelo, que ofrezca la menor sección al clavarse y además el ángulo de mínima resistencia de la punta coincide con el de la trayectoria. 

2.3.- LA TRAYECTORIA DE LA FLECHA. 

La tensión de la trayectoria de la flecha está proporción directa al cuadrado de la velocidad inicial de lanzamiento, por lo que una pequeña diferencia de la velocidad inicial supone una diferencia significativa en la trayectoria. Esto supondría que con flechas más rápidas, sería más fácil acertar a nuestra presa en un lugar vital, incluso si estimamos mal la distancia por unos pocos metros. Sin embargo no sobrestimemos esta capacidad, pues el margen medio de error sería de tan solo un par de metros a una distancia de cuarenta. Para reducir el efecto de la trayectoria son necesarias una Resistencia Aerodinámica muy pequeña y sobre todo una velocidad inicial de la flecha alta, lo que se consigue con flechas muy ligeras. Como regla general, por cada 25 grains de reducción de peso en la flecha, la velocidad aumenta unos 4 pies/s, por cada libra extra de potencia del arco en unos 1,75 pies/s y por cada pulgada que aumentemos la apertura en unos 2 pies/s. Actualmente que se está viviendo una Fiebre de la Velocidad, no debemos olvidar sin embargo dos factores : El primero es que la caza con arco es una modalidad que se practica a muy poca distancia, precisamente para no arriesgarse a herir a la presa. El segundo es que aligerando la flecha perdemos capacidad de penetración y reduciendo la Resistencia Aerodinámica perdemos capacidad de estabilización. Todavía se puede mejorar la trayectoria de nuestras flechas, sin variar sus capacidades de penetración y estabilidad, usando algunos trucos : 

• Elegir un astil de menor diámetro, que ofrece una menor superficie en contacto con el aire y por tanto menos resistencia. 
• Colocar aletas de plástico para estabilizar la flecha, en lugar de pluma natural. 
• Reducir el ángulo de emplumado a 1º ó 1,5º, con lo que se perderá menos energía en la rotación de la flecha. 
• Usar aletas más pequeñas, ya que no siempre son necesarias 5 pulgadas y además su efectividad aumenta con el cuadrado de la velocidad. 
• Escoger de puntas de caza que ofrezcan poca resistencia al aire. 
• Ajustar el arco de forma eficiente, para poner el máximo de energía en línea con la trayectoria de la flecha. 

Tengamos en cuenta que a medida que ascendemos en la atmósfera, la densidad del aire va disminuyendo, siendo ya un 30% inferior a 3.000 metros de lo que es al nivel del mar. Esto se refleja en la trayectoria de nuestras flechas, que tenderán a impactar altas, al mejorarse también su trayectoria en un 30%. Esto se puede solucionar reajustando el visor, labor engorrosa donde las haya, o por el contrario reduciendo algo la potencia de nuestro arco, hasta que logremos reagrupar de nuevo las flechas en el punto correcto. 
También los tiros hacia arriba o hacia abajo harán que nuestras flechas impacten más alto de lo habitual, debido a que la gravedad ya no actúa tan perpendicularmente a la trayectoria de la flecha, si no más bien en su misma direccion.

Arq. Med.