VINCERE  LA  COPPA  AMERICA  SI  PUO'
di Bocciatoagliesami (prima o poi vi farò ridere raccontandolo)

Ancorché inspiegabilmente tuttora gli Italiani guardino la vela con un risolino di sufficienza, non sarà male incominciare a riconsiderarla, vuoi per il caro petrolio, vuoi per l’ecologia,

ma essenzialmente perché con le assordanti e zompanti barche a motore é solo bello l’arrivare, mentre con le barche a vela é meraviglioso l’andare, nel silenzio più completo, via col vento e cavalcando l’onda!

Ma alla metà degli anni 90, la mania del far presto, della fretta e di una velocità, non consentita ai velisti, mi lasciava senza equipaggio, famiglia compresa (speriamo che essi non si rendessero conto del pericolo a cui mi esponevano lasciandomi solo).

Così fu in solitario ed ormai ultracinquantenne, che mi ritrovai ad affrontare venti nodi di vento in una situazione di fiocco incaramellato; me la vidi veramente brutta e pur amando molto mare e vela, capii che sarebbe stato solo stupido correre il rischio d’ammazzarsi per essi.

Col magone, ma lasciai la barca su cavalletti; però – in considerazione che riuscendo ad aumentarne la velocità di crociera, la nuova generazione avrebbe sicuramente rivalutato la vela - mi misi a pensare ad un qualche modo per riuscirci.

Queste conclusioni sono il risultato di quella ricerca, in cui abbondantemente mi sono avvalso della mia esperienza anche di appassionato windsurfista; ed esse furon così sorprendenti da indirizzare addirittura verso la progettazione di un nuovo tipo d’imbarcazione totalmente innovativa,

mentre la necessità di conoscenze di tecnologia dei moderni materiali, calcolo di piastre sottili e resistenze di forma, che io non possiedo, me ne hanno, finora, impedito la costruzione.

Ora, serenamente avviandomi al capolinea, mi semino appresso le mie sommarie conclusioni, sperando che successori, più preparati di me, le raccolgano e portino a realizzazione.

Il grafico di destra raffigura quattro curve della famiglia rappresentante la velocità di una data imbarcazione a vela, con un dato vento e secondo una certa rotta.

In questo grafico le curve sono raffigurate perfettamente simmetriche, ma non sempre questo avviene, perché ciò si verifica solo quando i costruttori son riusciti a conseguire perfetta simmetria dello scafo e dell’armamento.

(Ricordo anzi d’aver visto un abaco di Luna Rossa che – sempre se il disegnatore non si era sbagliato - era decisamente asimmetrico.)

Leggiamo il grafico: l’imbarcazione ha un settore (da circa 60° per le migliori a circa 90° per le usuali) in cui non riesce a procedere (nel caso raffigurato da circa 315° a 45°).

Oltre tali angoli d'improcedibilità, si hanno le andature di bolina, prima stretta poi larga e poi quella al traverso con velocità sempre crescenti, fino a raggiungere la velocità massima al lasco,

forse anche grazie all’aumento di velatura (spinnaker). Fin qua il risultato é tutto d’aspettativa, poiché, dal traverso in poi, é in costante aumento la componente della forza vento nella direzione utile.

Ma, dal lasco fino al vento in poppa, la velocità sorprendentemente diminuisce, anche se é proprio con lo spy (che ha maggior superficie rispetto al genova) e col vento in poppa che si rende massima sia la forza vento che la sua componente nella direzione utile.

Il fatto gli é che la barca perde in aereodinamicità ben più di quanto abbia guadagnato in propulsione: con randa e spy a farfalla si ha praticamente un muro verticale (in un dieci metri) circa 70 mq. di velatura, che é più resistenza e freno che non motore.

La questione sarà stata sicuramente notata, ma viene sopportata perché evidentemente si ritiene impossibile rimediarvi. Vedremo invece che non é così.

Per meglio consapevoliz-
zarci nel merito del problema, leggiamo ora l’abaco di un windsurf, premettendo che in questo tipo d’imbarcazione legge-rissima non ha più molto senso riferirsi alla sola velocità del vento, diventando importantissi-
mo il rapporto di questa col peso del windsurfista.

Mentre con bava di vento (curva gialla) il surf si comporta esattamente come le altre imbarcazioni, quando la velocità del vento consente al surfista di cazzare inclinando l’albero del surf ne vedremo di belle:

il cazzare controvento albero e vela infatti non solo crea anche una forza ascensionale che, diminuendo l’attrito del mobile sull’acqua, modifica il suo assetto da solcante a planante con eccezionale aumento delle prestazioni, ma nelle andature portanti (lasco, ventoinpoppa), anche migliora enormemente l’aereodinamicità della velatura.

Si considerino le seguenti immagini:

Siamo in bolina larga, ma il vento é così debole che l’inclinazione all’indietro dell’albero non consente neanche di annullare l’impoppamento della tavola (ma il surfista, evidentemente inesperto, dovrebbe avanzare sulla tavola col suo peso, scavalcando l’albero col destro).

L’inclinazione controvento dell’albero e della vela é invece praticamente inesistente ed il surfista non può cazzare maggiormente perché, per farlo, dovrebbe sporgersi in fuori, scuffiando; siamo in curva gialla;.

A destra, siamo in bolina stretta ma in condizioni non molto diverse da sopra.

A sinistra siamo in bolina stretta con vento medio forte (curva rossa) tanto che la bella surfista può buttarsi tutta in fuori potendo cazzare la vela controvento fino a circa sessanta gradi: la velocità é notevolmente maggiore.

A destra siamo in bolina stretta, con vento medio, ma il surfista é molto leggero (staticamente la positura sarebbe impossibile): così riesce ad inclinare l’albero a 50° circa e la velocità aumenta (la massima é ottenuta per l’angolo di 45°)

A sinistra un traverso debole: qualunque ulteriore cazzatura all’infuori provocherebbe la caduta.

A destra una via di mezzo tra bolina larga e traverso con vento forte: la velatura é sui 50° e la velocità elevata, mentre il sedere del surfista sfiora l’acqua.
 

A sinistra, lasco con vento de-
bole: il tentativo d’arretrare per cazzare la velatura farebbe scuffiare; ci si potrette tuttavia inginocchiare, come nell’ immagine di destra, posizione spettacolare ed esibizionistica ma difficile da  mantenere a lungo.

A destra, lasco ed il vento é forte; l’atleta é arretrato fin quasi sulla poppa del surf; tuttavia l’assetto moderatamente inclinato della tavola é assicurato dalla componente ascensionale. Si noti la discreta aereodinamicità.

A sinistra, siamo tra il lasco ed il vento in poppa, con brezza debole: non si puo fare di più.

 

Questo é un surf oceanico, il cui comportamento velico é più simile a quello d’una barca. Tuttavia si noti la posizione asimmetrica dell’albero e l’aereodinamicità della velatura, grazie alla cazzatura all’indietro.
 

Vento fortissimo ed in poppa: l’atleta é accucciato col sedere ben oltre la poppa del surf, in positura staticamente insostenibile e cazza la velatura all’angolo di massima velocità (45°), che infatti é pazzesca;

sull’onda la tavola é così schizzata un buon metroemezzo fuori dall’acqua, anche perché l’aereodinamicità di questa velatura non ha più niente a che vedere con quella di una barca!
 

Possiamo concludere che l’inclinazione controvento, dell’albero e della velatura ha favorevolissimi sviluppi sulla velocità dell’imbarcazione;

tuttavia in una barca da diporto - che ha una dimensione trasversale sui 3 metri e, per ragioni di simmetria porta l’albero al centro – con solo 1,5 metri di trasversalità non si sarebbe mai riusciti ad attuarla, almeno per bolina e traverso, e quindi impossibilità é ragion sufficiente.

Ma questa ridotta dimensione trasversale non esiste più nei catamarani, che spesso sono addirittura più larghi che non lunghi - generando enormi costi d’ormeggio dato che occupano il posto almeno di un paio di barche -........e allora perché, almeno in essi, non si é attuata questa possibilità di coricamento dell’albero?????????

Nel caso dei catamarani, la consuetudine ha evidentemente provocato lo stesso accecamento che io lamentavo negli estrusori di profilati per infissi (ho partecipato e diretto per anni una cooperativa che realizzava ferro ed infissi).

Per migliaia d’anni si é andati avanti con il concetto che l’infisso doveva portare il vetro; concetto che ora si continua ad applicare anche se i vetri termici ed il blindovis ormai hanno pienamente messo il vetro in condizioni di portar lui l’infisso,

per cui i profilati – dovendo ormai assicurare solo la cernieratura e le battute – potrebbero essere ridisegnati in forme molto più funzionali e vantaggiose, ma non lo si fà!

Parafrasando il primo principio della dinamica: una concezione costruttiva continua a perseverare nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme finché non interviene uno scossone a variarla! Per la vela spero che questo sia lo scossone!

Proseguendo la ricerca, i costi d’ormeggio c’inducono subito a scartare l’ipotesi di poter trasversalmente abbattere l’albero in ambedue le direzioni (leggi trimarano),

ed invece a dirigerci addirittura neanche al catamarano ma al tipo praho, malese e polinesiano, cioé ad una barca-madre abitabile e con funzioni equilibranti (d’ora in poi indicata solo con ‘madre’)

+ una barchetta-figlia (d’ora in poi indicata solo con ‘figlia’) da mantenere sottovento, portante l’albero e possibilmente retrattile durante le soste in porto, onde pagare di meno;
 

anche se la figlia non deve generare un momento equilibrante, ci collocheremo senz’altro il motore e l’elettrogeneratore con relativo carburante,

ma più che altro per aumentare la gradevolezza dell’eventuale navigazione a motore (cui trallaltro si ricorre quasi sempre di notte), oltre che per diminuire il rischio d’incendio.

Dato che il coricamento dell’albero in tre direzioni comporta diverse lunghezze di strallo, sartie e paterazzo é impensabile l’uso di rullafiocchi;

inoltre bisognerà entrare nella logica di considerare tutti questi tiranti alla stregua delle già talvolta usate sartievolanti, tiranti cioé aventi bisogno di cazzatura diversa ad ogni andatura; boma ed inferitura della randa dovranno inoltre essere girevoli a 300°.

Queste scelte ci obbligano anche a farne altre:
a) prima di tutto la perfetta simmetria longitudinale degli scafi – a ciò obbligati dal dover sempre tenere la figlia sottovento, per poter usufruire della favorevole componente ascensionale -: conseguentemente si deve aver la possibilità d’avanzare sia con la prua che con la pseudopoppa,

anche se, per percorsi brevi, non é impossibile mantenere la figlia sopravento, sia mantenendo l’albero verticale e l’invelatura tradizionale, sia con albero coricato (il cui apporto stavolta negativo (maggiore affondamento dello scafo, ma con notevole abbassamento del centro velico) potrebbe essere meno negativo dell’usuale sbandamento dei velieri;

questa andatura andrebbe valutata sperimentalmente, anche perché consentirebbe di aumentare notevolmente l’altezza dell’albero e così anche la superficie velica,

pur se io tenderei preferibilmente a rettangolarizzare randa e genova (vele latine, come detto appresso sugli alberi gonfiabili, con risultato non diverso.)

b. seconda scelta obbligata - dato che i due assi-motore possono stare anche a 5-6 metri di distanza ed abbiamo escluso d’ avere un secondo assordante motore anche nella madre), opteremo per la motorizzazione indiretta,

quella cioé in cui il motore azioni una pompa idraulica mentre le due eliche sono azionate non da alberi motori ma da motori fluidodinamici (turbine);

anche se ciò é scomodo, sia ai fini della potenza che dei consumi (ma i velisti usano poco il motore!), lo vedremo invece comodissimo anche per le possibilità di manovra.

c. nelle virata per affrontare lungo percorso (in cui cioé sia conveniente mantenere sottovento la barca-figlia) saremo obbligati al caratteristico cambiamento di mure del praho,

con perdita dell’abbrivo fino a fermarsi e successiva ripartenza in direzione e con mure opposti, dopo aver ruotato boma e randa ed aver spostato il fiocco dalla prua alla pseudopoppa.

Fermo restando che, dal coricamento dell’albero, la componente utile al moto della forza-vento non può subire incrementi, é venuto il momento di domandarci se il gioco vale la candela, cioé se i vantaggi di esso giustificano tutte queste fastidiose innovazioni.

Ricordando che la densità dell’aria a 30° é 1,165 kg./mc. e che la forza é data dall’integrale della variazione della quantità di moto (mvdv e quindi, integrando, =1/2 mv²),

che la forza ascensionale (con vele coricate a 45°) é proporzionale a cos² 45° e limitandoci ai gradi 3-4-5-6 di Beaufort (un saggio velista affronta i gradi maggiori solo se sorpreso in navigazione, ma non se li va mai a cercare volontariamente se invece può sostare in porto!!), si ha :

Poiché compresi i dieci passeggeri e bagaglio il Seaking10, da bravo catamarano privo di bulbo ma con l’appesantimento strutturale conseguente alla sua enormemente aumentata velocità, dovrebbe presumibilmente andare intorno ai 5.000 kg. di stazza, vediamo che a Beaufort 6 esso, per non volare, dovrebbe addirittura terzarolare;

mentre a Beaufort 5, 4 e 3 si comporterebbe come virtualmente snellito rispettivamente di un 62%, 35%, 15% del peso, valori ancor più significativi soprattutto perché associati ad una grandemente aumentata aereodinamicità.

Anche se con i venti moderati del Mediterraneo, non è quindi temerario sperare di arrivare a quei famigerati 20 nodi di velocità di crociera che riporterebbero subito in auge la vela, come si desiderava.

Fin d’ora possiamo abbozzare gli schemi che seguono: madre di 9,99 metri (per le facilitazioni concesse ai natanti dalla legislazione italiana) ma figlia con doppio bompresso-passarella retrattile che consentono di proporzionare le vele e l’albero sui 14 ml. di lunghezza; all’approdo la figlia può essere quasi tutta raccolta in apposito incavo della madre, incavo invisibile perché sottostante alla tolda.

Albero e boma possono essere abbattuti e ruotati, come quelli dei windsurfs.

Il momento equilibrante, dovuto alla trasversalità, consente alla madre un doppio ponte, con risultati estetici deplorevoli ma davvero sorprendenti di godibilità:

rispetto agli armonici velieri ed anche ai catamarani tradizionali, il Seaking é un’autentica torta in faccia.........ma che tutti si prenderanno volentieri per le sue caratteristiche nautiche!

Nei grafici sottoriportati si é volutamente mantenuta, alla barca, una sportività e giovanilità denunziati dalle scalette alla marinara, nonché l’antipaparonismo di non prevedere un comodo soggiorno-pranzo al coperto,

ma generalmente preteso dai soli pescecani, di quelli che usufruiscono delle barche essenzialmente nei porti e per consumare ormeggiati sontuosi pasti con servizi di pregio, posate d’argento e serviti da camerieri in divisa.........(ovviamente non é impossibile realizzarlo ma sacrificando una o due cabine e sempre con l'increscioso gradino occupato dalla trave di collegamento alla figlia, invece inavvertito dal fatto che il letto é naturalmente sopralzato.)

In compenso il Seaking 10 ha un ponte cuccette con 4 cabine doppie e due posti letto singoli più ampi spazi bagaglio; il sottostante ponte servizi offre due bagni con doccia, ampi cucina e spazio carteggio.

Ha un fantastico pozzetto, sopra il ponte cuccette, nonché, a livello, anche un godibilissimo living su rete, di circa ml. 4 x 2.3, su cui é anche facile collocare il tender, che per percorsi brevi e con mare calmo potrebbe anche esser portato sospeso sotto la rete.

Nella figlia, molto tecnologica, vi sono ampi e comodi spazi per motori e sacchivele. Si notino anche le due derive retrattili (colore ciano), necessarie a compensare gli spostamenti del centro velico, e le due turbine con elica, retrattili e supportate da una staffa (colore verde):

uno dei due propulsori della figlia ha la turbina fissa a 90°, solo per gli spostamenti trasversali, mentre nell’altro, la turbina può girare di 90°, per essere utilizzata tanto per gli spostamenti trasversali che per l’andatura motorizzata.

La madre può invece sia essere munita di una turbina nella posi-zione indicata (e in questo caso é possibile anche montarci una rete salvabagnanti), sia – per quei natanti che si vogliano quasi spiaggiare – avere lo stesso tipo di gruppomotore a staffa, come quelli raffigurati per la figlia.

Ma vediamo adesso il portamento delle vele:

Studiati i grafici e premesso che in crociera, potendosi usufruire di tutto il tempo che si vuole nonché del motore (per rimettersi in rotta in caso di errori di manovra), conviene fare le virate in piena calma e secondo la tradizione polinesiana d’ammainare e poi rimandare a riva le vele,

mettiamoci a regatare la coppa America col Seaking suddescritto, ricordando che quelle regate si svolgono alternando un tratto controvento ad uno ventoinpoppa:

nel tratto controvento, inibito al Seaking non meno che agli avversari, si dovrà bordeggiare di bolina; rispetto ad un usuale 10 m. la velatura é solo un po’ più abbondante,

mentre il Seaking é - però solo su un lato del dente di sega - avvantaggiato in velocità sostanzialmente dall’ abbattimento dell’albero e dalla conseguente diminuzione di peso ma handicappato dalle più complesse manovre di cambiamento di mure oppure dall' attrito del maggior affondamento (se si conserva l'albero coricato);

inoltre, a causa dell’inevitabile spostamento (andature portanti) del centro velico verso la pseudopoppa, esso tenderebbe spontaneamente ad orzare, rendendo necessarie l’adozione delle derive mobili di cui nel seguito (punto 1°), con diminuzione di velocità; nel complesso, comunque, nel tratto sud-nord si dovrebbe riuscire a pattare o quantomeno a perdere poco.

Ma dalla boa nord verso sud, il Seaking la fà da padrone, perché il suo ventoinpoppa é solo di poco meno veloce del lasco (migliore scelta d'andatura possibile al rivale, ma che lo obbliga a percorrere molto più spazio); esso può quindi VANTAGGIOSAMENTE rinunziare a bordeggiare gettandosi dritto per dritto sulla via del ritorno.

La legge di Babbage sconsiglia dall’anticipare risultati, prima di disporre dei dati sperimentali; inoltre non bisogna dimenticare che io ho pensato al Seaking per diporto e non per regatare

(dove probabilmente, divenendo secondari i problemi di costo, imposta di stazionamento, ormeggio, converrebbe continuare ad applicar sì i basilari principi velici del Seaking, ma forse stavolta con un trimarano).

Comunque – se le sensazioni valgono qualcosa – rispetto a scafi e catamarani tradizionali, io mi sbilancio a prevedere vincente già anche questo modesto Seaking da crociera.........

Infine alcuni convincimenti personali e validi per qualunque tipo di barca.

1°) I succitati abachi dimostrano la necessità del timone solo per le manovre, rapide ed in spazi ristretti, oltre che per obbligare gli scafi verso le direzioni interdette (virata).......ne abbiamo cioé bisogno solo per pochi minuti giornalieri, mentre per tutto il resto del tempo é impiccio e freno idrodinamico.

Poiché (tranne il solo caso del ventoinpoppa) le barche a vela hanno sempre un certo scarroccio, si può ipotizzare di sostituire il timone con le due derive retraibili e poste rispettivamente a prua e poppa.

Grazie allo scarroccio, nei vasti spazi l’abbassamento micrometrico di tali derive provocherebbero: quella di prua l’andata all’orza; quella di poppa l’andata alla puggia; mentre l’abbassamento simultaneo una riduzione del settore di direzioni proibite; questo per tutte le barche prescindendo dall’uso del timone

Credo inoltre, in modo particolare per il Seaking (grazie al suo maggiore abbrivo), ma poi in generale per qualunque scafo, che la rapidissima espansione della deriva di prua dovrebbe consentire la virata anche senza ricorrere al timone (o alla turbina di traslazione laterale del Seaking).

Per questa considerazione (oltre che per il fatto che, nel Seaking, il timone capiterebbe nella zona intermedia agli scafi, dovrebbe essere doppio e retraibili ambedue, oppure unico ma con la possibilità di ruotare di 360 gradi e con un’ inversione della funzionalità direzionale che frastornerebbe moltissimo il manovratore) il Seaking non è stato provvisto di timone.

Alternativamente, in regata (in cui é proibito l’uso del motore) del Seaking, una o più pompe idrauliche, a mano o a pedali, attivate di continuo, durante il bordo precedente, contro un congruo bombolone (parte aria, mentre ci si immette acqua), fornirebbero il flusso idraulico necessario alla successiva virata;

(in crociera, non essendo proibito l'uso del motore, questa necessità sportiva sarebbe facoltativa e se mai una salutare attività ginnico-dimagrante, tipo ciclette e/o vogatore, per tenere allenati i muscoli).

Inoltre, nelle barche della classe Seaking, la completa estromissione delle derive detraibili, durante la permanenza in porto e quindi con madre e figlia raccolte costituirebbe un eccellente smorzatore idrodinamico all’inevitabile pendolarismo dovuto ai piccoli sbandamenti dell’albero.

2°) Sono personalmente convinto che entro pochi anni gli alberi rigidi, sia di metallo che di carbonio, verranno sostituiti da alberi gonfiabili, sempre in tessuto di carbonio ma spalmato d’impermeabilizzante elastico e pieghevole.

Inoltre, realizzandoli con due tubi affiancati e con due diverse pressioni di carica, diventerebbe possibile imporre all’albero curvature favorevoli alla portanza (vedi alberi dei surf), ad arbitrio dello skipper e non altrimenti realizzabili con gli alberi rigidi.

Senza contare che già attualmente il trasporto via terra di un albero viene a costare un’enormità, mentre qualunque albero gonfiabile potrebbe esser economicamente trasportato dentro un furgone,

rendendo libera la differenza di costo per coprire quello, probabilmente maggiore, della nuova tecnologia; e poi quel maledetto tangone che, a bordo, non si sa mai dove mettere, mentre sgonfiatolo entrerebbe tranquillamente in un gavone!

Stesso discorso, cioé di ricorrere alla pressione, vale per la steccatura delle vele: inoltre questa steccatura pneumatica, almeno nella bolina e traverso della classe Seaking, potrebbe contentire addirittura una rettangolarizzazione (vela latina) delle vele, con ulteriori, benefici, effetti sulla velocità. Conseguentemente attrezzerei fin da subito il Seaking con rete d’aria compressa, comodissima anche per i winch.

3°) Sono altrettanto personalmente convinto che, in bolina, sia un errore la doppia attuale inferitura (su boma e maestro) della randa perché questa porterebbe assai di più potendo assumere la necessaria forma d’ala su tutta la sua ampiezza e non solo, come attualmente sulla sua parte esterna-centrale.

Penso ad un rullaranda verticale e pneumatico (vedi punto2) con un doppio boma curvo tipo il surf; alternativamente almeno alla sola inferitura sull’albero; e, tra i due tubolari di questo boma tipo surf si potrebbe predisporre una sacca di rete, per la raccolta della randa ammainata, al posto del tradizionale coccodrillo.

Con ciò non ho più altre previsioni sulle novazioni velistiche del prossimo futuro, ma ne ho un’altra, per i nautomotoristi e non meno importante, per cui Vi invito a visitare il sito periodicamente fino alla sua pubblicazione.