Per un profano come me è un compito improbo. I parametri da tenere in considerazione sono tanti e i fabbricanti forniscono quasi sempre informazioni poco dettagliate e/ o incomplete. Se poi si dovesse considerare l'interazione di questi con gli agenti esterni quali forza del vento e stato del mare il compito risulta del tutto impossibile.
Per questo motivo l'unico sistema che ha "l'uomo della strada" per affrontare l'argomento è quello di confrontare le caratteristiche di più velieri in modo da "intuirne" gli aspetti qualitativi per deduzione. I confronti di seguito riportati sui principali "indicatori " sono stati effettuati su di un campione di barche abbastanza omogeneo.
E' bene sottolineare inoltre che queste valutazioni vanno condotte utilizzando dati che facciano riferimento a barche nelle medesime condizioni di carico.
La velocità critica (Hull Speed)
La velocità critica è la massima velocità teorica raggiungibile da uno scafo che naviga in regime dislocante, ovvero la velocità alla quale uno scafo produce un'onda trasversale di lunghezza pari alla sua lunghezza la galleggiamento (Lwl). Tanto maggiore è la lunghezza al galleggiamento, tanto maggiore è il valore della Vc.
Per calcolare questo fattore si utilizza il valore della lunghezza al galleggiamento a "riposo" (Lwl).
HULL SPEED
Dalla tabella si denota che i valori vanno da 5,22 a 5,70, e quindi si presuppone che sono tutti coerenti con i parametri progettuali.
Il dislocamento relativo (Displ. to LWL)
Questo fattore indica quanto sia "pesante" una barca in relazione alla sua lunghezza al galleggiamento.
Il valore del dislocamento relativo esprime l'attitudine di una imbarcazione a raggiungere la propria velocità critica o ad oltrepassarla, passando da un regime di navigazione dislocante ad uno planante. Minore è il valore del Dr, maggiori saranno le sue attitudine velocistiche. Prescindendo dalle forme dello scafo e dalle caratteristiche delle appendici di carena, a parità di Lwl e di superficie velica, una barca più leggera, ovvero con un valore del Dr più basso, è in grado di esprimere delle migliori performance, sia perché potenzialmente può raggiungere la sua velocità critica con meno vento, sia perché con le opportune condizioni di vento ha maggiori possibilità di entrare in planata. Tipicamente i valori dei Dr variano in un range compreso tra 200 e 325.
DISPL /LWL (Limiti: 200-325)
Dalla tabella si denota che i valori vanno da 100 a 130. I valori sono raggruppati ma tutti sotto il valore preso come riferimento minimo indicando per tutte le imbarcazioni la buona attitudine ad oltrepassare la velocità critica.
Il rapporto superficie velica/dislocamento (Sail Area to Displ.)
Questo fattore esprime la quantità di tela disponibile per ciascuna tonnellata di dislocamento.
Messo in relazione al valore del dislocamento relativo, il fattore consente di comprendere quanto siano sfruttabili le potenzialità velocistiche di una barca. In altre parole, tra due barche con il medesimo valore del Dr, quella con il miglior fattore (il più grande) sarà quella che potrà sfruttare maggiormente le sue caratteristiche di "leggerezza" relativa.
Nota:
Limiti: crociera: 10 - 15; Crociera/ regata: 16 - 20; Regata: intorno a 20: Regata corsa: intorno a 24.
SAIL AREA/ DISPL. (Limiti: 10-30)
Dalla tabella si denota che i valori vanno da 20 a 28, confermando le attitudini regata-crociera e/o regata del gruppo di imbarcazioni.
Il rapporto zavorra/dislocamento (Ballast Ratio)
Questo fattore indica (in percentuale) quanta parte del peso complessivo di una imbarcazione sia rappresentato dalla zavorra.
Maggiore è il valore di questo fattore, migliori dovrebbero essere le caratteristiche di stabilità di una barca. Abbiamo utilizzato il termine "dovrebbero" in quanto questo fattore offre delle indicazioni molto grossolane. Può essere utilizzato esclusivamente per confrontare tra loro imbarcazioni molto simili. Barche analoghe sia per quel che riguarda la geometria degli scafi e delle appendici di carena, sia per le tecniche ed i materiali utilizzati per la costruzione, sia per il tipo di attrezzatura impiegata, sia per il posizionamento della zavorra ed i materiali nei quali questa è realizzata.
BALLAST RATIO (Limiti: 40-50)
Dalla tabella si denota che i valori vanno da 20 a 37. E' evidente una certa dispersione e che sono comunque tutti al di sotto del minimo considerato rappresentativo per la crociera, confermando particolare predisposizione delle imbarcazioni alla regata e/ o regata-crociera.
Il fattore Lwl/Beam
Il fattore Lwl/Beam consente di valutare la differenza di proporzioni riferita ai piani di galleggiamento. Maggiore è il valore di Lwl/Beam, maggiore è l'allungamento del piano. Con valori della Lwl e del dislocamento più o meno paragonabili, la barca più rigida è quella con il Beam maggiore.
LWL/BEAM (Limiti: 2,7-3,0)
Dalla tabella si denota che i valori vanno da 2,0 a 2,7. E' evidente una certa dispersione e che i valori sono comunque tutti, a parte uno, al di sotto del minimo considerato rappresentativo, indicando la inferiore "rigidità" delle imbarcazioni che hanno un rapporto più basso.
Il Capsize Screening Factor (Capsize Ratio)
Poiché normalmente non è facile reperire ne la curva del momento raddrizzante, ne il valore dell'AVS, ne il valore del DCB, per valutare quali siano le attitudini di una barca a raddrizzarsi in caso di scuffia si può ricorrere ad una formula messa a punto dal CCA (Cruising Club of America) a valle dei tragici avvenimenti del Fastnet del 1979.
Valori del CSF inferiori a 2 evidenziano buone attitudini al raddrizzamento. Valori superiori a 2 indicano esattamente una propensione opposta. E' evidente che questo fattore offre delle indicazioni molto grossolane, può tuttavia far riflettere sulla necessità di approfondire l'analisi sulle caratteristiche di stabilità di una barca.
Capsize Ratio (Limite max: 2)
Dalla tabella si denota che i valori sono raggruppati, ma tutti superiori al minimo previsto per barche da crociera. Questo denota la predisposizione di tutte le imbarcazioni per la regata e/o la regata-crociera.
Angolo limite di stabilità (AVS)
Non disponendo ne della curva del momento raddrizzante, ne del valore del AVS, scontando un certo grado di approssimazione è possibile stimare quest'ultimo dato utilizzando la seguente formula:
Dove SV (stability value) rappresenta un indice di stabilità ed è calcolato nel seguente modo:
Dove: Beam è il baglio massimo; B/D è il rapporto di zavorra espresso come numero puro (non in percentuale ); DCB è l'immersione del corpo dello scafo (appendici escluse) espressa in metri (è stato preso come valore di rif. Medio 30 cm.); V è il volume immerso dello scafo espresso in m3 . In acqua di mare V si può ricavare riducendo del 2,5 % il valore del dislocamento espresso in tonnellate [ V = D - (D / 100 X 2,5) ].
E' necessario ribadire che questo metodo di calcolo è piuttosto approssimativo, quindi rispetto ai reali valori dell'AVS si possono riscontrare degli scarti abbastanza ampi. La formula è stata messa a punto dai laboratori Wolfson (GB) prendendo a riferimento un campione composto da un certo numero di imbarcazioni tipo (formula tratta dal libro "a vela con il cattivo tempo" di K. A. Coles e P. Bruce).
AVS (Limiti: 100-120)
Dalla tabella si evince che tutti i valori sono nei limiti previsti
Motion Comfort
Questo rapporto è stato inventato da Ted Brewer lo ha definito come misura della comodità di navigazione di una barca. Un valore più alto valore è migliore. Le barche più piccole e barche tendono ad avere un rapporto più basso. Questa formula può essere usata per confrontare barche simili.
MOTION COMFORT
Dalla tabella si denota che i valori sono abbastanza raggruppati e omogenei per la tipologia di imbarcazioni.
Mediante questa curva è possibile comprendere come varia il valore del momento raddrizzante al variare dell'angolo di sbandamento. Sull'asse orizzontale viene riportato l'angolo di sbandamento espresso in gradi su una scala che va da 0 a 180, mentre sull'asse verticale è riportato il valore di RM espresso in Kgm o kNm. Normalmente, in luogo del valore di RM sull'asse verticale è riportato quello del braccio GZ espresso in metri. Per ottenere il valore di RM per un determinato angolo di sbandamento basta moltiplicare il corrispondente valore di GZ per il valore del dislocamento. E' importante sottolineare che il valore del dislocamento da impiegare è quello che è stato utilizzato per tracciare la curva di GZ, dato che con il variare del dislocamento variano sia la posizione di CG sia quella di CB. In altre parole, se questa curva è stata tracciata utilizzando il valore del "dislocamento a vuoto" non è possibile calcolare l'RM utilizzando il valore del dislocamento a pieno carico e viceversa. Pertanto, avendo la possibilità di disporre di queste curve, è bene verificare a quali condizioni di carico facciano riferimento. Inoltre, è necessario comprendere se nelle condizioni di carico specificate sono comprese anche eventuali dotazioni opzionali, tra le quali assumono una particolare importanza i rullafiocco, i sistemi di avvolgimento della randa, gli alberi maggiorati e le coperte in teak.
Normalmente, nell'intervallo di sbandamento tra 0° e 70° la barca è in grado di disporre di un RM adeguato alla quantità di tela. Oltre i 75° di sbandamento il valore del RM della barca comincia a decresce piuttosto rapidamente. L'angolo di sbandamento per il quale il valore del RM diventa pari a 0° è detto angolo di scomparsa della stabilità (AVS) o limite della stabilità positiva (LPS). A questo angolo di sbandamento i centri CB e CG sono posizionati lungo la stessa verticale, pertanto il valore del braccio GZ è pari a 0.
Superato questo punto RM diventa di segno negativo e comincia ad agire da momento sbandante, tende cioè a far ruotare la barca fino al suo completo capovolgimento (180°).
Conclusioni:
Anche se inizialmente il campione sembrava abbastanza omogeneo è risultato che sono state prese in considerazione imbarcazioni con differenti vocazioni di regata e crociera-regata. Nei limiti dei compromessi ritenuti accettabili dai progettisti e in funzione delle caratteristiche dimensionali delle imbarcazioni questo studio conferma che tutti i velieri carrellabili a deriva mobile presi in considerazione sono "relativamente" stabili e quindi predisposti alla navigazione in acque protette e/ o sotto costa e in buone condizioni meteo - marine (classe C).
Ulteriori approfondimenti, formule e calcoli sono su:
