lunedì 31 dicembre 2012

Bilanciamento del Cat : tendenza all' 'Orza' o alla 'Poggia' ?

Spesso questi due termini "Orziera", "Poggiera", sono utilizzati per esprimere il comportamento che una deriva o un Cat, e più in generale un'imbarcazione a vela assume durante la navigazione. Ma cosa significano esattamente ?

Come conviene regolare il nostro Cat. rispetto a queste due caratteristiche ?

Un interessante articolo di Kim Miller cerca di spiegarlo partendo dai concetti di configurazione e bilanciamento di una deriva, per poi analizzare le differenze rispetto ad un Hobiecat 14/16. In questo articolo cerchiamo di riassumere i concetti espressi da Kim Miller traducendo un suo articolo raggiungibile qui .


Un esempio rende bene l'idea di cosa significa bilanciamento laterale.
Supponiamo di avere un modellino di barca che poniamo in una vasca piena d'acqua, se con la mano destra spingiamo in avanti la barca e con l'indice della mano sinistra (che rappresenta la direzione del vento), applichiamo contemporaneamente una pressione sulla prua della stessa, la barca si allontanerà dalla direzione del vento. Se invece facciamo pressione con l'indice sinistro sulla poppa del modellino, la barca girerà verso la direzione del vento.

Quando il nostro Hobie è in acqua, il vento tende a spingerlo in un verso o nell'altro nello stesso modo dell'esempio.
"Quindi a cosa servono i timoni ?". I timoni controllano la direzione della barca, ma l'effetto del bilanciamento si verifica proprio quando si lascia andare il timone.

Quando la barca è libera di cambiare direzione a seconda di come il vento la spinge, solo allora si può vedere quale sia il suo bilanciamento naturale.

La barca viene regolata per allontanarsi dalla direzione del vento, oppure per avvicinarsi alla sua direzione. L'effetto di questo bilanciamento può essere di tre tipi :  bilanciamento del timone alla poggia (in inglese lee helm), bilanciamento del timone all'orza (weather helm), ovvero ad orzare, ed infine bilanciamento neutro (neutral helm).

Si dice che la barca ha un bilanciamento neutro quando stiamo navigando e lasciando andare la barra del timone la barca mantiene esattamente la stessa direzione.
Questi tre tipi  di bilanciamento della barca lee helm, weather helm, neutral helm, dipendono dalle dimensioni della vela, dalla forma della vela, dal posizionamento delle vele in avanti o in dietro e dalla forma degli scafi sotto la linea di galleggiamento.

Quale tipo di bilanciamento conviene utilizzare ?

Generalmente i nostri Cat. sono regolati in modo tale da avere una leggera tendenza orziera (weather helm). Questo avviene per motivi di sicurezza e per una navigazione a vela efficiente.

Se immaginiamo di navigare in condizioni di vento forte, in caso di problemi che provochino una caduta in acqua dell'equipaggio, se abbiamo un Cat. regolato per un bilanciamento alla 'poggia' (lee helm), la barca si allontanerà dalla direzione del vento. In queste condizioni noi rimaniamo in acqua mentre il Cat. si allontana. Un bilanciamento 'poggiero' può anche rendere la conduzione della barca nervosa ed imprevedibile.
Inoltre, durante una eventuale raffica di vento, il bilanciamento viene leggermente forzato verso il sottovento e tende a spingere le prue in acqua. Se abbiamo già una navigazione che tende ad allontanarsi dalla direzione del vento potremmo incorrrere in una strambata improvvisa o un "pitchpole" (ingavonata).

Centro Velico

Il Centro Velico è il punto sul piano velico che rappresenta il centro di applicazione della forza che il vento esercita su una vela. (Più esattamente, quando una barca ha più di una vela si chiama Centro di Velatura la risultante delle forze applicate su ogni singola vela).
Si può pensare come ad un punto che sta per un 20% dietro l'albero e  per un 30% verso l'alto della randa. Inclinando l'albero all'indietro, applicando quindi un maggior "rake", il Centro Velico si muove verso poppa.

Centro di Deriva

E' il punto che  rappresenta il centro delle forze di resistenza laterali della barca sotto la linea di galleggiamento. Se la barca ha una deriva, questo punto sarà proprio il centro della deriva. Se la barca non ha una deriva, come per gli Hobiecat 14/16, questo punto sarà lungo gli scafi e si muoverà verso prua o verso poppa a seconda di come ci spostiamo sulla barca, spingendo nell'acqua la prua o la poppa.



Fig.1. Bilanciamento Neutro
Questa barca ha una deriva e il Centro di resistenza delle forza laterali si trova al centro della deriva stessa (CD). Se si dovesse spingere lateralmente alle due estremità della barca, essa ruoterebbe nell'acqua intorno a questo punto. Il Centro Velico (CV) è proprio al di sopra del Centro di Deriva (CD). Questa barca ha un bilanciamento neutro (neutral helm).
Durante la navigazione e lasciando andare il timone, il vento non tenderà a far ruotare la barca, perciò la barca continuerà a navigare lungo la sua rotta.

Fig2. Bilanciamento 'Poggiero' (lee helm).
In questo caso è stato aggiunto un fiocco. Ciò fa si che ci sia una maggiore forza del vento davanti all'albero e di conseguenza il Centro Velico CV ( più esattamente Centro di Velatura) si è spostato in avanti. Tuttavia il Centro di Deriva CD rimane nello stesso punto. Il vento tende ora a spingere la prua della barca verso il sottovento allontanandola dalla direzione da cui proviene il vento stesso (tendenza a poggiare). Se l'equipaggio cade in acqua la barca si allontanerà da sola. Con un eccessivo bilanciamento sottovento la conduzione della barca può diventare nervosa e imprevedibile in condizioni meteorologiche tempestose ed in certe andature.

Fig.3 Bilanciamento 'Orziero' (weather helm).
Qui la barca ha una maggiore inclinazione dell'albero (mast rake), in questo modo il vento spinge dietro al Centro di Deriva CD e gira gradualmente la barca verso la direzione del vento. Questo è il bilanciamento preferito per la maggior parte delle barche. E' anche il più sicuro. Se l'equipaggio cade in acqua, la barca girerà verso la direzione del vento fermandosi. Il timoniere corregge questa tendenza all'orza navigando dritto e tirando verso di sè la barra del timone. Aumentando l'inclinazione dell'albero verso poppa il bilanciamento sarà sempre più tendente all'orza. I velisti che preferiscono un eccessivo mast rake sanno di dover accettare questo bilanciamento particolare della barca.

Hobiecat 14/16

In questo caso non abbiamo deriva intorno alla quale ruotare il Cat. (Fig. 4), e abbiamo comunque la possibilità di regolare il "mast rake" (inclinazione dell'albero). Cosa significa per la normale navigazione ? Il Centro di Deriva (centro delle forze laterali sotto alla linea di galleggiamento) non sarà localizzato in un unico punto così come in una barca a deriva. Il Centro di Deriva, pertanto, si muove in dietro e in avanti a seconda del carico sulla barca. Se spingiamo la poppa in acqua, la prua fuoriesce dall'acqua e il Centro di Deriva si muove verso poppa. Sedendoci proprio sull'angolo di fusione posteriore delle traverse muoviamo il Centro di Deriva a poppa. Come ci spostiamo in avanti muoviamo il CD in avanti. Esiste un limite naturale : poichè gli scafi hanno meno profondità nella parte posteriore rispetto alla parte anteriore, il CD non si muoverà fino a poppa. Il profilo più profondo degli scafi nella parte anteriore mantiene il CD più avanti di quanto a volte vorremmo per un buon bilanciamento.

Il Centro Velico è controllato dalla configurazione delle vele. Se abbiamo un fiocco il Centro Velico sarà più avanti. Se incliniamo l'albero il CV si sposterà a poppa. Bilanciare il CD e il CV non è difficile se sappiamo cosa vogliamo fare con il nostro Cat.


Fig.4 Hobiecat 14/16 - Albero inclinato, nessuna deriva.

Qui non abbiamo deriva e l'albero è più inclinato. Senza deriva il Centro di Deriva CD si muoverà secondo gli spostamenti dell'equipaggio. Se l'quipaggio si muove a poppa, anche il CD si muove a poppa. Se l'equipaggio si sposta a prua lo farà anche il CD. Lo spostamento dell'quipaggio su un Hobiecat 14/16 sarà un altro modo per controllare il Cat., ma rende le cose meno comprensibili per chi non conosce la propria barca.
Se regatiamo con un Hobiecat 16, aumentare l'inclinazione dell'albero verso poppa (mast rake) ci permette di avere più velocità e più stabilità. Tuttavia, paghiamo un prezzo per questo, poichè una barca con eccessivo mast rake ha un eccessivo bilanciamento orziero. Per compensare il bilanciamento orziero e mantenere la navigazione dritta, il timoniere deve esercitare uno sforzo maggiore sulla barra del timone per controbattere la tendenza della barca a girare verso la direzione del vento. Questo sforzo è necessario per tirare a sè la barra del timone ed è facile che il braccio si stanchi se la barca ha un bilanciamento eccessivamente orziero.


4 commenti:

  1. Articolo interessantissimo, almeno per me che sono ai primi approcci. Grazie e buon anno a tutto il gruppo

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  2. ops.. mi sono dimenticato la firma .
    l'ultimo arrivato

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    1. teamsalatino MERIT 753 gennaio 2013 11:41

      Perfetto! fatto tutto regolato albero sartie e strallo....
      ma perchè continuo ad arrivare esimo? Sarà che in barca siamo in tre? io il prodiere e ... un'"altro" timoniere!

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    2. Caro Team Salatino, hai centrato in pieno la domanda che ci dovremmo fare per migliorarci continuamente "...perchè continuo ad arrivare esimo?...". Un grande esperto internazionale di Cat., Mischa Heemskerk, sostiene che per essere veloci nello sport della Vela occorre pratica, uscire in acqua, pratica, uscire in acqua, pratica , ed infine ... armare in modo intelligente. Aggiungerei..... regate, regate, regate .... anche e sopratutto se si arriva esimi...

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