Questa pubblicazione contiene alcuni dei fondamenti teorici per il progetto di un'imbarcazione che risulta essere una macchina di grande complessità: le barche a vela operano all'interfaccia di due fluidi, aria ed acqua derivando propulsione dalla prima e supporto dall'ultima. Entrambi questi mezzi sono influenzati dagli eventi atmosferici ed in questo ambiente complesso si deve misurare la capacità progettuale in una commistione di "scienza" e di “arte". Scopo del presente testo è fornire agli studenti delle basi semplici, facilmente comprensibili a chi si avvicina per la prima volta alla progettazione delle barche a vela: vengono trattati gli aspetti scientifici e teorici che sottendono "l'arte" della progettazione di un'imbarcazione, con particolare rilievo ai meccanismi fisici che governano li comportamento di uno yacht a vela. lI contenuto del testo potrebbe trovare una giusta definizione nel concetto di "meccanica di una imbarcazione a vela", ovvero in quell'insieme di elementi (forze) e regole (leggi fisiche) che interagendo tra loro consentono di interpretare come si può muovere una imbarcazione, quale "carattere" avrà un'imbarcazione in condizioni di navigazione con vento teso piuttosto che debole, con mare calmo o agitato, quale livello di sbandamento sarà in grado di sopportare, che prestazioni avrà e così via. La progettazione di uno yacht a vela ben si presta ad un approccio metodologico di tipo scientifico, presentando problematiche di grande complessità (nel senso più ampio del termine) non solo per gli aspetti di meccanica dei fluidi ovviamente implicati, ma anche dal punto di vista della complessa interazione tra forma e peso che a sua volta determina li comportamento dinamico e le prestazioni dello yacht. lI testo si occupa prevalentemente di passare in rassegna i sistemi di forze che agiscono su una imbarcazione a vela, sia in termini di carichi aerodinamici che idrodinamici; ciò costituisce la premessa per poter analizzare li comportamento statico e dinamico di una imbarcazione. Il percorso di comprensione dei meccanismi che regolano uno yacht a vela mentre naviga, vede come momento fondamentale una analisi della aerodinamica delle vele, una analisi degli aspetti idrodinamici legati allo scafo, alla chiglia al timone ed alla interazione tra tali componenti: solo cosi è possibile capire quali forze agiscono sull'imbarcazione e quindi comprendere li comportamento. Questo percorso è anche propedeutico alla comprensione del background relativo ai metodi di predizione delle prestazioni di un'imbarcazione, impiegati nei programmi di calcolo automatico denominati VPP (Velocity Prediction Programs). Coerentemente a tale impostazione un intero capitolo sarà dedicato alla descrizione delle metodologie utilizzate nella maggior parte dei VPP con particolare riferimento ai modelli idrodinamici ed aerodinamici, nonché agli algoritmi di soluzione delle equazioni di moto. Particolare attenzione viene dedicata ai modelli ed agli algoritmi risolutivi relativi al VPP IMS messo a punto dall'Offshore Racing Council (ORC) ed attualmente utilizzato (a partire dai primi anni '90) a livello internazionale come strumento di assegnazione dei compensi per tutte le competizioni, dalle regate di circolo domenicali alle grandi competizioni internazionale come la Kenwood Cup. Ad integrazione di tali contenuti, sono forniti anche alcuni cenni relativi alla navigazione a vela, alle attrezzature veliche fondamentali, alle diverse tipologie di scafo ed ai sistemi di compenso: tali argomenti, necessariamente affrontati in maniera sbrigativa e superficiale, vogliono costituire semplicemente una base di partenza ai necessari approfondimenti su tali tematiche da parte di coloro che fossero completamente "digiuni" della materia.. Molto del materiale raccolto in questa dispensa trova la sua origine nel testo del collega Sergio Crepaz "Teoria e Progetto di Imbarcazioni a Vela" oggi purtroppo non più disponibile sul mercato; in particolare molte delle figure che corredano la presente dispensa, giudicate insuperabili per chiarezza e d’efficacia, sono state tratte integralmente dal suddetto volume. Al collega Crepaz va tutta la personale gratitudine e simpatia per li significativo ed esemplare contributo fornito alla divulgazione di una materia tanto affascinante quanto purtroppo sconosciuta ai più, anche nel mondo degli appassionati di mare e di vela. E doveroso infine un sincero ringraziamento a Masato Furusawa e ad Elena Tosarini, per li prezioso contributo fornito nella organizzazione del materiale e durante la stesura del lavoro.
Data pubblicazione
01/01/2002