"Old Timer"

[claudio v]

Originalmente inviato da claudioD

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Negli anni 90 la situazione cambia completamente perché si sono accorti che queste nuove forme potevano entrare in "planning" col vento di poppa e ottenere delle velocità mai raggiunte prima. Il progresso é indeniabile e cosi nascono nuove forme come il Moro di Venezia e poi il BlackMagic, e poi tutti gli altri, e la gara a chi copiava di più era comminciata, etc.
Tutto questo mi va bene, ma se osservo attentamente gli ultimi risultati della AC, noto che i percorsi di bolina sono intorno ai 45° mentre all'epoca si poteva pretendere di stringere il vento intorno ai 35°/36° e quache volta anche meno.
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Se si nota la capacità di planare degli AC veri, non vuol dire che i modelli che hanno delle dimensioni di lunghezza intorno a 100/130 cm faranno altrettanto, anzi non succede mai a causa del famoso Reynolds e dei suoi numeri.

Allora mi dico, se non si puo' planare a che serve fare delle forme di carena che scopiazzano gli AC come si fa da almeno 15/20 anni ?
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Ciao Claudio,
Condivido molto di quel che scrivi riguardo alle mode e ai nefasti influssi, così come le scopiazzature dal vero ai modelli che spesso portano completamente fuori strada, ma sul discorso "plannig" secondo me non funziona come scrivi.

Partiamo da una formula empirica che si usa per calcolare la velocità max in dislocamento di uno scafo:
vmax in dislocamento espressa in nodi = radice quadrata di Lwl (in piedi)

La radice quadrata di 60 piedi (circa lwl di un AC in statica ) è 7,7 nodi.
La lwl in dinamica possiamo supporre sia circa 75 piedi e quindi la radice quadrata è 8,7 nodi.

Aumentando la finezza e l'idrodinamica degli scafi si può maggiorare leggermente, fino al 20-40 % questo valore e ne vengono fuori le velocità delle attuali barche.
Quindi possiamo concludere che gli attuali AC a circa 12 -13 nodi max non planano, se non per quella accelerazione che possono avere sfruttando l'onda (che non è comunque un vero regime di planata).
Per parlare di vera planata bisogna che venga raggiunta una velocità di almeno 1,6 o 2 volte la velocità max in dislocamento della formuletta empirica di cui sopra

Passiamo ora ai modelli.
Un classe IOM è al galleggiamento circa 3 piedi, la mia 2 metri del record è al galleggiamento 6,5 piedi, come anche l'AC10.
Dello IOM non ho dati sicuri, ma si stimano velocità max ben superiori ai 3 nodi. Della mia 2 metri ho i rilievi fatti con il gps durante la traversata. Velocità max rilevata superiori ai 9 nodi e medie di 8 nodi sul minuto.

Giusto per raccontare un fortunato aneddoto di Novembre 2006
Il mio AC 10 Luna Rossa di bolina è stato misurato a Valencia in sorpasso a Luna Rossa vera mentre era al traino del gommone (con l'equipaggio che mi urlava la velocità letta dai suoi strumenti laser) a circa 6,5 nodi con 10 nodi di vento (quindi di sicuro non alla velocità massima)

La radice quadrata di 3 è 1,7 e quindi una IOM va a più del doppio della velocità max stimata di dislocamento.
La radice di 6,5 è 2,54 e quindi la mia 2m del record va 3,5 volte più forte della velocità max di dislocamento e L'AC 10 di bolina 2,5 volte.

Con buona certezza possiamo concludere che i modelli planano più di qualunque scafo dislocante vero, tra cui gli attuali Coppa America.

Quindi se ne conclude che, dato che i modelli planano, le forme di carena da utilizzare sono quelle plananti, ma con una grande differenza dalle plananti vere per tutta una serie di motivi derivanti dalle dimensioni, dal numero di reinolds, dal rapporto tra volumi , pesi e superfici veliche completamente diversi dal reale.

Soprattutto le forme di carena dovranno permettere la planata anche e con lo scafo moto inclinato, cosa che in 1:1 non avviene (perchè sopra c'è un equipaggio che regola e riduce le vele per tenere l'inclinazione ottimale).
inoltre le derive dei modelli in condizioni di planata e barca inclinata diventano dei foil il cui calettamento e rendimento è dato dalle forme dello scafo, etc etc etc.

Ma questo è tutto un altro argomento e un gran problema tecnico ancora tutto da analizzare risolvere.

Ciao

Claudio Vigada

www.ff1.it/urca

[claudioD]

Claudio,
apprezzo molto il tuo intervento, ma non posso esprimermi per una barca di 2 metri come la tua e sulle tue osservazioni, so invece per esperienza personale e le innumerovoli osservazioni fatte, (io non piloto quasi mai) che nella classe M, una velocità relativa :

Vr =1.25 é già una velocità elevata,
Vr =1.40 é già una situazione di pre-planata e una
Vr = 2.0 é già un regime di planata

Da notare , per chi non lo sapesse, che una VR = 1.00 é la velocità critica della barca, dove la lunghezza d’onda generata é uguale a LWL della barca stessa)

Dalla formula la velocità “teorica” della barca é : Vb = Vr x √lwl

e per un Classe M con 1.27mt al galleggiamento (LWL), si ha : (√1.27 = 1.126)

Vr x √lwl = Vbarca
1.00 x 1.126 = 1.126 m/s = 4.05 km/h Velocità Critica per un M
1.25 x 1.126 = 1.407 m/s = 5.07 km/h velocità elevata difficile da raggiungere
1.40 x 1.126 = 1.577 m/s = 5.67 km/h regime di pre-planata molto raro
2.00 x 1.126 = 2.252 m/s = 8.10 km/h mai visto

8.10 km/h - per andare a questa velocità ci vuole del vento forte, e chi dice vento dice anche onde le quali frenano !
Da non dimenticare che oltre una Vr di 1.25 ( o l’equivalente numero di Froude Fn 0.4 ), la resistenza d’onda cresce molto ma molto rapidamente .

Per me ci vogliono delle condizioni eccezzionali e per conseguenza rare prima di poter fare entrare in planata (vento di poppa) una barca intorno ad 1.00 -1.25 m al galleggiamento.
Nel concepire uno scafo lascerei questo parametro un po da parte per concentrarmi su altri aspetti.

Infine per completare questa risposta diro’ che secondo Frank Bethwaite il designer del 49er, una barca planante dovrebbe prima di tutto non essere una barca a disloccamento e poi deve avere un “rocker” molto avanzato onde creare un surplus di portanza iniziale (vento permettendo) e una parte posteriore della carena avente un fondo quasi piatto con funzione di tavola da surf.
Ha scritto un ottimo libro : High Performance Sailing che merita un posto nella biblioteca.

Saluto
Cd

[claudioD]

Originalmente inviato da claudio v

Ciao Claudio,
La radice quadrata di 60 piedi (circa lwl di un AC in statica ) è 7,7 nodi.
La lwl in dinamica possiamo supporre sia circa 75 piedi e quindi la radice quadrata è 8,7 nodi.

www.ff1.it/urca

Claudio,

avevo dimenticato di dirti che nella tua approssimazione hai dimenticato semplicemente il fattore moltiplicativo VR - Velocita Relativa oppure Fattore Fn di Froude.

Riprendendo il tuo esempio :

Per un 60 piedi = 18.24 mt , la radice quadrata fa 4.27 x Vr 1.00 = 4.27 m/s che diventano 15.26km/h oppure 8.23 nodi e non 7.7 come hai scritto = velocità Critica - Vc. Con 8.23 i Coppa America non possono planare sono solo alla velocità critica con una Vr = 1.00
Per cominciare ad entrare in planata si dovrebbe usare una Vr 1.40 x 4.27 = 5.97 m/s alias 21.5 km/h oppure 11.61 nodi.

Le lunghezze dinamiche citate sono applicabili per andature di bolina e raramente con vento di poppa, ma se cosi fosse, questi valori sarebbero ancora più grandi, basta usare la formula metrica :

Vb = Vr x radice di LWL = m/s

Questo dato é un po' differente dal tuo che assumo era giusto un scorciatoia, ma che a Vr importanti da tutto un'altro risultato.

I Coppa America 2007 facevano spesso delle velocità anche intorno ai 13/14 nodi in poppa.

Scusa la precisazione, e non vorrei annoiare troppo.

Cd

[grakula]

Siete scesi sul tecnico e perciò io alzo le mani, quando vedo le formule matematiche mi viene il mal di stomaco
Per quanto riguarda le forme della barca dritta e sbandata è una vita che cerco di disegnare uno scafo che cambi la forma come dico io e per ora non ci sono ancora riuscito, al momento ho rinunciato ma non è detto che in seguito non ci riprovi.
Sono convinto che quello che ho in mente sia una buona idea, il problema è realizzarlo

[claudioD]

Ciao Grakula,
i listelli di tiglio sono finalmente arrivati cosi' potro' riprendere fra un paio di giorni la costruzione del Tuiga.

Se vuoi giocare con le forme ti passo questo documento estratto dalla rivista Francese Loisirs Nautiques:



Appaiono le sezioni maestre e gli specchi di poppa. Sono forme statistiche che presentano le migliori caratteristiche a secondo delle andature e intensità dei venti.
Si nota come la forma per una andatura portante sia completamente diversa da quella per la bolina. Le forme moderne dei VOR e vari Open che navigano essenzialmente al lasco sono ancora più esasperate, larghe e piatte.

Non ti spaventare, non é matematica é solo una semplice moltiplicazione aritmetica e una radice quadrata, ma é interessante sapere quale possa essere la velocità presunta che una barca possa raggiungere. Va da se che che più la linea al galleggiamento é lunga, più alta sarà la sua velocità .

La formula :

VB = VR x √LWL = m/s

Vr= velocità relativa che si considera normalmente per le barche a vela da 0.5 a 2.0 .

Vr = 1.0 é la velocità critica ( Vc ) di una barca, dove la lunghezza d'onda é uguale alla LWL. ( generalmente si usa un valore che va da 0.7 a 1.25 per progettare )
Voilà
Cd

[claudio v]

Originalmente inviato da claudioD

.....
Questo dato é un po' differente dal tuo che assumo era giusto un scorciatoia, ma che a Vr importanti da tutto un'altro risultato.

I Coppa America 2007 facevano spesso delle velocità anche intorno ai 13/14 nodi in poppa.

Scusa la precisazione, e non vorrei annoiare troppo.

Cd

Ciao Claudio,
La formuletta che ho usato è quella "rapida" senza il Vr di cui tu scrivi, ma i risultati cambiano di poco.
Avevo infatti scritto:
"Aumentando la finezza e l'idrodinamica degli scafi si può maggiorare leggermente, fino al 20-40 % questo valore e ne vengono fuori le velocità delle attuali barche." (che è quello tiene circa conto delle variazioni di VR)

Ci sono però alcuni "punti deboli" del tuo esame molto corretto.
I classe M al lasco, non in poppa (perchè non è in poppa che fanno la massima velocità), li abbiamo cronometati a circa 3,5 nodi con 8-9 ms di aria. E' passato molto tempo, non trovo più i dati base e, non avendo un gps piazzato sopra, potremmo aver sbagliato, ma non credo.

Le prove che ho fatto con il gps (e su cui non ho alcun dubbio) con le barche più grandi (la 2 metri e l'AC 10) danno risultati molto diversi da quelli che scrivi tu.
E quelle hanno rapporti tra supeficie velica e peso peggiori dei modelli più piccoli, quindi in teoria dovrebbero andare peggio.

Parlando con chi le studia e disegna, la cosa base che viene fuori è che: una barca di 24 tonnellate con la lwl massima di circa 24 metri (perchè quando la velocità aumenta anche tutto lo slancio posteriore è a bagno e contribuisce a lwl) non plana comunque e infatti non hanno linee da scafi plananti.
Con una larghezza di 3-3,5 metri al baglio massimo piazzato circa a centro barca , quella immersione e quel dislocamento non sono nemmeno vaghi parenti di uno scafo planante.
Possono al limite ricavare una piccola portanza idrodinamica supplementare, ma non entrano mai in regima di planata vera.

Un classe IOM con gioco 2 e 3 e un classe M con il b basso e i c invece ci va di sicuro. Il TS2 australiano era uan barca concepita in funzione dela planata.

I coppa america in poppa, con il vento vicino ai limiti regolamentari e la portanza dello spinnaker che non solo tira avanti, ma "regge" una parte delle 24 tonnellate riescono in qualche modo a toccare i 14 nodi, ma non potranno mai andare di più, perlomeno con quel sistema di stazza.
Quindi mai 2 volte la velocità critica di dislocamento.

Mi scrivi tu citando il libro:

Originalmente inviato da claudioD

Infine per completare questa risposta diro’ che secondo Frank Bethwaite il designer del 49er, una barca planante dovrebbe prima di tutto non essere una barca a disloccamento e poi deve avere un “rocker” molto avanzato onde creare un surplus di portanza iniziale (vento permettendo) e una parte posteriore della carena avente un fondo quasi piatto con funzione di tavola da surf.
Ha scritto un ottimo libro : High Performance Sailing che merita un posto nella biblioteca.

Deve essere molto interessante: sai se per caso ci sia una traduzione o se bisogna leggerselo in inglese e su quale sito internet italiano comprarlo?

Però anche lì c'è un piccolo problema. Tutte le considerazioni che applichiamo alle derive tipo il 49er e similari, non sono ribaltabili sui modelli.
Le derive (e di quelle ho una certa esperienza avendoci passato una quindicina di anni sopra a far regate, prima con l'optimist e poi con i 420 passando qualche breve esperienza su laser, moth e persino un contender, stupendo ma immenso per i miei 55 kg di allora), sono un sistema a baricentro mobile che funziona bene e plana quando trova "il punto di equilibrio": vale a dire un certo assetto e una certa posizione del baricentro che viene continuamente modificata per mantenere la condizione.
Dato che sui modelli non abbiamo modo di tenere certi assetti (longitudinali e trasversali), nè tantomeno di spostare in tempo reale i baricentri, la soluzione del problema cambia radicamente dal punto di vista attuativo.
E' uno degli intoppi più grandi che ho trovato nella progettazione della 2 metri del record... il maledetto punto di equilibrio perfetto che ti permette di planare.
Alla fine l'ho trovato, non con i calcoli, ma selezionando in maniera pseudo-statistica i disegni di vari classe m in base alle memorie storiche di uno dei miei anziani maestri... Forse ho avuto c**o, ma ci siamo riusciti al primo colpo

Hai regione quando scrivi che è inutile pensare di progettare uno scafo di una M solo in funzione del fatto che plani, ma a meno che tu non lo usi solo con le ariette, sarà meglio che lo possa fare, e anche bene.

Probabilmente con una carena old stile, poco pescaggio e poco vento ci potrà essere qualche giovamento (anche se persisto a dubitarne), ma quando il vento aumenta, come va a finire??

Un buon progetto deve essere all round e dato che i rapporti tra pesi e vele sui modelli sono quel che sono in funzione delle formule di stazza, dubito che andando nel senso opposto degli ultimi 20 anni di evoluzione si possa cavare qualcosa di innovativo.

Comunque è una bella sfida, se ci riesci e lo dimostri... tanto di cappello, "chapeau" alla francese
Buon lavoro e tienici aggiornati sugli sviluppi
Ciao
Claudio

[claudioD]

Claudio,
sono in sintonia con cio' che dici, con qualche piccola variante che non cambia il fondo del discorso. Io per quel che ho visto "saro' orbo vista l'eta" hihihi, ma gli M del sud della Francia decisamente non planano.
Io, dopo aver letto Bethwaite, mi ero illuso di farne uno spostando il rocker a cavallo della ordinata n° 4. Ho aumentato la portanza aumentando il volume avanti e spostando un po' di peso dietro per abbassare la poppa in navigazione. Non l'ho mai visto planare, ma era migliorato contro l'ingavonamento. Questo modello é STUDIO3. Peccato che lo messo da parte per fare il Tuiga e non ho continuato anche dalla parte delle vele, era molto rapido e spesso davanti ai Margo.

Il libro potresti ordinarlo via : www. Amazon.com, come faccio di solito, servizio eccellente , paghi con la Carta di Credito in ligna e arriva in pochi giorni. Non credo ci sia una versione tradotta. E' in inglese.
Un'altro libro molto ben fatto in lingua Italiana e quello di Paolo Lodigiani " Capire e Progettare le Barche" che puoi ordinare alla " biblioteca del mare" o direttamente alla sua ditta, lui stesso architetto e costruttore di piccole barche "fai da te" : http://www.bcademco.it/
Cd

[claudioD]

Per coloro i quali vorrebbero avvicinarsi al mondo della vela .
Per il puro piacere di volgarizzare le basi dei progetti di barche, ho tradotto un testo francese ad uso e consumo di chi volesse saperne un po' di più sulle barche a vela e le loro forme.

La scelta della forma delle barche fa consumare molto inchiostro e genera molte discussioni.
Cio’ detto quando si vuol dare una prima approssimazione si puo’ definire una divisione per categorie d’uso. Secondo quanto scritto nella Rivista Nautica ‘Loisirs Nautiques’ che si occupa di volgarizzazione e progettazione di barche , si possono notare le seguenti considerazioni .
La relazione con i modelli radiocomandati é comunque solamente indicativa, ma non priva di interesse.

Barca evolutiva
Su questo tipo di barca il centro di carena CC, il centro velico CV e il centro di deriva Cd sono molto vicini tra loro. Questa linea imaginaria verticale che riunisce questi centri é un po come il punto di pivot che favorisce l’evoluzione della barca.
La lunghezza al galleggiamento e relativamente moderata, mentre il piano velico é importante con una preferenza per la randa. La deriva e il bulbo sono importanti e profondi.
Le estremità della cocca sono arrotondate per evitare di frenare le manovre di rotazione. Il coeficiente prismatico di tipo medio intorno a 0.55
La stabilità di rotta si appoggia su un timone relativamente grande e arretrato che fra l’altro permette una migliore manovrabilità.

Barca per venti leggeri
E’ anzitutto una barca leggera con le estremità abbastanza fini specialmente a prua.
La velatura e generosa , il pescaggio é importante e la superficie della deriva realativamente importante, quanto basta per ricurre lo scarroccio. La forma della cocca da poca stabilità inziale ma facilmente contrastata dal bulbo/zavorra . L’inclinazione iniziale della barca , permette il “gonfiamento” delle vele semplicemente a causa del loro peso. La superficie bagnata sarà ridotta al massimo essendo questa superficie responsabile, a bassa velocità, del massimo attrito o fattore frenante. Il bulbo, generalmente importante, sarà un vantaggio per ottenere una buona inerzia anche con piccole onde. Come già detto, le linee d’acqua alle estremità, saranno fini per favorire al massimo i flussi laminari. Il coeficiente prismatico é relativamente basso, intorno ai 0.51/0.53
Questo tipo di barca non é planante.

Barca da bolina
Essa é caratterizzata da una cocca avente delle linee di entrata abbastanza fini, mentre a poppa non ha molta importanza . Il baglio massimo non é molto largo ed é vicino alla metà longitudinale dello scafo. La linea di galleggiamento, a causa delle sue forme, si allunga in maniera importante. Pescaggio e bulbo sono importanti, la deriva é stretta e profonda, questa scelta permette di ridurre un po’ la superficie bagnata della carena. Il piano velico é sviluppato verso l’alto e non di rado si sceglie una configurazione intorno ai 7/8 o anche 7/9 che favorisce una superficie maggiore per fiocco. Il coeficiente prismatico é variabile . E’ comunque una configurazione tipica di barche un po’ datate , ma che hanno prodotto delle eccellenti prestazioni per stringere il vento di bolina, come il Dragone, il Chance 37, il 5.50 mJI , il 12 mJI, il Soling, etc.

Barche per andature portanti
Queste barche sono caratterizzate da una linea al galleggiamento vicina alla lunghezza totale, usano spesso un piccolo bompresso per poter aumentare la superficie del fiocco che é la vela più efficace su queste barche.
Le cocche sono molto larghe e poco profonde con un’ottima stabilità laterale . La portanza dovuta ai volumi importanti della parte posteriore facilita il “planning”.
Il disloccamento sarà leggero ed il bulbo anche.
Il piano velico sarà relativamente basso e con la superficie del fiocco predominante.
In questa categoria si distinguono gli Open 60 , i VOR, etc.

[grakula]

Claudio D.
Della mia idea te ne ho già parlato inter nos, ma giusto per parlarne a tutti e sentire cosa ne pensano si tratta di questo.
Uno scafo che una volta sbandato faccia scorrere l'acqua più velocemente sul lato sopra vento rispetto a quello sotto vento.
La maggior parte degli scafi per ovvi motivi di forma funzionano esattamente all'opposto.
La maggior velocita del fluido sul lato sopra vento crea una spinta opposta a quella dello scarroccio e, credo, dovrebbe consentire alla barca di stringere molto di più.
Questo in teoria, il problema è che per ottenere questo la forma dello scafo viene stranissima (dopo 2000 tentativi sul cad ve lo garantisco)

[claudioD]

Se ti puo' aiutare !



Evidendemente su questa foto il percorso sopravento é quasi dritto e quello sottovento é molto più lungo per cui si puo' assumere che la velocità di scorrimento del flusso intorno alla linea di galleggiamento sottovento é molto più elevato per potersi riunire all'uscita con il flusso di sopra vento e poi ....

Un disegnino ci potrebbe far capire meglio la tua idea
Cd