Speciale tecnologia: Viaggiare con i timoni gemelli: cosa c'è da sapere

In passato, i timoni gemelli erano presenti quasi esclusivamente su alcuni yacht da regata o su altri progetti speciali, ma ora si possono trovare anche nella produzione di serie. Dai piccoli yacht sportivi come il Seascape o il SQ 25 su yacht da crociera entry-level come Dufour 310 o Elan 350 fino alle ammiraglie come Baviera Cuiser 56 il raggio d'azione si estende. Due pale del timone possono presentare notevoli vantaggi rispetto a una sola, ma anche enormi svantaggi. Il loro utilizzo dipende da molti fattori. Richiedono una comprensione leggermente diversa della fisica della navigazione e un nuovo modo di pensare quando si utilizza lo yacht, sia in mare che in porto.

Tra i pionieri dei sistemi a doppio timone ci sono le imbarcazioni oceaniche della classe Open 60. Si tratta di alianti a scotta spaziale con poppe piatte e larghe. Si tratta di alianti con scotte spaziali e poppe piatte e larghe. Più ampia è la poppa, maggiore è il vantaggio di un timone gemello. Questo vale anche per gli yacht da crociera. Oggi hanno anche sezioni di poppa enormemente larghe, ma più per creare un ampio spazio abitativo in coperta e sottocoperta, che per aiutare lo yacht a planare. La scelta di un timone gemello per le barche da crociera ha quindi ragioni diverse da quelle delle barche da regata.

La fisica dei due modelli di timone

L'angolo e la superficie con cui un timone scivola nell'acqua cambiano a seconda dello sbandamento. Questi sono i due problemi principali di cui bisogna essere consapevoli se si vogliono fare affermazioni sui vantaggi e gli svantaggi dei sistemi di timone.

In primo luogo, consideriamo la rotta di bolina: un timone è generalmente più efficace quanto più è a poppa dello scafo; tra l'altro, la capacità di mantenere la rotta migliora. Tuttavia, più uno yacht è largo, soprattutto a poppa, più si assesta quando sbanda. La forma piatta della paratia solleva il lato sopravvento dall'acqua e, in parole povere, lo yacht cade sul muso. L'assetto è accompagnato da una forte imbardata di bolina, alla quale il timoniere deve reagire con una significativa deflessione del timone. Questo crea grandi differenze di pressione intorno alla pala del timone. Il trimmaggio verso il naso ha anche l'effetto di sollevare la poppa verso l'alto. Ciò significa che un timone singolo installato a mezza nave nella parte superiore - più è a poppa, più è probabile che si immerga fuori dall'acqua.

In parole povere, ciò significa che il sistema non è chiuso. La pressione negativa sul timone può trovare un equilibrio aspirando aria dall'alto. Il risultato è uno stallo e la perdita di controllo.

Un'alternativa è rappresentata da una pala del timone altrettanto grande e, soprattutto, profonda. La maggior parte dei progettisti oggi ricorre a questa variante. Ciò che sembra sorprendente all'inizio è che esiste un'opzione apparentemente migliore: il timone gemello. Al contrario, esso diventa tanto più efficace quanto più l'imbarcazione sbanda, in quanto è completamente sommersa. In genere, le barche con un doppio timone possono essere mantenute in rotta molto bene anche quando sono fortemente sbandate, quando altri yacht stanno già producendo colpi di sole. L'enorme guadagno di controllo fornito da un timone gemello è così pronunciato che ci si chiede involontariamente perché non tutti gli yacht da crociera moderni e ampi siano equipaggiati in questo modo. "Un doppio timone significa anche il doppio delle possibilità di sbagliare", afferma Matthias Bröker, progettista di Judel/Vrolijk & Co a Bremerhaven.

Quando conviene un doppio timone su barche standard?

Uno yacht non viene trasportato parallelamente alla corrente, ma intorno ad essa. Più la corrente si allontana dalla linea centrale, più viene deviata. Per posizionarsi correttamente nella corrente, il timone sul lato di prua dovrebbe quindi avere un angolo diverso da quello sul lato di sopravvento. Tuttavia, questo aumenterebbe la resistenza. Un altro effetto è lo sbattimento del timone di sopravvento, che si verifica quando si abbassa solo leggermente. Anche in questo caso la soluzione è una leggera inclinazione. Quanto questi effetti si sommino negativamente è dimostrato dal confronto tra il Dufour 310 e il Beneteau Oceanis 31.

Le foglie della Dufour 310 Secondo il progettista italiano Umberto Felci, i due timoni gemelli hanno insieme una superficie bagnata inferiore di circa il 30% rispetto a quella che avrebbe un timone singolo su questa barca. Tuttavia, e questo è un aspetto molto importante, i timoni gemelli hanno un vantaggio solo quando il timone di sopravvento è in volo, cioè sporge dall'acqua. Per questo motivo Felci ha mantenuto le pale così corte che questo effetto si verifica dai 25 gradi in su. Con poco vento o con portate inferiori alla metà del vento, tuttavia, tale sbandamento è piuttosto raro. Questo dimostra già quanto sia ristretto il campo di applicazione della vela da crociera in cui un timone gemello può ottenere un vantaggio in termini di velocità. La situazione è completamente diversa in regata. Negli Open 60 sopra citati, i timoni possono essere ripiegati singolarmente grazie a sofisticati meccanismi. In questo modo si eliminano gli effetti negativi e si ottiene un notevole vantaggio in termini di velocità. In queste condizioni, un timone doppio ha perfettamente senso.

Entrambi i sistemi di timone presentano vantaggi e svantaggi. Quello a pala singola è più universale, mentre quello a doppia pala è più utilizzato in aree specializzate. Un breve confronto in immagini:

In crociera, i vantaggi risiedono in altre aree oltre al miglior controllo. Ad esempio, un doppio timone riduce significativamente il pescaggio, rendendo lo yacht adatto ad acque meno profonde in combinazione con una chiglia adeguata. Progettate di conseguenza, le due pale sono adatte anche come puntelli da trampoliere e uno yacht di questo tipo può essere navigato in posizione verticale e all'asciutto. Inoltre, i sistemi a doppio timone mantengono la poppa libera da un asse al centro, che viene utilizzato anche come garage per le barche più grandi. È discutibile se un doppio timone su uno yacht da crociera rappresenti un guadagno in termini di sicurezza. Sebbene una singola pala del timone sia meglio protetta dalle collisioni dalla chiglia rispetto a due pale singole esposte, due pale possono costituire una sorta di sistema di ridondanza. Tuttavia, questo è possibile solo se il sistema di governo è progettato in modo ridondante.

Comportamento di manovra e afflusso

Si presume che il comportamento di manovra in spazi ristretti con i timoni gemelli sia significativamente peggiore a causa della posizione modificata, del flusso causato dalla spinta dell'elica e della lunghezza ridotta delle pale. Tuttavia, ciò è vero solo in parte.

Abbiamo descritto le manovre più comuni con un Dufour 310 e il SQ 25 (entrambi con doppio timone) e abbiamo notato una manovrabilità sorprendente. Questo è sorprendente perché un sistema a doppio timone elimina un effetto molto importante: il flusso diretto del getto dell'elica sulla pala del timone. Con le pale singole, questo permette di generare impulsi di virata da fermo. Tuttavia, poiché gli yacht con timoni gemelli sono in genere modelli moderni e maneggevoli con chiglia corta, questa lacuna è ampiamente compensata. Con entrambe le imbarcazioni è possibile navigare in cerchi stretti a bassa velocità come con un timone singolo. Tuttavia, alcune manovre mancano di slancio iniziale, come ad esempio quando si salpa di fianco con una cima di poppa stesa a poppa all'esterno della poppa. Questa manovra funziona sorprendentemente bene sulla maggior parte degli yacht con un timone singolo. Con un sistema a doppio timone, tuttavia, viene a mancare l'importante pressione sulla pala.

Tuttavia, se si presta attenzione a questo comportamento, difficilmente si avranno problemi. Poiché un sistema a doppio timone non presenta gravi svantaggi nemmeno in porto, il suo utilizzo in crociera è solo una questione di definizione esatta del profilo di esigenze e di prezzo. In caso di dubbio, sacrificate un po' di velocità a favore di un migliore comportamento di governo sottovento.

Suggerimenti per le manovre in immagini

Sebbene il flusso verso i timoni non sia ideale come con un timone singolo a causa della spinta dell'elica, le ampie poppe, di cui sono generalmente dotate le barche a doppio timone, sono particolarmente utili durante le manovre. L'ormeggio e il disincaglio rilassati, anche con un equipaggio ridotto, si ottengono meglio con l'aiuto delle cime.

I tipi di dispositivi di sterzo disponibili e il loro funzionamento

Oggi vengono utilizzati tre sistemi principali per trasmettere le forze dalla scatola dello sterzo alla macchina dello sterzo. Possono anche essere combinati in modo molto variabile. Una panoramica:

Per ragioni di costo, i sistemi a filo sono generalmente installati su yacht standard. Esistono sistemi con un cavo di controllo singolo o doppio. Quale variante è più sicura e quale più costosa?

Cavi di controllo doppi
Vantaggi: ogni ruota ha il proprio cavo di sterzo. Sebbene ciò comporti un doppio lavoro di tensionamento, garantisce anche che l'altra ruota possa continuare a essere sterzata in caso di rottura del materiale delle funi sensibili. Il sistema ridondante è un po' più costoso da produrre, poiché richiede un maggior lavoro di installazione e un quadrante più complesso con due scanalature di guida. Le distanze più brevi e quindi le funi più corte comportano un minore allungamento e quindi una minore manutenzione. E la barra di emergenza diventa obsoleta.

Un cavo di controllo
Più suscettibile: un unico cavo d'acciaio, a volte molto lungo, deve trasmettere i comandi di sterzo da ciascuna delle due ruote al quadrante. A tal fine, deve essere sottoposto a una tensione elevata per coprire senza allentamenti le distanze, solitamente lunghe, tra i punti di deviazione. Un allentamento eccessivo del cavo comporta il rischio che esso salti dalla puleggia durante i movimenti violenti dello sterzo. Spesso il sistema si inceppa completamente e anche la barra di emergenza non è più utile.