Lo sforzo di una barca a vela di cambiare rotta in modo indipendente verso il vento, noto come imbardata di bolina, è una caratteristica positiva. L'imbardata di bolina fa sì che lo yacht navighi più velocemente. Con l'imbardata di bolina, lo yacht ha anche la capacità di orientarsi attivamente verso il bordo del vento al traverso, facilitando la ricerca della rotta ottimale. L'imbardata di bolina provoca anche una pressione sul timone e quindi una migliore sensazione di governo. Inoltre, la tendenza alla bolina è un aspetto di sicurezza non trascurabile nel caso in cui lo yacht venga disalberato.
Imbardata di bolina per una maggiore sicurezza
Anche se è in contrasto con i principi nautici, sono molti i casi in cui il timone viene lasciato incustodito. Il timoniere si addormenta, sviene o semplicemente va sottocoperta per controllare la posizione. A questo scopo, il timone a ruota può essere bloccato con il fuso, la barra può essere fissata con una corda o bloccata con appositi accessori. Se è installato un autopilota, lo yacht viene persino deliberatamente lasciato fuori dalle vostre mani e si è tentati di trascurare il monitoraggio.
Tuttavia, se l'autopilota o il meccanismo di blocco si guastano, lo yacht può scegliere la propria rotta. Anche se questo è sempre un male, il male minore è se si cerca di andare controvento. In questo caso, a un certo punto le vele si ammazzano e lo yacht si ferma; forse continuerà ad andare controvento, ma poi si adagerà. Se invece si abbassa in modo incontrollato, le conseguenze possono essere più gravi. Tra queste, un aumento della velocità, una prua a malapena controllabile sottovento, una strambata di brevetto con conseguente colpo di sole. Per non parlare del caos a bordo. E nessuno vuole immaginare cosa può accadere in una zona densamente trafficata.
D'altra parte, la sicurezza aggiuntiva che si suppone offra la deriva di bolina in caso di caduta in mare è spesso notevolmente sopravvalutata. In condizioni di vento leggero, la risalita al vento è di solito piuttosto lenta. Lo yacht naviga a una buona distanza e la persona caduta in mare deve essere un ottimo nuotatore per raggiungerlo. In condizioni più difficili, lo yacht va quasi subito controvento. Tuttavia, con un giubbotto di salvataggio gonfio, è quasi impossibile avanzare e lo yacht si allontana rapidamente dalla persona in acqua.
Come nasce l'imbardata di bolina
Tuttavia, questo aspetto della sicurezza è solo un effetto collaterale del lasco di bolina. In realtà è necessario per far sì che una barca a vela navighi meglio, cioè più velocemente e in modo più confortevole. Il motivo di questa necessità può essere spiegato dall'interazione piuttosto complessa di forze che si verificano su una barca a vela.
L'imbardata di bolina desiderata si verifica automaticamente con l'aumento del vento e il relativo sbandamento, spesso anche più di quanto sia opportuno. Lo sbandamento fa sì che il centro di pressione della vela si sposti significativamente a sottovento e il centro di pressione laterale leggermente a sopravvento. Allo stesso tempo, anche il parallelogramma delle forze si sposta. Il centro di pressione della vela si sposta verso poppa, le linee di forza non agiscono più in modo esattamente opposto l'una all'altra e si genera una coppia verso poppa.
La spiegazione semplice
Certo, questa spiegazione, che ogni studente di vela impara, è forse difficile da capire. Ecco quindi un altro tentativo, un po' più suggestivo, anche se non del tutto corretto dal punto di vista fisico:
Per fare questo, immaginate che tutte le forze al di sotto della linea di galleggiamento siano forze frenanti e le vele forze di propulsione. Le vele tirano lo yacht in avanti, lo scafo e le appendici frenano. Se lo scafo è fermo ma le vele tirano, si crea una coppia. In posizione verticale, lo yacht inciampa virtualmente sulla prua. Quando sbanda, il "punto di trazione" delle vele si sposta verso l'esterno, lontano dallo scafo. In questo modo si crea un braccio di leva e lo yacht vira verso il vento.
Perché l'avidità di vento rende veloci
Il timoniere contrasta questa coppia con il timone. La regolazione della pala provoca una regolazione della corrente e quindi una sovrapressione sul lato di sopravvento. Questa generazione di pressione ha effetti diversi.
Il punto di pressione laterale si sposta verso poppa, poiché sul timone si generano improvvisamente pressioni che prima non c'erano. In questo modo il punto di pressione velico e quello laterale tornano in equilibrio e lo yacht naviga dritto.
Inoltre, la pressione sul timone è diretta verso il vento, generando portanza e contrastando la deriva. La forza totale esercitata dalla chiglia e dal timone verso sopravvento è maggiore di quella che si avrebbe se il timone non avesse alcun angolo d'attacco. Questo vale sempre di più per le imbarcazioni con piano laterale diviso, cioè le moderne chiglie corte, ma anche per le chiglie lunghe.
Perché le chiglie lunghe tengono meglio la rotta rispetto agli yacht moderni
Queste imbarcazioni generano meno portanza, poiché il profilo lungo della chiglia è molto meno efficace e anche il timone, spesso di forma sfavorevole in termini di idrodinamica, genera meno portanza. Tuttavia, queste barche hanno un altro grande vantaggio: la superficie principale della chiglia, che si trova molto a poppa, è situata dietro il centro di gravità dello yacht e agisce come una banderuola, notevolmente semplificata. Ciò significa che lo yacht si raddrizzerà sempre da solo. Uno dei motivi per cui è nota la buona capacità di mantenere la rotta delle chiglie lunghe.
Un'altra è la forma dello scafo subacqueo. Gli yacht con telaio a S puntano verso poppa o comunque hanno una poppa molto stretta. Gli yacht moderni con telaio a U, invece, progettati per offrire molto spazio sottocoperta e soprattutto a poppa per le cuccette, hanno sezioni di poppa molto ampie. Spesso lo scafo non si assottiglia affatto dal centro. Questo può avere dei vantaggi non solo in termini di comfort, ma anche di caratteristiche di navigazione. Quando si naviga in posizione verticale, ad esempio di bolina o sottovento, le condizioni di planata sono facilitate, a condizione che il peso complessivo non sia troppo elevato e che le vele sviluppino una propulsione sufficiente. Inoltre, lo scafo piatto e largo a U aumenta notevolmente la stabilità dimensionale.
Maggiore manovrabilità di bolina con gli scafi moderni
Tuttavia, la forma degli scafi moderni comporta anche un aumento dell'imbardata di bolina con l'aumento dello sbandamento, più che nelle barche più vecchie. In posizione verticale, la linea centrale di costruzione e la linea centrale della superficie bagnata - in altre parole, la linea che determina la rotta attraverso l'acqua - sono direttamente una sopra l'altra su entrambi gli yacht. Entrambi vanno dove punta la prua senza sbandare. Tuttavia, se lo yacht moderno è adagiato su un fianco, la forma della linea di galleggiamento diventa altamente asimmetrica e la superficie bagnata si sposta verso sottovento, a poppa molto più che a prua. Di conseguenza, la linea di centro e la linea di rotta non sono più sovrapposte e anche la linea di rotta si sposta più sottovento a poppa che a prua. Essa punta verso il vento, mentre la rotta dello yacht non è cambiata. Pertanto, l'imbarcazione si troverà a sbandare.
Inoltre, la poppa si inclina fortemente a sottovento, anche in questo caso più della parte anteriore a causa della forma. Tuttavia, poiché lo yacht tende sempre ad avere un rapporto di dislocamento equilibrato, la poppa si inclina e la prua si abbassa di più: si assesta sul muso. Facendo leva sulla poppa, tuttavia, anche il timone può deviare. La sua superficie effettiva si riduce e genera meno pressione nel piano laterale di poppa, causando uno spostamento in avanti del centro di pressione laterale. In termini relativi, il centro di pressione della vela si sposta verso poppa e l'imbardata di bolina aumenta.
Per contrastare questo fenomeno, il timone deve essere regolato con maggiore forza, il che aumenta la resistenza e a un certo punto porta a uno stallo con conseguente sovraelongazione. Questo problema può essere contrastato con sistemi a doppio timone.
Chiglie lunghe difficilmente assestabili
Lo yacht S-Spant è diverso. Poiché la poppa è stretta e profonda, la forma della linea di galleggiamento rimane quasi simmetrica anche quando si sbanda. Sebbene si sposti anche sottovento, la linea centrale e la linea di rotta non sono più sovrapposte, ma sono ancora quasi parallele, cioè puntano nella stessa direzione. Lo yacht naviga con una maggiore stabilità di rotta, non c'è trimming sul naso e non c'è livellamento del timone.
La forma dello scafo e della chiglia lunga garantiscono quindi una maggiore stabilità di rotta o una minore imbardata di bolina, anche in caso di sbandamento, rispetto a uno yacht moderno. Questo è già stato dimostrato da un ampio confronto pratico.
Tuttavia, questa caratteristica della chiglia lunga si paga principalmente con un minor volume e quindi un minor comfort in porto. Tuttavia, anche l'imbardata di bolina aumenta con l'aumentare dello sbandamento, a causa dello spostamento del centro di pressione della vela. Anche il timone è meno efficiente. Anche se non viene estratto, spesso non ha una forma idrodinamica favorevole ed è sottoposto a un flusso turbolento dalla chiglia che lo precede. Anche con una chiglia lunga, si arriva a un punto in cui il timone non riesce più a contrastare efficacemente l'imbardata di bolina, ma rallenta e diventa inefficace.
Quanto è buona l'imbardata di bolina?
Il miglior rapporto tra sbandamento e angolo d'attacco del timone, ovvero la quantità di imbardata di bolina che una barca a vela deve avere e quella che può tollerare, varia da progetto a progetto. Come regola generale, un angolo d'attacco del timone di tre gradi sottovento si è dimostrato il migliore per velocità del vento comprese tra 2 e 3 Beaufort, e fino a sei gradi per velocità del vento superiori.
Con angoli maggiori, la resistenza è superiore all'effetto di sollevamento. Con il timone a barra, gli angoli possono essere facilmente determinati con un goniometro e segnati sul pavimento del pozzetto o sul ponte di poppa con del nastro adesivo. Con il timone a ruota, si può misurare sul quadrante e segnare anche la ruota con del nastro adesivo. Questi ausili sono necessari perché altrimenti, soprattutto con il timone a ruota, è difficile trarre conclusioni sull'angolo del timone - se, come di solito accade, manca un sensore dell'angolo del timone.
Anche le marcature sono importanti, poiché la sola pressione del timone non fornisce un'indicazione affidabile della posizione della pala rispetto alla direzione di marcia. La pressione del timone è generalmente un indicatore; un aumento significa un aumento dell'angolo di attacco. Tuttavia, un timone può anche essere fortemente pre-bilanciato e non fornire quasi alcun feedback nonostante un ampio angolo di attacco, così come un timone a ruota fortemente ridotto o rigido.
Con gli angoli d'attacco menzionati, uno yacht dovrebbe essere in grado di trasportare tutta la sua superficie velica con uno sbandamento di 20, raramente fino a 30 gradi. Tuttavia, se la barca rompe molto prima o addirittura sottovento, questo indica un progetto sbilanciato. In questo caso, si può provare a modificare l'inclinazione dell'albero: renderlo più ripido per contrastare l'imbardata di bolina, abbassarlo un po' per generare un maggiore momento di bolina. Anche la modifica dell'area e della forma delle pale del timone può essere utile. Una pala più grande di solito genera anche una maggiore pressione a poppa, causando lo spostamento del punto di pressione laterale a poppa. Tuttavia, genera anche una maggiore resistenza aerodinamica.
Come contrastare l'eccessiva imbardata di bolina
In navigazione, il modo più semplice per evitare un eccessivo scarroccio di bolina è ridurre lo sbandamento. In primo luogo, le vele devono essere regolate in modo più piatto.
Un altro modo per evitare lo sbandamento è quello di aumentare il momento raddrizzante, regolando il peso a prua. Se entrambi i metodi non sono più sufficienti, si deve ricorrere al terzarolo. Questo sposta il centro di pressione della vela verso il basso e lo sbandamento diminuisce.
Suggerimento per il reefing: Per quanto riguarda l'ordine di terzaroli, non bisogna farsi ingannare dagli equipaggi delle regate. È più probabile che cambino la vela di prua piuttosto che scuffiare la randa, ma per motivi diversi. Le vele da regata di oggi sono così rigide e poco estensibili e i dispositivi di trimmaggio sono così buoni che possono essere tirate piatte come una tavola. Quasi solo l'ultimo terzo è efficace. Questo ha più o meno lo stesso effetto di un primo terzarolo. Le rande da crociera, invece, sono spesso, per dirla tutta, delle lastre di gomma da cui è difficile estrarre la profondità di calpestio, e più sono vecchie, peggio è. Inoltre, su una barca da regata l'equipaggio può azionare attivamente la scotta della randa e il traslatore, aumentando così la pressione durante le raffiche o quando il vento cala brevemente se la randa non è terzarolata. In una crociera, non sarebbe ragionevole aspettarsi che qualcuno manovri la randa per tutto il tempo.
Improvvisamente avido di vento?
Se si passa da una rotta di bolina a una rotta di mezzo vento o di scotta, lo yacht può sviluppare tutto il suo potenziale di velocità. Tuttavia, chi si aspetta una crociera rilassata spesso si sbaglia. Lo yacht, che fino a un attimo prima navigava in modo equilibrato con la stessa configurazione, può improvvisamente diventare estremamente avido di bolina dopo il distacco e richiedere un intervento violento al timone. Tuttavia, sebbene lo sbandamento sia significativamente inferiore rispetto all'incrocio, il centro di pressione della vela si è nuovamente spostato verso l'esterno a causa dello sventolio della vela. Anche questo comporta una coppia di bolina. Inoltre, le vele di prua perdono la loro forma quando sono avvolte, quando non c'è trazione verso il basso sulla balumina. Esse si aprono fortemente nella parte superiore e di solito devono essere avvolte troppo strette nella parte inferiore, il che comporta un ulteriore spostamento del punto di pressione verso poppa.
Un blocco della cima chiuso su un punto di avvolgimento il più lontano possibile, ad esempio sulla battagliola, può aiutare un po'. Tuttavia, solo il terzarolo, compresa la randa, può essere davvero utile. In caso di dubbio, può essere tolto completamente. Il centro di pressione della vela dovrebbe essere il più avanti possibile solo sotto la vela di prua. Anche se questo vi costerà probabilmente qualche minuto in termini di tempo di arrivo, rende il viaggio molto più confortevole. In compenso, il genoa, eventualmente terzarolato al traverso, può spesso essere nuovamente spiegato completamente.
Come si è visto, il lasco di bolina è amico di ogni velista. Garantisce che uno yacht navighi in modo vivace, veloce e sicuro. Tuttavia, se diventa troppo grande, può essere fastidioso o addirittura pericoloso. Chiunque mandi i propri ospiti in mare su una barca ostinata, con una temperatura di 35 gradi e spruzzi sul viso, si troverà presto a viaggiare da solo. Tuttavia, se siete consapevoli delle ragioni di questo comportamento e adottate le giuste misure per contrastarlo, potrete raggiungere la vostra destinazione in modo molto più comodo e piacevole.
