Prendo a prestito cio' che ha detto Alessio Chiaramonti riguardo le "Barche Mayda" ...e'  uno spunto per chiarire alcuni concetti della progettazione 

1) Il mare e' sempre lo stesso, cosi' come  i principi della fluidodinamica .....In che senso  si può  quindi parlare'  di  evoluzione delle forme delle barche?

2) Qual'e' il reale vantaggio di impiegare materiali piu' all'avanguardia tipo il carbonio rispetto al legno o vetroresina?

3) Quanto influisce la formula del rating sulle forme delle barche?

Oggi si visualizzano video in cui modernissime e leggerissime barche sfrecciano alla velocita' del suono, sembra che la progettazione delle barche di qualche decennio fa sia stata ampiamente superata...ma e' realmente cosi? 

Si puo' cominciare dicendo che una barca non deve essere estremamente leggera, mancherebbe di stabilita’  in bolina. Si potrebbe pensare di ovviare a questo con una chiglia a bulbo, abbassando cosi il cetro di gravita’. L’utilizzo di pinna con bulbo presenta pero' vari inconvenienti o rovesci della medaglia:

Non si puo’  aumentare piu'  di tanto  il pescaggio e la profondita’ del bulbo… la barca acquisterebbe una grossa inerzia nella rotazione del beccheggio…sbattendo e dissipando energia contro le onde…tutto a spese della velocita’. Inoltre La presenza di un bulbo aumenterebbe la superficie bagnata totale, a questo si potrebbe ovviare con una pinna stretta  avente poca superficie (infatti di solito le barche con bulbo adottano una pinna del genere) ma questo porterebbe ad avere uno scarroccio considerevole, non ottimizzato. Le resistenze aggiuntive su scafo e deriva, dovute proprio allo scarroccio (resistenze indotte), non risulterebbero quindi  minimizzate. Anche il bulbo per finire si muove con scarroccio e introduce ulteriori vortici e resistenze. In questo momento non entro nel merito se conviene o non conviene adottare la scelta del bulbo (ci sarebbe molto da discutere) sicuramente e' una scelta da ponderare perche' ha sia pro' sia contro. Piu' dettagli alla sezione  " Concetti Progettuali".

Una barca molto leggera comunque e' costretta ad adottare la scelta della chiglia con bulbo, con tutti i suoi pro e  contro.  Daltra parte molte barche leggere, forse  in carbonio,  sono costrette ad imbarcare anche zavorra interna (proibita tra l’altro in ORC se non in ragione del 6%).

In linea di massima quindi uno scafo dovrebbe avere un certo «peso minimo» per non derogare tutta la stabilita' alla chiglia. In questo modo ed in questo senso  i materiali, come la vetroresina & sandwich (moderna) o il legno incollato con Epoxy, continuano ad essere materiali competitivi con un alto rapporto prestazioni/prezzo.

Consideriamo tre  barche  a confronto: Mayda 39,  Barca A,  Barca B.   La prima con pinna a lama, le altre  due con pinna e bulbo.

A e B sono barche reali,  le piu'  moderne e  performanti oggi sui campi di regata. Ho preso i loro dati dal sito ORC

Mayda 39: Lungh 12.2m; largh 3.64m; peso 7500kg; sup vel 92m^2; posizione baricentro -0.09m; Sup bagnata 30mq APH 524  sec/miglio

A: Lungh 12.7m; largh 4.2m; peso 6900kg; sup vel 104m^2; posizione baricentro +0.02m; Sup bagnata 34.6mq        APH 501 sec/miglio

B: Lungh 13m; largh 4m; peso 6900kg; sup vel 113m^2; posizione baricentro -0.40m; Sup bagnata 35mq                    APH 459 sec/miglio

Mayda 39 viene  costruita in fasciame incrociato di mogano incollato con EPOXY e nel  totale rispetto delle norme R.I.N.A. 

A in sandwich di vetro biassiale e carbonio e

B in 100% Carbonio.

Mayda 39 e' la piu' pesante (anche se si pone tra le barche a medio/basso dislocamento) ma e' una scelta che dipende  dal fatto di voler adottare una chiglia di 3000kg a lama senza bulbo atta a garantire la stabilita' richiesta.  Si puo' dire che, se Mayda avesse voluto adottare un bulbo, il peso della  chiglia sarebbe stato 800Kg di meno e Mayda avrebbe avuto poco meno il peso delle altre barche   mantenendo lo stesso baricentro (-0.09m).  Questo sta ad indicare che la costruzione in legno ed EPOXY di Mayda e' altamente competitiva rispetto alle altre due barche prese a confronto.

Con venti leggeri,  oltre l'andamento delle linee d'acqua, e' fondamentale il rapporto Sup Velica / Sup Bagnata che vale rispettivamente:

Mayda39 --> 3.066 ; A --> 3.006 ; B  --> 3.22   

Mayda 39 e A sono molto simili in questo rapporto, mentre B e' nettamente piu' favorito. La filosofia delle tre barche si potrebbe riassumere in questo modo:

Mayda 39  e A hanno adottato per lo scafo un materiale  equivalente in rapporto Peso/Robustezza infatti se avessero  tutti e due il bulbo, avrebbero stesso dislocamento e stessa posizione del baricentro, Mayda 39 pero' non ha adottato il bulbo, ha aumentato la zavorra in pinna e per questo pesa un po' di piu' (+600Kg) ma non ha gli svantaggi del bulbo. Questo la favorirebbe in bolina (giusta superficie della pinna ... scarroccio ottimizzato.. etc) ma di poppa perderebbe un po' con venti forti in fase di planata perche' leggermente piu' pesante (come ha giustamente detto Alessio Chiaramonti).

B invece e' superione nel materiale per lo scafo. Il suo scafo (senza zavorra) deve  essere piu' leggero delle altre due barche. Lo si capisce perche' Disloca circa quanto le altre due barche  ma, a parita' di peso, il baricentro e' molto piu' basso (-0,4m). Ha adottato cioe' uno scafo piu' leggero ma per avere la giusta stabilita'  ha dovuto aumentare peso nel bulbo. Ha cioe' "estremizzato la scelta del bulbo".

Le differenze "macroscopiche" tra le tre barche si potrebbero sintetizzare cosi':

Mayda 39 --> punta su una pinna a lama 

A --> mantiene gli stessi standard puntando pero'  su una pinna con bulbo

B --> alleggerisce ancor piu' lo scafo ed "e' costretto a puntare ancor di piu' sul bulbo"

Ora, mentre il vantaggio di non avere il bulbo potrebbe risultare un po' ...."invisibile " al rating ... perche' valutato in base a modelli che si potrebbero "distaccare" dalla realta'  .... il fatto di avere un bulbo si riflette  direttamente su una quantita' misurabile... cioe' la capacita' di raddrizzamento e di portare vela....indi... la forza propulsiva.... da cui ne deriva una forte discrepanza dei rating per le tre barche.... che potrebbe quindi non rispecchiarne le reali condizioni di velocita' .....

Qualche anno fa si aveva la convinzione che le barche, per superare la loro velocita' critica, dovessero avere linee di poppa piatte e tagliate per avere un maggiore sostentamento dinamico. Questo pero' vale solo ad altissime velocita' .... il vento non e' sempre cosi' forte e questo tipo di approccio penalizzerebbe le velocita'  un poco inferiori generando parecchi vortici di scia. Tutte e tre le barche Mayda 39, A e B lo hanno ben capito e presentano linee di poppa piu' fini che tendono a trascinare poca acqua. A e B hanno continuato pero' ad avere una larghezza importante a poppa a livello della coperta. Questo le aiuta meno in bolina, quando, a scafo sbandato,  una poppa troppo larga li porta ad avere delle linee d'acqua asimmetriche. 

Per quantificare questi concetti si rimanda alla sezione  " Concetti Progettuali".

Si potrebbe infine pensare che questa filosofia di progetto sia stata gia' adottata in passato.... ma .... a quei tempi l'imposizione del rating IOR  generava barche con linee al galleggiamento corte e lunghi slanci specie a poppa che alterano le considerazioni fatte in questa trattazione....