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La vela

Siamo giunti al terzo articolo di questa rubrica e, dopo un articolo di carattere generale, cominciamo ad analizzare i vari componenti della nostra attrezzatura.

Il primo che trattiamo è la vela, il motore che ci permette di muoverci; la nostra attenzione sarà focalizzata sugli effetti che le regolazioni di bugna e di caricabasso hanno sul suo funzionamento.


Ricordando brevemente quanto esposto nell'articolo precedente, possiamo notare che guardando una vela piena di vento, questa mostra un profilo convesso dal lato sottovento, creando così all'aria che scorre su questo lato un percorso più lungo: essendo uun moto laminare, la differenza di velocità porterà ad una differenza di pressioni e quindi alla portanza.

 

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L'intensità della portanza è proporzionale alla differenza di velocità dell'aria fra i 2 lati della vela;

aumentando questa differenza, crescerà quindi anche la portanza.

 

La bugna

 

Quando noi andiamo a regolare la bugna, andiamo ad intervenire sulla curvatura della vela: più la cazziamo e più la "appiattiamo", riducendo quindi la sua concavità e di  conseguenza anche la differenza di lunghezza (e quindi di velocità). Ecco  perché per avere una vela più scarica andiamo a tirare molto la bugna. Viceversa, lascandola, la vela diventa più "panciuta" e l'aria che scorre sul lato sottovento dovrà fare un percorso più lungo, dovendo quindi incrementare la sua velocità e di conseguenza portare ad un aumento della portanza.

 

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Il caricabasso

 

Prima di spiegare quali siano gli effetti della sua regolazione, dobbiamo analizzare come si comporta il vento alle varie altezze della nostra vela. Finora, infatti, abbiamo sempre analizzato il flusso del vento su un piano orizzontale, ma vediamo come questo cambi alle varie quote e sul perché debba "twistare".

Il vento scorre sopra dei corpi che si possono considerare fermi (il terreno o l'acqua) con un moto prettamente laminare; in vicinanza di questi il suo moto viene rallentato per attrito, creando un diagramma delle velocità sul piano verticale di tipo parabolico come visibile nel disegno seguente.

 

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La vela è quindi soggetta a vento di intensità diversa a seconda dell'altezza. Definito con vento di prua (-Fa) quello generato dalla velocità del windsurf, a livello dell'acqua avremo:

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mentre a livello della penna della vela dove il vento reale è maggiore, avremo:

 

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Possiamo notare come a pelo d'acqua, essendo il vento reale di intensità minore, la nostra andatura sia una bolina molto stretta e che quindi la vela debba essere molto cazzata. In sommità, invece, il vento reale è maggiore e quindi la nostra andatura rispetto al vento apparente risulta essere quasi al traverso, con la vela che quindi deve essere lascata rispetto alle quote inferiori.

Questo ci spiega il motivo principale per cui la vela deve twistare in penna! Vediamo ora come regolare la tensione del caricabasso, ricordando che più lo cazziamo e maggiore twist diamo alla vela.

Quando il vento è leggero, il gradiente di velocità è contenuto e quindi non è necessario che la vela twisti molto e quindi ecco perché la dobbiamo cazzare poco. Quando al contrario il vento è forte, anche il gradiente di velocità è elevato e quindi dovremmo cazzare maggiormente la nostra vela per permettergli di twistare di più.

Esiste anche un'altro motivo per cui la vela deve twistare, e precisamente è quello di permettere di scaricare le raffiche di vento, sollecitando il meno possibile il surfista. La scelta di rendere meno sensibile alle raffiche la penna, è legata alla sua posizione, che è quella con la distanza maggiore dal piede d'albero e quindi quella che crea il maggior momento di ribaltamento.

 

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Infatti abbiamo che per l'equilibrio deve essere:

 

dc * Fc = dv * Fv

 

dove dc è altezza del boma, Fc è forza che esercita il corpo del surfista  che si oppone a Fv, forza esercitata dal vento sulla vela e dv la distanza da terra del punto di applicazione di Fv.

Cazzando molto il caricabasso fino a sventare la balumina,  si rende, infatti, il profilo di questa zona meno stabile, capace cioè di perdere la forma concava quando investita da un raffica improvvisa, e quindi non portando contributo alla trazione della vela stessa. Quando la balugina non lavora, anche dv si abbassa, in quanto la risultante della spinta del vento viene a trovarsi più in basso, ed essendo dc fissa, anche la forza Fc calerà, e quindi non saremo catapultati in avanti.

 

 

Il nuovo concetto

 

Ad inizio agosto, mi trovavo "casualmente" al parcheggione di Malcesine e stavo parlando con Andrea Cucchi, quando vedo una sua vela (una Point7 Swell 4,7) montata sul prato molto cazzata di caricabasso e gli chiedo se l'avesse armata per vento forte, ma lui mi risponde mostrandomi una cosa interessantissima ed innovativa sotto il profilo fluidodinamico. La vela sembra piatta e molto "sventata" ma, facendo flettere l'albero (mettendo un piede sulla base ed uno sulla penna e simulando così la spinta del vento), la tasca d'albero si stende, creando il giusto profilo e formando lungo l'intero albero un raccordo perfetto, privo dello scalino classico presente solitamente nelle altre vele in questa zona (vedi foto seguente)! Il profilo della vela risulta così, molto lineare, senza nessun salto o ostacolo che possano disturbare lo scorrimento dell'aria, a tutto vantaggio del mantenimento del moto laminare! In parole semplici, questa bellissima soluzione fluidodinamica dovrebbe garantire sia stabilità  che un'eccellente potenza!

Andrea, infatti, parlandomi di questa soluzione, descrive il comportamento della vela nella manovra regina del wave, dicendo: "nel momento del cut back, la vela diventa completamente neutra visto che l'albero riceve meno pressione dal vento, quando invece si chiude la vela per cercare pressione e potenza, la vela crea un profilo perfetto per entrare verso l'onda nel bottom in piena velocità, per saltare più alti in pieno controllo e, naturalmente, tornare di bolina più veloce possibile sul nuovo picco".

 

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Tommy della Frana

A termine di questo articolo, inserisco una tabella che ho trovato on-line, che mostra indicativamente il rapporto fra peso corporeo del surfista, l'intensità del vento reale (espresso in nodi, 1 nodo = 1.582 km/h) e la corretta scelta della dimensione della vela.

 

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Come si può notare, in presenza di un vento di 18 nodi, un surfista di 65 chili riuscirà a planare con una vela di 5 m2, mentre ad una di 80 ne servirà una da 6 m2.

 

 

Riferimenti bibliografici:

 

http://www.isw-windsurf.info/index.php?option=com_content&task=view&id=330&Itemid=13

 

Altri varii articoli salvati sul mio pc dei quali non riesco a stabilire la provenienza dal web;

nel caso in cui gli autori, anche di alcune illustrazioni, ritrovino traccia di loro contenuti sarò ben lieto di aggiungerli nei riferimenti..