Un esempio di Disruptive Design nella progettazione nautica e navale

di Brunello Acampora

 

Abstract
Il Royal College of Art, prestigioso ed autorevole ateneo d’oltremanica, ha da poco tenuto un corso intensivo intitolato “Disruptive Market Innovation through Design”.

Il concetto che il Design possa essere il veicolo per innovare radicalmente il Mercato è una tendenza rivalutata in questi ultimi anni. La teorizzazione di tecnologia ‘disruptive’ e la sua distinzione dal modello ‘sustaining’, viene per la prima volta introdotto da Clayton M. Christensen nel 1997 (1); interessante notare che Clayton sia un professore della Harvard Business School e non un designer.

Qualsiasi creativo degno di tale nome – che si tratti di un designer, di un progettista, un architetto o un ingegnere, uno scrittore, uno chef o un pittore – sogna di inventare qualcosa che rivoluzioni il proprio ‘mondo’, la propria sfera d’influenza. Il mondo accademico e quello industriale, probabilmente stimolati dalla peggior crisi economica dopo quella del 1929, sembrano prendere atto di questa inderogabile esigenza di progresso, che deve passare anche per un approccio rivoluzionario – o disruptive – del Design.

Si proverà a descrivere il progetto di un trimarano rovescio ‘ram wing’ lungo cento metri e pensato per poter toccare i cento nodi di velocità massima, basato su una geometria di carena inventata da Sonny Levi nei primi anni ’70, come esempio di un approccio disruptive, applicato al mondo dei Superyacht.

Renato ‘Sonny’ Levi di ‘disruptive design’ ne sa qualcosa, sin dall’inizio della sua lunga e prolifica carriera: egli non sembra riuscire a disegnare nulla che non sia una minaccia allo status quo e di fatto ha rivoluzionato la progettazione delle moderne imbarcazioni plananti a motore. Il suo lavoro è stato accolto a volte con diffidenza, forse perché l’intuizione e l’osservazione, il ragionamento privo di ogni postulato o pregiudizio, non sono processi facili da codificare, protocollare e trasmettere.

Considerato da tutti il più grande esperto al mondo di monocarena plananti a V profonda, Levi riesce però a spiegarci perché, oltre certe velocità, queste carene pesantemente stellate sino a poppa siano più efficienti di quelle ‘piatte’ non solo sul mosso, ma persino su mare calmo: l’ingenua osservazione che è possibile ridurre la superficie bagnata solo se la carena è stellata sino a poppa (2), con l’ausilio di ‘pattini’ longitudinali, rende evidente che la strada tracciata da lui e da quell’altro ‘gigante’ di nome Raymond Hunt fosse, semplicemente, l’unica soluzione logica possibile. L’analisi e la sperimentazione che Levi effettua su questa famiglia di carene arrivano a pronosticare addirittura ciò che sembrerebbe confutare quanto da egli stesso dimostrato: a velocità ancora più elevate, può essere opportuno ridurre nuovamente la stellatura del fondo, come nel caso del meraviglioso L.20, costruito da Giacomo Colombo (3), un Racer che nel 1969 toccava i 75 nodi.

Una delle altre note ‘battaglie’ di Sonny è quella delle eliche di superficie: che impresa spiegare che un’elica ‘mezza fuori’ dall’acqua possa essere complessivamente più efficiente di una totalmente immersa! Certo, chiunque voglia andar forte, veramente forte, oggi non può che affidarsi ad un’elica di superficie: non esiste altro mezzo di propulsione marina che, oltre certe velocità, possa funzionare. Ma Sonny vuole dimostrare molto di più, ovvero che le eliche di superficie sono il sistema propulsivo più efficiente che ci sia, persino su imbarcazioni (o navi) lente e pesanti. Battaglia lunghissima, estenuante, mai conclusa anche a causa dell’incapacità dell’industria di assorbire la naturale mancanza di perfezionamento di una tecnologia decisamente ‘disruptive’.

Da Arcidiavolo al Ram Wing 100

Progettato nel 1972, questo trimarano rovescio a sostentamento aerodinamico tipo ‘ram wing’ rappresenta per Levi l’opportunità di sperimentare un’inedita configurazione multiscafo, nell’ambito di quello che lui definisce la modalità operativa “over the waves” (4, 5).

Arcidiavolo II

Spaccato di Arcidiavolo II, 1975

Due scafi asimmetrici prua, simile ad un catamarano da competizione contemporaneo, ma con una ‘gondola’ a poppa, ovvero un terzo scafo centrale a V profonda che alloggia il motore e la trasmissione Step Drive di superficie; il tutto collegato da un profilo alare.

Si può definire in tanti modi e c’è chi lo ha definito un “quattro punti” (il quarto punto sarebbe l’elica di superficie ‘Step Drive’, già collaudata con grande successo sul Drago, il cabinato di serie diesel più veloce del mondo e capace di filare 50 nodi).

Arcidiavolo Tognelli Soccol

Arcidiavolo II in navigazione

Sta di fatto che l’ispirazione originale nasce dall’esigenza di ospitare un solo motore in un’imbarcazione tutto sommato piccola, dieci metri, risolvendo il problema della coppia tramite l’effetto stabilizzante dei due scafi di prua.

Il ‘tunnel’ a Y, oltre alla corretta profilatura della coperta, avrebbe aggiunto portanza aerodinamica in grado di compensare favorevolmente il peso aggiunto a causa di una struttura necessariamente più complessa. Arcidiavolo non aveva l’ambizione di essere più veloce di un catamarano ‘puro’, che presenta un’aerodinamica migliore grazie all’area frontale ridotta; tanto meno si sperava che questo trimarano potesse essere più marino di un buon monocarena, sul mosso.

Highland Fling, 1971

Highland Fling, 1971

Tuttavia, proprio questa capacità di ‘battere’ i monocarena in buone condizioni meteo e poter competere anche sul mare mosso, rendeva la configurazione di grande interesse, un compromesso dal grande potenziale.

L’unica imbarcazione nota all’autore che ricordava Arcidiavolo è citata da Peter Du Cane in High Speed Small Craft (6), dove si vede ‘Highland Fling’ un’imbarcazione del 1971 con due scafi di prua (in questo caso simmetrici) ed un terzo punto di contatto a poppa, con il motore a prua del cockpit di guida e, grande differenza, propulsione ad elica sommersa.

Arcidiavolo venne realizzato in tre differenti versioni e il lavoro di sperimentazione si può definire un vero e proprio programma di sviluppo, che consentì a Levi di raccogliere tutti i dati e parametri necessari a sviluppare delle curve caratteristiche della configurazione, per la nascita di una famiglia di carene.

Lavoro che premierà armatore e progettista con un meritatissimo record mondiale di velocità di categoria, a testimonianza della bontà del progetto. Le piccole e veloci imbarcazioni da competizione rappresentano quindi un patrimonio di dati, utili per la progettazione di imbarcazioni di differenti dimensioni e prestazioni – sempre se i dati vengono estrapolati ed interpretati con rigore scientifico.

Arcidiavolo GT, progetto Victory Design per Cantieri di Sarnico, 2008

Arcidiavolo GT, progetto Victory Design per Cantieri di Sarnico, 2008

Molto più recentemente, quasi dieci anni or sono, Luigi Foresti accolse il mio invito a finanziare il progetto di un nuovo Arcidiavolo da diporto veloce, su cui avevo già iniziato a lavorare. La versione ‘Victory Design’ di Arcidiavolo, contraddistinta dall’acronimo GT sia in memoria dell’armatore del primo progetto di Levi, Giorgio Tognelli, sia per la chiara ispirazione alle auto Gran Turismo, non è mai andata oltre il prototipo, il cui sviluppo venne interrotto dalla crisi economica che costrinse tutti i costruttori a tagliare ogni investimento.

Eppure Arcidiavolo GT, tra le classiche e prevedibili imperfezioni del ‘disruptive design’, si è dimostrato un’ottima barca, marina stabile e veloce – soprattutto in funzione del peso elevato del prototipo.

Questa mia esperienza diretta con la configurazione progettata da Renato Levi quasi trenta anni prima di me – unita alla stima ed alla riconoscenza che da sempre provo nei confronti di questo grande maestro – mi fece accettare con entusiasmo l’idea di far parte di un gruppo di lavoro che avrebbe definito in dettaglio il progetto di un ‘Arcidiavolone’ lungo cento metri e che filasse cento nodi, il ‘Levi Ram Wing 100’.

100 Nodi

La sfida dei cento nodi è stata oggetto di molti studi ed argomento di grande interesse militare (7), ma Sonny Levi, con la capacità di sintesi che lo contraddistingue quando progetta, disegna in maniera semplice ed essenziale la forma di questo avveniristico trimarano.

Levi Y Tunnel Ram Wing 100

I dati in suo possesso ed una serie di calcoli preliminari, gli indicano che l’incremento di peso di una nave in metallo di questo tipo e la velocità relativamente bassa (in rapporto alla lunghezza), non avrebbero impedito a questo ‘Arcidiavolo gigante’ di generare una portanza aerodinamica sufficiente per aumentare la propria efficienza e fargli toccare i fatidici cento nodi.

Levi Y Tunnel Ram Wing 100Anche la forma della coperta e della sovrastruttura facevano parte del disegno di Sonny, non perché egli volesse incidere sullo stile del mezzo (cosa che però, forse involontariamente, finisce sempre per fare), ma per l’importanza che egli da alla forma del “dorso dell’ala”, un aspetto spesso trascurato dai progettisti di imbarcazioni veloci.

Lo sviluppo prevalentemente ‘conico’ della sovrastruttura rivela l’intenzione di ricorrere a forme a sviluppo naturale, dove possibile, per contenere il peso del fasciame metallico: un esperimento che a Levi riuscì bene nel futuristico FC155 realizzato dalla ST.A.IN. di Torino.

La propulsione primaria è affidata a due eliche di superficie progettate dallo stesso Levi, capaci di spingere le 2000 Tonnellate di dislocamento a cento nodi, grazie a circa 120 mila cavalli erogati da un apparato macchine CODAG composto da due turbine a gas e due diesel da 4Mw.

Levi Y Tunnel Ram Wing 100

Levi Y Tunnel Ram Wing 100

Alla velocità di crociera intermedia di 50 nodi, la capacità dei serbatoi garantirebbe circa 2800 miglia di autonomia; a 40 nodi potrebbe traversare l’Atlantico in poco più di tre giorni, oppure impiegarci appena 40 ore alla velocità media di 75 nodi – con serbatoi supplementari da 400 tonnellate di combustibile (8).

Occorre precisare che la scelta delle eliche di superficie è perfettamente coerente con i risultati ottenuti dal programma della US Navy per una nave da 3000 Tonnellate capace di navigare a cento nodi, nel corso del quale venne tra l’altro realizzato un prototipo da ben 100 tonnellate, il SES-100B con due eliche di superficie e costruito da Bell Aerospace, che toccò i 91.9 nodi il 31 giugno 1976, diventando ufficialmente la nave militare più veloce del mondo.

Esisteva anche un SES-100A, spinto da propulsori idrogetto, che non superò mai i 76 nodi e fu ritenuto non idoneo. (7)

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General Design

La piattaforma tecnologica del progetto funzionale di Sonny Levi mette a disposizione circa tremila metri quadri ‘vuoti’ da trasformare in aree vivibili e godibili per l’armatore ed i suoi ospiti, oltre ad ampi spazi per il nutrito equipaggio. Se le ampie aree private dell’armatore, caratterizzate da privacy e panoramicità, sono sempre tagliate sulle esigenze e le abitudini di persone molto particolari, si è ritenuto importante dedicarsi a delle ipotesi di definizione delle aree sociali o comunque fortemente influenzate dall’originalità del progetto.

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I ponti aperti, sia il beach club di poppa che l’helipad del ponte intermedio, possono essere protetti da enormi superfici vetrate mobili, per la protezione dal vento in navigazione, ma anche per motivi di sicurezza e per l’utilizzo anche invernale dello yacht.

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Tutti gli scarichi e le prese d’aria sono stati ospitati nel tunnel aerodinamico, per un aspetto ed una pulizia della coperta di stile aeronautico. Anche le antenne sono poche rispetto a quelle normalmente visibili su yacht di dimensioni simili, perché la maggior parte saranno a facce piane ed incassate a filo fasciame, come sulle navi militari di ultima generazione.

L’apparente ermeticità di LRW100 è limitata alla navigazione o nei momenti in cui si vogliano privilegiare sicurezza e privacy a bordo: una volta alla fonda, la nave si apre al sole ed al mare grazie una serie di portelloni che consentono il varo dei tender e dei ‘toys’ tra cui l’inevitabile sottomarino tascabile, calato dal fondo del tunnel: un’area al coperto che diventa una specie di bacino privato a cui si accede da prua oppure dai passaggi laterali.

disruptive Market and design

La nave avrà bisogno di usare una delle tre ancore di prua solo in porto o per lunghi periodi di inattività: un sistema di dynamic positioning sfrutterà al meglio i ben tre scafi per mantenere con precisione millimetrica la posizione e la prua desiderata, grazie ad un sistema di getti d’acqua e senza nessun apparato a combustione interna in funzione sino a circa 40 ore.

L’aspetto del basso impatto ambientale viene ripreso nei vetri trasparenti ma dotati di pellicola a opacità variabile che oltre a proteggere dall’irraggiamento solare e dai raggi UV, ha proprietà fotovoltaiche e contribuisce al bilancio energetico. La plancia di comando diventa una zona dove gli ospiti, alloggiati in sedili ergonomici e confortevoli, possono assistere al pilotaggio di uno yacht molto speciale, vivendo un’esperienza simile a quella di una visita alla cabina di pilotaggio di un aereo di linea in volo.

I render tridimensionali a corredo di questa memoria, illustrano la grandiosità del progetto e cosa sarebbe possibile realizzare su una piattaforma del genere.

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Conclusioni

Le esperienze realizzate anche nel mondo delle competizioni, se affiancate da una profonda comprensione dei fenomeni fisici sottostanti e dall’imprescindibile rigore scientifico che deve essere impiegato nell’analisi e nell’estrapolazione dei risultati, può condurre alla realizzazione di progetti fortemente innovativi nei settori commerciale, militare e nel diporto.

Lo studio del Levi Ram Wing 100, oltre ad essere una piattaforma avveniristica, si distingue da molte altre fantasiose e creative provocazioni per essere il frutto di esperienze sperimentali al vero, che sono alla base della fattibilità tecnica di un progetto del genere. Le applicazioni in vari settori, non ultimo quello militare, consentirebbero di produrre dei mezzi tecnologicamente avanzati e con un’efficienza complessiva superiore a gran parte dell’attuale flotta navale ad elevate prestazioni.

victory-designBrunello ACAMPORA

 

Riferimenti bibliografici e fonti:
  1. The innovator’s Dilemma, Clayton M. Christensen, 1997
  2. Dhows to Deltas, Renato “Sonny” Levi, seconda edizione in lingua inglese, pag. 194
  3. Dhows to Deltas, Renato “Sonny” Levi, seconda edizione in lingua inglese, pag. 60, 201
  4. Dhows to Deltas, Renato “Sonny” Levi, seconda edizione in lingua inglese, pag. 218
  5. Milestones in My Design, Renato “Sonny” Levi, edizione in lingua in inglese, pag. 157
  6. High Speed Small Craft, Peter Du Cane, quarta edizione in lingua inglese, pag. 20 tavola 18
  7. High Speed Marine Craft, One Hundred Knots at Sea, Peter J. Mantle, Cambrige University Press
  8. Superyacht del futuro: 100 metri, 100 nodi – Levi Ram Wing. Antonio Soccol, Altomareblu.com

 

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