di Antonio Soccol

Qualche tempo fa Ivan, un nostro storico & affezionato lettore, ci aveva scritto ponendoci queste domande:

  • Quanti pattini servono realmente su una carena seria e performante, visto che ogni costruttore ne mette più o meno quanti ne vuole?
  • Quanto incide il buon posizionamento dei pattini su di una carena?
  • La forma di un pattino come deve essere?
  • Inoltre perché ultimamente la tendenza di fare terminare i pattini a poco più di mezza barca, mentre nelle carene Levi arrivano tutti a poppa…
  • Qual è il vantaggio – svantaggio di fare finire i pattini prima dello specchio di poppa?”

Barce Sapri Vega Levi

Data l’importanza dell’argomento sul quale da anni si rincorrono sciocche credenze, avevo chiesto al comitato di redazione di AltoMareBlu di lasciare a me la risposta. Ma, (c’è sempre un ma nelle storie, vero?) sono poi successe quasi contemporaneamente due cose:

1) proprio in quei giorni una rivista specializzata ha pubblicato un articolo in merito a questo tema, articolo dove un noto progettista nautico che stimo e apprezzo sosteneva tesi quanto meno confutabili;

2) la mia salute ha subito un paio di KO davvero molto faticosi da incassare e questo spiega in parte il mio forzato silenzio del quale chiedo scusa all’interessato Ivan.

Cosa  aveva scritto nel suo articolo il progettista che stimo? Queste testuali parole:

Importante è che i pattini non si estendano troppo oltre la linea di ristagno (cioè la linea costituita dal congiungimento di tutti i punti di ristagno per ogni sezione longitudinale della carena)”. In brutale sintesi sembrava quasi un invito a tagliare i pattini a metà carena.

Va subito detto che se Ivan avesse voluto risposta immediata avrebbe potuto trovarla proprio su AltoMareBlu  a (La progettazione degli scafi plananti di Renato “Sonny” Levi), dove Renato “Sonny” Levi scrive testualmente (e se lo dice lui che è uno degli inventori delle carene a V, è voce autorizzata):

Questi pattini aumentano la stabilità dinamica sia direzionale che trasversale.

  • Il primo caso è dovuto ad un aumento di pressione sulle parti verticali esposte alla spinta dell’acqua.
  • Il secondo caso è dovuto ad un incremento di incidenza e di superficie della parte più immersa.

Un concetto diffuso e sbagliato sostiene che i pattini sono utili solo nella parte prodiera e che creano solo attrito a poppa. Questo non è esatto. Questa conclusione è probabilmente basata sull’esistenza di carene che navigano troppo piatte con pattini lungo tutto il fondo. In questi casi, togliendo una parte dei pattini a poppa, si riduceva il sostentamento e si aumentava la velocità.

Si poteva ottenere molto probabilmente lo stesso risultato, se non maggiore, lasciando lavorare i pattini lungo tutta la carena, ma spostando il baricentro della barca più a poppa. Un progetto riuscito per uno scafo da mare aperto è quello che consente di navigare in modo efficiente entro tutta la gamma di velocità richieste.  Dovrebbe essere in grado di mantenere alte velocità in acque mosse con il massimo comfort. Per una determinata misura di scafo il grado di comfort dipende dalla velocità: più questa è elevata, più è elevato il movimento.

Aumentando il diedro nella zona di impatto, si migliora questa situazione con la penalità di un incremento di attrito alle basse velocità. Il punto focale nella zona di alto impatto si muove progressivamente verso poppa, mano a mano che la velocità aumenta fino al raggiungimento delle velocità molto elevate, V /Rad L > 8 sarà proprio all’estrema poppa. Questo indica che il diedro in un progetto deve essere variato secondo la velocità.

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Alla luce della complessità della faccenda ho deciso di chiedere l’opinione ad una serie di altri progettisti nautici. E alcune inconfutabili realtà sono venute a galla. Un grande esperto mi ha per esempio spiegato che:

I pattini che si estendono verso poppa oltre la linea di ristagno aumentano la resistenza?

In questo caso l’autore dell’articolo riporta ciò che c’è scritto sul libro di Costaguta (Fondamenti di Idronautica), un bellissimo libro, ma un po’ vecchiotto (1980). Nel libro, Costaguta riportava le teorie di Eugenie Clement che erano ancor più vecchie (1960-64). Tali teorie si basavano sui pochi dati allora a disposizione, tutti elaborati dalle prime serie sistematiche di scafi plananti che avevano caratteristiche geometriche ben definite (angolo di rialzamento del fondo molto contenuto intorno ai 10°).

Premesso questo perché  ho detto che ciò è vero ma solo in parte?

Per dare una risposta bisogna prima  capire gli effetti positivi e negativi che possono avere i pattini ed alla fine fare il solito bilancio.

Vantaggi:

Pattini di Carena per prima cosa i pattini riducono la superfice bagnata, e ciò avviene proprio nella zona della linea di ristagno (c’è una bella figura nel libro di Sonny Levi che chiarisce perfettamente il concetto). Quindi  se ci limitiamo a valutare quest’effetto è chiaro che non ha senso far proseguire i pattini verso poppa. Ma i pattini possono anche far aumentare la portanza a poppa (la barca esce un po’ di più dall’acqua e la resistenza diminuisce) raddrizzando il flusso che tende a sfuggire lateralmente, fenomeno questo che aumenta all’aumentare dell’angolo del fondo. Infine aumentano la stabilità direzionale e trasversale.

Svantaggi:

quando invece ci sono  trappi pattini o pattini troppo grandi, si hanno dei problemi fondamentalmente dinamici: la barca diventa dura e governa male perché tende a rimanere piantata sulle pareti laterali dei pattini. Si verifica anche un aumento di resistenza perché all’aumentare delle dimensioni/numero il  disturbo idrodinamico prodotto è maggiore del beneficio prodotto dalla maggiore portanza.

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Conclusioni:

Ai soli fini della resistenza, proseguire i pattini a poppa ha senso quando la velocità è sufficientemente alta da avere la generazione di una significativa portanza, portanza che la presenza dei pattini aumenta, altrimenti il disturbo idrodinamico prodotto è maggiore del beneficio. Quindi i pattini   a poppa su un motoscafone semidislocante non hanno senso.

Inoltre i pattini a poppa lavorano di più all’aumentare dell’angolo di fondo. Con angoli elevati l’effetto come raddrizzatori di flusso è maggiore, e di conseguenza sarà maggiore la portanza sviluppata. Per piccoli angoli di fondo invece l’effetto raddrizzante è minimo perché il flusso è già abbastanza dritto per conto suo e, di conseguenza,  il disturbo idrodinamico prodotto sarà maggiore del beneficio. Tra l’altro questa era la situazione che aveva a disposizione all’epoca Clement dalla quale aveva dedotto le sue teorie.

Infine, dato che i pattini generano un aumento di portanza, che a sua volta genera il cambiamento delle condizioni di equilibrio della carena (trim), è necessario, prolungando i pattini a poppa, arretrare il baricentro della barca (centro di gravità) per avere sempre l’assetto ottimale (viceversa se elimino i pattini a poppa) . In pratica bisogna ribilanciare, ottimizzandola,  la barca con e senza pattini. E questo è un altro elemento che Clement trascurò a suo tempo, perché fece le prove con e senza pattini nelle stesse condizioni.

Insomma, quasi sessanta anni di confusione e di stupide polemiche, nascono da una sperimentazione bufalo/tarocca fatta da questo Eugenie Clement.

Naturalmente stiamo parlando di barche con trasmissioni classiche: gruppi efb, eliche immerse, eliche di superficie. Perché se entriamo nel settore delle trasmissioni a idrogetto alcuni valori possono cambiare. “In questi casi – mi dice l’amico progettista Sergio Abrami – io preferisco troncare i pattini all’incirca alla 6° ordinata di calcolo per non disturbare l’entrata dell’acqua nel jet”.

Surfury - Sonny Renato Levi

Conclusioni finali: i pattini possono arrivare tranquillamente sino a poppa, basta saper dar loro l’incidenza corretta e conoscere esattamente dove sia il centro di gravità dello scafo. Impresa facile per chi sa progettare. In caso contrario esiste sempre la risposta che diede Renato “Sonny” Levi ad un folto gruppo di tecnici che gli chiedevano se sapesse dove si trovava appunto il Centro di Gravità di un suo importante progetto: “Beh, – disse il grande Levi con aria irridente – possiamo sempre mandar dentro alla barca un cane da tartufo e vedere se lo trova!”

Questo aneddoto storico serve per chiudere in allegria sessanta anni di stupidaggini create anche con malizia da parte dei molti “denigratori di professione” di cui siamo maledettamente ricchi. Gente che parla male degli altri per mettersi in evidenza e che poi spara solo balle a gogò. Certo, toccare i pattini significa saper progettare una carena e quindi una barca, cosa ormai piuttosto rara.

Caro Ivan, spero di esser stato esaustivo e aver così risposto alla tua domanda e grazie per avermi concesso di far finalmente luce su un misterioso dettaglio così importante.

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