Appunti sugli scafi “Delta”

Ho ricevuto in questi giorni una lettera dalla Nuova Zelanda. E’ di un mio amico, diventato da poco proprietario di una imbarcazione da 24′ che ha progettato per un cantiere neozelandese. Si tratta di uno scafo da diporto appartenente alla linea Delta, spinto da un paio di motori abbastanza potenti per una velocità attorno ai 40 nodi.

«Sono soddisfatto della barca – mi scrive – ma agli inizi non riuscivo ad evitare che, alle alte velocità e con vento al mascone, lo scafo tendesse ad inclinarsi sopravento. Ora ho montato dei flaps poppieri e mi sono accorto che manovrando con quello sopravento riesca ad evitare lo sbandamento.

A mio avviso tu dovresti insistere con determinazione presso i costruttori che realizzano scafi su disegni della serie Delta, perché tra le dotazioni di serie inseriscano i flaps poppieri. Credo si tratti di un elemento dell’attrezzatura, assolutamente indispensabile specie per le imbarcazioni veloci».

Ricevo spesso lettere come questa e poiché il numero delle imbarcazioni da diporto che sfruttano la linea Delta va aumentando, ho pensato di rivedere in questo articolo alcuni degli elementi tipici di questo tipo di scafi. Ho già avuto occasione di elencare (vedi Mondo Sommerso Giugno 1967, pag. 556) le principali differenze tra la linea Delta e le imbarcazioni a V profonda tradizionali.

Penso comunque che sia il caso di riassumerle:

  • prua rastremata e molto slanciata, spigolo alto in modo da migliorare le possibilità di sopravanzare il mare in prua
  • nessuna svasatura nelle sezioni di prua per sminuire la tendenza al decollo
  • cavallino marcatamente rovesciato in modo da abbassare notevolmente la prua e spostare verso poppa il centro aerodinamico

importanza dei flapsQuesti i tre punti chiave. Inoltre, la linea Delta si caratterizza per avere una carena a V profonda con forte stellatura e sviluppo quasi monoedrico, con superficie bagnata ridotta al minimo in condizioni di mare calmo e perimetro bagnato molto esteso con mare duro (vedi schizzo n. 1).

Si può parlare, in altri termini, di una carena con linea di immersione dinamicamente variabile in funzione dello stato del mare.

Il fatto che la linea Delta presenti un marcato cavallino rovesciato e quindi che la prua sia molto abbassata, oltre a spostare il centro aerodinamico verso poppa, assicura un’area centrale aerodinamicamente molto più bassa e pulita, anche quando lo scafo naviga con forti angoli d’incidenza per ridurre con mare calmo il più possibile la superficie bagnata e raggiungere quindi le più alte velocità.

Si prenda una imbarcazione tradizionale, le si dia un forte angolo di incidenza con superficie bagnata ridotta alle sezioni poppiere e si osservi sia la posizione in cui viene a trovarsi la prua, sia il tipo d’area in cui aerodinamicamente questa prua deve passare. Si noterà che la prima è molto alta per il tradizionale slancio di prua (quindi maggior superficie d’attrito) e che la seconda non è molto pulita (quindi maggior difficoltà a penetrare).

S’è detto dello spostamento verso poppa del centro aerodinamico. Gli scafi con carena normale a V profonda avevano un inconveniente: alle alte velocità e con vento al mascone tendevano ad inclinarsi sopravento con angoli talvolta paurosi.

Questo era causato da un motivo molto semplice. Tutte le opere vive con forte stellatura sono molto sensibili ai piccoli spostamenti dalla verticale. Inoltre la spinta del vento tendeva a far scarrocciare la barca: questo scarroccio andava corretto con la barra portando le pale del (o dei) timone contro vento (vedi schizzo n. 2).

Automaticamente l’imbarcazione si inclinava sopravento e questo non era davvero molto simpatico perché al rientro da un decollo lo scafo presentava al mare non l’affilata chiglia ma un lato del fondo, quindi impatti fortissimi e perdita di velocità.

Anche il fatto di dover dare molto timone era negativo dal punto di vista della velocità pura: una pala di timone (o addirittura due) posta in direzione non parallela a quella dell’asse di chiglia costituisce una superficie immersa d’attrito non indifferente. Era necessario risolvere nel migliore dei modi questo problema che l’impiego dei flaps non era riuscito ad eliminare completamente.

Così la linea Delta, spostando verso poppa il centro aerodinamico, diminuisce notevolmente il braccio di leva che corre tra questo ed il centro giratorio e richiede un intervento minore del timone per correggere lo scarroccio: insomma, tende meno delle imbarcazioni normali a V profonda ad inclinarsi sopravento, perdendo anche meno velocità.

Come giustamente mi faceva notare il mio amico neozelandese, con l’aiuto dei flaps poppi eri questo inconveniente viene pressoché annullato: basta dare una certa incidenza al flap sopravento per compensare l’azione di scarroccio e la conseguente inclinazione.

E qui il discorso si apre ad altre considerazioni. Molti cantieri non montano i flaps perché ritengono che la loro adozione corrisponda ad una dichiarazione evidente di scarsa efficienza di uno scafo: a mio avviso questo concetto non è giusto.

Nemmeno l’asfalto, che pure è rigido, si presenta sempre nelle medesime condizioni, eppure abbiamo avuto esempi di automobili con timoni aerei: a maggior ragione in mare dove le condizioni cambiano con incredibile rapidità e varietà, si rendono necessari questi accorgimenti che consentono di modificare l’assetto di corsa degli scafi.

E’ vero che talvolta i flaps si sono usati per rimediare, in qualche modo, un assetto sufficiente per scafi la cui progettazione o la cui costruzione non era stata molto accurata, ma è altrettanto vero che se uno scafo è sostan- zìalrnente sbagliato, non vi sono flaps che possano farlo diventare un buon natante.

Ogni imbarcazione è per natura un compromesso poiché in motonautica l’optimum è solo un ideale cui si mira, ma che si sa irraggiungibile. Prendiamo, per esempio, la stabilità direzionale con il mare di poppa. Le imbarcazioni con carene plananti erano, sotto questo aspetto eccezionalmente handicappate: nonostante si cercasse di ovviare a questo
inconveniente applicando loro delle pinne direzionali lungo l’asse di chiglia e benché queste pinne avessero spesso la forma di vere e proprie derive, non c’era modo di avere una sufficiente stabilità direzionale con forte mare di poppa.

Le carene a V profonda, il cui profilo sommerso si presentava con una forma vagamente rettangolare, spostano il centro di resistenza molto più a poppa e sminuiscono questo fenomeno. Anzi, sulle onde, lo scafo a V profonda tracciava una specie di rotaia nella quale correva senza molti scarrocciamenti.

La linea Delta presenta un profilo della parte immersa a forma di triangolo rettangolo i cui lati sono formati dalla trave di chiglia, dallo specchio di poppa e dalla linea di galleggiamento: il punto più immerso si trova sempre in corrispondenza delle sezioni poppiere, poiché com’è noto, la linea Delta è caratterizzata dalla figura di un triangolo allungato anche nella vista di profilo. Il punto di resistenza viene così a trovarsi ancora più spostato verso poppa e la stabilità direzionale con mare di poppa aumenta considerevolmente.

Si tratta di un grosso vantaggio rispetto alle vecchie carene plananti ma non è escluso che si possa avere di meglio anche se per il momento è difficile immaginare soluzioni migliori.

Un altro degli elementi che caratterizzano la linea Delta è il « rocker », Non mi risulta esista in italiano un termine che traduca il vocabolo inglese rocker con il quale si indica la tendenza della chiglia a salire nelle sezioni poppiere verso lo specchio di poppa, anziché correre parallelo alla linea di galleggiamento com’è normale.

Alcuni progettisti non riconoscono l’utilità del rocker. lo penso invece che sia in grado di dare alcuni vantaggi non indifferenti. Questo andamento della chiglia consente infatti, in condizioni di mare calmo, di spostare ancora più a poppa il punto d’incontro tra la carena e l’acqua, di diminuire ancor di più la superficie bagnata e di aumentare quindi la velocità.

Certo, non è possibile esagerare nell’incidenza del rocker perché si rischia di dare all’imbarcazione un angolo d’incidenza con l’acqua troppo alto e di alzare troppo la prua, rischiando o il decollo (che è sempre negativo agli effetti della velocità perché le eliche in aria non spingono) o il capovolgimento dell’imbarcazione.

Quindi la linea Delta ha un rocker molto controllato e direttamente proporzionato alla lunghezza dell’imbarcazione  in molti casi ad occhio nudo non si può nemmeno distinguere. D’altra parte sarebbe anche inutile forzare troppo in questo senso dal momento in cui esistono i flaps poppieri che possono, se ben governati, cambiare dinamicamente l’assetto di uno scafo veloce, così come del resto si può fare con le Casse di zavorra che si fissano a prua di tutti gli scafi progettati per la navigazione veloce in altura.

Articolo pubblicato sul periodico “Mondo Sommerso” - luglio 1968, diretto da Antonio Soccol e qui riprodotto p.g.c. dell’autore