di Andrea Mancini

bacino CNR INSEAN
“Il bacino N.1 del CNR-INSEAN, lungo 470 metri, largo 13.5 metri e profondo 6.5 metri, è una delle vasche navali più grandi al mondo.”
(Foto Massimo Guerra- Insean)

Una vasca navale è un posto dove, in dei lunghi bacini rettilinei, le vasche appunto, i modelli in scala delle navi vengono sperimentati prima della loro costruzione al fine di verificarne le prestazioni e correggere eventuali problemi. Le navi appunto, oggetti lunghi decine, centinaia di metri, non una piccola canoa, sia essa da canottaggio oppure un kayak! Che bisogno c’è allora di provare in vasca delle canoe, per di più in scala reale, ossia le stesse imbarcazioni usate dagli atleti?

Non basta metterle in acqua e farle provare dagli atleti stessi? Evidentemente no, se anche Josefa Idem, la nostra stupefacente atleta che quest’estate a Londra raggiungerà l’incredibile traguardo della sua 8^ Olimpiade, in passato ha testato le sue canoe in una delle grandi vasche dell’Istituto Nazionale Studi ed Esperienze di Architettura Navale (Insean), la più grande delle quali è lunga quasi mezzo chilometro, in cui normalmente si sperimentano modelli di navi di tutti i tipi, dai motoscafi alle navi commerciali, dai sottomarini ai rimorchiatori, modelli che possono superare i 10 metri di lunghezza come i grandi modelli di Luna Rossa delle passate edizioni dell’America’s Cup.

Josefa Idem
Anche la stupefacente Josefa Idem, che quest’estate a Londra parteciperà alla sua 8^ Olimpiade (un record!), in passato ha testato le sue canoe nelle vasche dell’INSEAN.

Il primo motivo per cui atleti e federazioni si rivolgono da sempre ad una vasca navale è quello di avere le cosiddette curve di resistenza delle canoe stesse dalle quali ricavare in modo oggettivo, senza i condizionamenti soggettivi dell’atleta o degli atleti che sono a bordo, quale tra le molteplici canoe che si avevano a disposizione fosse la migliore per una determinata velocità, oppure determinare quale fossero le migliori condizioni di assetto con cui navigare. Si tratta di una attività che va avanti da anni, se si pensa che nella vasca dell’Insean, già pochi anni poco dopo la sua istituzione avvenuta nel 1927, la Reale Federazione Italiana di canoa e canottaggio sperimentava le proprie canoe.

Grafico Resistenza INSEAN

kayak in prova presso L’INSEAN

Tipico grafico di resistenza per un kayak ottenuto in vasca navale

kayak in prova presso L’INSEAN (Foto Massimo Guerra- Insean)

Ma in questi ultimi anni i tecnici dell’Insean, della Federazione italiana di canoa e kayak, del Coni, sono andati oltre questi semplici esperimenti che potevano dare informazioni limitate esclusivamente al mezzo canoa isolato dall’atleta che poi lo avrebbe utilizzato, ignorando così l’aspetto fondamentale rappresentato dall’interazione atleta-canoa.

Dopo aver eseguito molti test di resistenza con diversi kayak, presso l’Insean”, spiega il responsabile di questa attività per l’Insean, l’Ing. Francesco La Gala, “abbiamo sviluppato un modello matematico che, partendo dalle caratteristiche degli atleti e dell’imbarcazione, permette di prevedere le performance dell’insieme kayak ed equipaggio. Questo, tra l’altro, consente anche di ottimizzare la composizione degli equipaggi con risultati a volte inaspettati: infatti non è detto che se prendo i 4 atleti più forti sul k1 e li metto sul k4 ottengo il miglior equipaggio!

gps-test-INSEAN
Durante le prove le imbarcazioni sono state strumentate con una piattaforma inerziale per misurare i moti e le accelerazioni ed un GPS differenziale per la velocità, mentre le pagaie sono state dotate di estensimetri per la misura del momento flettente.

Ma l’attività svolta all’ Insean ha permesso anche di raggiungere altri risultati come quello di aumentare l’efficienza della prestazione complessiva per le barche con equipaggi multipli introducendo la pagaiata asincrona. Infatti se ogni atleta introduce un determinato ritardo nella sua azione la canoa avanzerà con una velocità più uniforme e si eviteranno quelle continue accelerazioni e decelerazioni tipiche di quando si mantiene una normale pagaiata sincronizzata che fanno perdere efficienza al sistema.

Esattamente ciò che avviene quando viaggiando con la nostra automobile se acceleriamo e deceleriamo in continuazione alla fine perdiamo di efficienza e consumiamo di più, mentre è noto che è bene mantenere la velocità il più costante possibile. Ovviamente questo ritardo, che sarà ottimizzato da equipaggio ad equipaggio, dovrà essere rispettato in modo assolutamente scrupoloso, altrimenti si perde più di quello che si guadagna.

Sono poi in corso altri studi ed esperimenti per tentare di aumentare le prestazioni dei nostri atleti: in particolare, al fine di per poter valutare in modo completo l’efficienza del movimento dell’atleta interconnesso con i moti della canoa, in collaborazione con l’Istituto di Scienze dello Sport del Coni, recentemente all’Insean sono stati eseguiti dei complessi test in cui i movimenti dell’atleta vengono registrati tramite dei sensori ottici applicati su suo corpo grazie a una serie di telecamere posizionate lungo la vasca.

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test dinamici in ambiente controllato (vasca) per analizzare il movimento che compie l’atleta nel suo complesso interconnesso con i moti della canoa (rollio, beccheggio, abbrivio). I movimenti dell’atleta vengono registrati tramite dei sensori ottici applicati su suo corpo grazie a una serie di telecamere posizionate lungo la vasca. (Foto Massimo Guerra- Insean)

Riguardo la possibilità di miglioramento del singolo mezzo, canoe da canottaggio o kayak che siano, sempre l’Ing. La Gala spiega che

sicuramente i maggiori margini di miglioramento sono nella ricerca di una maggiore sinergia tra equipaggio e canoa, ma ci sono ancora, seppur minimi, margini di miglioramento dei singoli mezzi. In quest’ottica, oltre ad essere state eseguite misure di resistenza su vari modelli di canoa, sono stati eseguiti una serie di test variando l’assetto longitudinale per sapere quale fosse il miglior assetto da assumere al fine di minimizzare la resistenza durante le varie fasi di gara in cui può variare la velocità, e quindi quale posizione l’atleta deve assumere a bordo.

Poi recentemente, al fine di ridurre la resistenza di attrito, sono stati eseguiti degli studi comparativi su diversi tipi di vernici speciali e testato l’utilizzo degli “streak device”, delle piccole appendici che inducono un flusso turbolento, tutte soluzioni che però non hanno dato i risultati sperati. Molti di questi test sono stati eseguiti con il supporto ed in collaborazione con il Coni proprio per la preparazione alle Olimpiadi 2012.

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tipico timone di un kayak (k4) e grafico (a dx) che ne indica il continuo utilizzo durante una gara

Sempre al fine di disperdere meno energia, e quindi migliorare le prestazioni, un altro studio ha riguardato la forma dei timoni, per migliorare la quale sono stati condotti una serie di test al tunnel di cavitazione, ma anche il modo con cui vengono utilizzati. Infatti, spiega il Dott. Simone Spanò, collaboratore del Coni che ha seguito tutta l’attività sperimentale,

durante alcuni allenamenti e gare abbiamo registrato i movimenti del timone durante tutto il percorso verificando l’esistenza di continui movimenti per mantenere la rotta rettilinea. È chiaro che queste continue correzioni implicano una aggravio di resistenza della canoa e sarà necessario trovare il modo di minimizzarne gli effetti, magari elaborando un sistema che minimizzi la loro frequenza.

Insomma è proprio vero che “la forza non è tutto!”

Per maggiori informazioni: www.insean.it