Novantanove barche (quinta ed ultima puntata)

di Franco Harrauer

WINDCAT – ELIOCAT

Sempre spinti dalla morbosa curiosità che caratterizza i progettisti, sin dai tempi dell’Exocetus e degli armamenti  velici sperimentali sul modello di questa imbarcazione, insieme a Renato Levi eravamo arrivati alla conclusione che la vela era una “pessima macchina energetica”. A tal proposito voglio ricordare un curioso episodio che può spiegare l’approccio ingegneristico e le perplessità che avevamo nei confronti della vela.

In una delle regate della Giraglia partecipava per la prima volta l’Hermitage , un Prima Classe Rorc di 20 mt, progettato da Levi. In partenza da Tolone, sull’allineamento di partenza, con vento da levante a regime di brezza, l’Hermitage era a pochi metri sottovento del mio Benbow e io, al timone, lo vedevo che, una mano alla caviglia della ruota, l’altra alla manovella del winch, un occhio al ripetitore dell’anemometro e allo speedometer, era assorto nei suoi calcoli mentre una decina di barche ci stringevano nella bagarre in attesa del colpo di cannone. Guardavo solo i due segnavento ed ero preoccupato che il Mait ci venisse addosso a buona ragione, essendoci sopravento.

Al colpo di cannone, bene o male riuscimmo a districarci da quel mare di alberi e scafi e arrivammo al traverso dell’isola di Porquerolles ancora in mucchio molto poco ordinato, ma tutti tesi a guadagnare mezzo nodo rispetto agli avversari. La differenza tra i nostri due modi di regatare stava nel nostro modo di valutare e sfruttare il vento. Renato aveva assoluta fede negli strumenti, io ne giudicavo l’intensità secondo il grazioso ondeggiamento di una calza da donna di seta fumée, appesa alla sartia sopravento.

Il giorno dopo arrivò per primo a San Remo il Mait, senza calze né anemometri. Hermitage e Benbow arrivarono alla pari in tempo compensato. Anche oggi una randa di un Dhow indiano non ha minor efficienza di un genoa o di una randa di un Twelve America’s Cup. Un ottimo sfruttamento del vento si ha con l’antica vela steccata delle giunche cinesi, con una geometria che ne controlla lo svirgolamento e l’incidenza, come viene realizzata sugli AC e ACC Class di ultima generazione.

Il mio amico e maestro John Illigworth, progettista del piano velico del vecchio Benbow che, come pilota della Royal Air Force, volava nel 1918 con un biplano Sopwith Camel, sosteneva a spada tratta la superiorità dell’armamento a yankee e Trinchettina al posto dei genoa, mentre, fresco del mio brevetto sul monoplano Avia FL 3, sostenevo l’efficacia dei grandi Genoa 1, 2, 3. L’epoca del biplano era tramontata! In effetti, le barche a vela progettate da Renato Levi e da me avevano pessimi piani velici tradizionali.

Nel 1948 avevo frequentato un corso di volo a vela presso l’Aereo Club di Rieti e da allora ho sempre fatto il paragone tra una randa, l’ala di un aliante e l’abisso d’efficienza tra le due superfici.

Ancora oggi le imbarcazioni, anche da regata, si muovono nel vento con una vela o ala simile a quella del Flyer dei fratelli Wright o del Canard di Santos Dumont: una tela tesa, una superficie senza spessore che ne racchiuda la struttura di supporto e generi il profilo portante. Credo che tutti i velisti si siano posti il problema dell’efficienza Ma qual è il vero problema? Un aereo in volo rovescio sta su per l’incidenza della sua ala e non per il suo profilo. La barca a vela non ha questo perché, mure a sinistra o a dritta, la sua incidenza automaticamente cambia con il bordeggio.

La vela è una pessima ala e se ne fosse dotata e potesse cambiare o invertire il suo profilo a ogni bordo, sarebbe un’ottima macchina energetica. Un’imbarcazione con un’ala di aliante a forte allungamento al posto dell’albero potrebbe navigare ottimamente solo su un bordo, fino a quando, con un semplice dispositivo, non si trovasse la maniera di variare il profilo da simmetrico ad asimmetrico e speculare sulle due superfici di entradosso e estradosso.

Elementare, Watson!!!

Possiamo pensare a un albero in posizione verticale o a un’ala a forte allungamento senza sartiame e di conseguenza senza windage. Le stecche o le centine sarebbero dei “coni ricurvi” o corni (horns) che possono ruotare sul loro asse di 90° a dritta o a sinistra, tendendo una calza o guaina realizzata con un tessuto elastico. Questa calza riveste tutta l’ala (albero e horns), dal bordo d’entrata anteriore a quello di uscita (all’interno dell’albero o longherone cilindrico di carbon fiber scorrono i cavi di comando della rotazione dei corni): in porto o comunque all’ormeggio le quattro ali, abbattute orizzontalmente, costituirebbero un grande “tendale”. L’abbattimento e l’orientamento delle ali potrebbe essere realizzato con attuatori idraulici.

La particolare forma degli scafi speculari renderebbe superflue le superfici di deriva, come nel cat Arawa, mentre i timoni potrebbero essere retrattili o a superficie riducibile. La piattaforma ideale è dunque un catamarano di circa 20 mt di lunghezza per 10 mt di baglio o scafi tipo slender con rapporto L/l=10/1 dotati di bulbo anteriore piatto a sezione elissoidale per minimizzare i moti di beccheggio ai quali il catamarano è più sensibile. Il ponte utile è di circa 170 mq tra aree coperte e scoperte. Quindi, con una volumetria equivalente a quella di un motoryacht momocarena di circa 25 mt di lunghezza, considerando che i locali motori, i serbatoi dei carichi liquidi, i servizi (cucine ecc.) e i locali equipaggio possono essere sistemati nei due scafi.

Dovrebbe essere noto che il catamarano non è una barca larga… è semplicemente corta!

Dal punto di vista teorico o ingegneristico, il sistema Eliocat sarebbe la soluzione perfetta per la navigazione a vela, ma la tentazione dell’energia solare è troppo forte per non approfittare delle grandi superfici alari che opportunamente orientate, oltre alla funzione propulsiva, possono ospitare circa 220 mq di pannelli fotovoltaici del tipo flessibile sufficienti per tutti i servizi di bordo oltre che, in misura significativa, per la propulsione e le manovre. La propulsione può essere realizzata con un banco di batterie “tampone” azionanti una coppia di elettromotori reversibili brushless a basso numero di giri, collegati a eliche intubate di forte diametro.

Ma è mia opinione che così potremmo ricadere nella complicazione e nella “dipendenza” dai bottoni. Ci siamo dimenticati che per il vino bianco è sufficiente la bassa temperatura di un modesto frigorifero a gas? Che lo scarico dei wc di bordo funziona sempre e bene con una semplice pompa a mano? Così come il rubinetto a pedale del lavandino o della doccia, che tra le altre cose ci fa risparmiare tanta acqua?

Certo è che se premendo un bottone possiamo avere l’aria condizionata, con un altro bottone possiamo sentire musica e notizie talvolta buone, con altri bottoni tentatori possiamo azionare il GPS o il telefonino? L’incubo dei messaggi e-mail anche in mare?

Io credo che alla fine con un bottone azioneremo i winch e gli attuatori per ammainare le ali e con un ultimo bottone inseriremo l’elettromotore che ci riporterà in banchina, prima del nostro vicino d’ormeggio.

“Allora, bottoni per bottoni…” dice il progettista, accarezzando il suo mouse e con il pensiero rivolto al   sottomarino supercavitante americano da 300 Km orari, “è più bello e interessante e tecnologico il mio 100 nodi tipo Uccello Padulo con la potenza e l’energia non rinnovabile, tanto chi se ne frega di 5 o 10.000 KW!” Idraulico nazista! “Il legno non serve solamente per fare gli stuzzicadenti (riciclabili?).”

Il mastro d’ascia fenicio

In fondo alla profonda sacca del porto di Trapani dominata dal Monte Erice, esisteva e mi auguro esista ancora, un cantiere che costruiva barche da pesca di legno e usava fare le ruote di prua, i braccioli, i dritti e i madieri con lo “stortame” che i vecchi carpentieri andavano a cercare nelle foreste dell’Aspromonte o in qualche superstite quercia all’interno della Sicilia. Il prezioso legno veniva individuato, segnato, tagliato e poi stagionato in uno stagno di acqua salmastra presso le vecchie saline prima di essere sagomato a colpi d’ascia ed essere marcato per il suo destino strutturale. Questa marcatura è fatta con incisioni simili ai numeri romani. Scoprii poi che erano di origine orientale o araba, e corrispondevano alla posizione che io avevo disegnato sul piano di costruzione che giustamente definivo “piano dei legni” di una singolare imbarcazione che il cantiere Martinez & Cintura stava costruendo su mio progetto. Non era un peschereccio ma un Dhow, una tipica e antica imbarcazione a vela dell’Oceano Indiano.

Raramente, avevo fatto progetti di barche tipiche di altre civiltà e quando mi fu commissionato il progetto di Mangrovia, cercai di documentarmi sui materiali, i metodi di costruzione, l’armamento e l’architettura di questa straordinaria barca.

Fu a Trapani, in cantiere, che conobbi Helen Frost, una piccola indomabile donna inglese che davanti a una coppia di braccioli, con il mio piano dei legni sotto i suoi spessi occhiali da miope, ne confrontava la marcatura con quello che si vedeva in una foto che aveva scattato a Mozia davanti agli indecifrabili resti di un’antica nave fenicia che tentava pazientemente di ricomporre.

Le spiegai che nei secoli la tecnica delle costruzioni navali aveva fatto pochi progressi e che i segni sul suo prezioso reperto corrispondevano proprio a un pezzo che avevo disegnato per il dhow in costruzione e che aveva la stessa funzione per il carpentiere fenicio di molti anni fa… Si chiama “bracciolo” o fazzoletto, in inglese knee… In fenicio, non lo sappiamo…

Ma il nome in arabo (lo seppi anni dopo in Egitto), era mandil, come il mandillo con il quale i genovesi si soffiano il naso.

Orsa Maggiore, Shatan, Trifoglio, Victoria, G.Cinquanta, Barbarina, Migs, Surfury: sono progetti che hanno dimostrato la necessità, l’opportunità e la superiorità delle costruzioni navali di legno lamellare nelle imbarcazioni veloci o comunque quando il rapporto tonn/Kw è importante.

In questo tipo di filosofia progettuale è chiaro che il legno va utilizzato non secondo schemi tradizionali, cioè il fasciame tenuto in forma da strutture longitudinali secondarie e trasversali primarie, ma come rivestimento lavorante nel quale la forma geometrica è determinante per la resistenza alla flessione e alla torsione come nell’uovo, come nella cupola o nella fusoliera di un aereo.

Ringrazio il coraggio e l’intelligenza di Fazioli e di Sciallino: il primo per il concetto di struttura anulare sul Cronos, il secondo per l’impiego del legno in modo anticonvenzionale sul catamarano. Questi amici mi hanno dato fiducia per realizzare quello che Levi chiama unic selling point.

Negli anni Sessanta l’amico Colin Mudie disegnò e fece costruire da Souther qualcosa di strutturalmente simile: il monocarena News of the World.

Le uniche strutture longitudinali sono: l’intradosso e l’estradosso della piattaforma di collegamento tra i due corpi, oltre ai basamenti scatolati dei motori e i pattini di spigolo e di fondo; il fasciame è costituito da uno spessore variabile di lamellare in essenze di diversa consistenza su un core di balsa. In sostanza, una struttura geodetica costituita dalla fibra del lamellare!

Voglio arrivare alla conclusione che sarebbe possibile costruire e far volare un Airbus o un Boeing completamente di legno, se esistessero ancora maestri d’ascia e progettisti di yacht con una apertura mentale diversa. Purtroppo, l’industrializzazione del prodotto “barca“ ha accelerato la scomparsa di questa stirpe di scultori del legno.

Per la loro abilità e pazienza, il pensiero riconoscente di noi progettisti va a:

• Cesare Sangermani
• Fratelli Canale
• Guido Tujach
• Gino D’Este
• Zelindo Cozzani
• Luigi Mostes
• Mario Sciallino
• Fratelli Piccolo
• Mariano Craglietto
• Ezio Marchi
• Vincenzo Catarsi
• Allo sconosciuto carpentiere navale
• fenicio della nave di Mozia

Il legno non serve solamente per fare gli stuzzicadenti

Le carene Delta ed in genere tutte le altre sono state pensate e realizzate con i più disparati materiali come:

• leghe leggere
• ferro
• acciaio inox
• ABS
• resine e filati di vetro
• fibre di carbonio aramidiche
• tessuti gommati

tutti materiali che, direttamente ed indirettamente per la loro estrazione, composizione, utilizzazione e trasformazione chimica o termica hanno comportato grandi dispendi di energia. Inoltre, per il loro impiego è necessario taglio, fusione, saldatura o sagomatura, utilizzando altrettanta energia oltre a consumare ossigeno, generando gas nocivi e residui industriali ingombranti e indistruttibili.

Allo stato attuale dell’arte noi progettisti navali non abbiamo le conoscenze per analizzare questi fenomeni negativi e siamo suggestionati e manipolati dai media, più che dalle ricerche o dalle opinioni di chi professionalmente può dare giudizi ed indicazioni in merito.

Purtroppo ci dicono:

• fate le barche in plastica, così quando affonderanno costituiranno habitat per i pesci
• fate le barche in lega leggera, così poi ci faremo delle belle pentole
• fate le barche in ferro, così poi le mandiamo in fonderia per fare nuove automobili
• fate le barche di carta, così poi gli editori saranno contenti
• fate le barche elettriche, così tra l’elica ed il motore Diesel ci mettiamo anche un paio di tonnellate di batterie al piombo, un generatore di corrente ed un motore elettrico
• Non fate le barche… andate in montagna

Le nostre esperienze progettuali e di cantiere ci hanno insegnato che, per disegnare e realizzare carene leggere, elastiche e resistenti alle sollecitazioni delle grandi potenze e spinte richieste per le altissime velocità, nulla è meglio del legno essendo un nobile materiale al quale potrebbero essere applicati tutti gli aggettivi più belli che i media si inventerebbero a tale scopo.

La gradualità ed il dosaggio della resistenza, che ne gli altri materiali si ottiene con un reticolo di strutture primarie e secondarie o con l’inserimento sull’asse neutro di distanziatori in schiume o espansi, a cellula più o meno chiusa, può essere ottenuta con essenze vegetali di diverso genere, disposte diagonalmente in forma lamellare incrociata e con incollaggi a base di colle viniliche o meglio a base di caseina, così come si è sempre usato nell’industria aeronautica.

Realizzata la forma “maschio“ di supporto in legno comune, essa può essere impiegata per più esemplari realizzati in legno lamellare e ciò rende economica e semplice la produzione di un “one off” o di una piccola serie.

Nell’ordine che tiene conto del peso specifico e della resistenza vengono applicate a scelta e diagonalmente, lamelle di mogano, pioppo evaporato, cedro e balsa e poi in ordine inverso, sino al mogano che essendo lo strato esterno, può essere disposto anche orizzontalmente.

Uno dei vantaggi della balsa rispetto agli espansi a cellula chiusa è che queste cellule non sono mai completamente chiuse, quindi la loro elasticità, per effetto delle flessioni della carena, favorisce il fenomeno del pompaggio dell’acqua dall’esterno o dall’interno con conseguente aumento graduale del peso strutturale. Questo fenomeno non avviene con la balsa che, avendo la fibra ed i condotti capillari disposti in senso normale rispetto allo spessore, quando sono penetrati dai collanti, favoriscono l’ancoraggio tra i vari strati adiacenti impedendo la de laminazione.

Vorrei ricordare che nel 1940, in Inghilterra, la De Havilland progettò e costruì ben “seimilaquattrocentotrentanove caccia bombardieri bimotori Mosquito“. Questo famoso aereo fu costruito interamente in legno lamellare e balsa.

La mancanza di un “ginocchio” o spigolo molto accentuato, caratteristica delle carene Delta, cosi come la convessità di tutte le sue superfici, permette la laminazione in continuità dalla parte interna della battuta della chiglia, sino alla linea di cinta e volendo, fino alla coperta inclusa, riducendo cosi le strutture longitudinali primarie ai soli longheroni dei motori, al bottazzo di cinta, alla chiglia ed ai pattini.

Mogano, cedro, balsa, frassino, pino, cipresso, abete, spruce e pioppo fanno parte della vegetazione nativa delle foreste pluviali e delle zone temperate e pur essendo sicuro che qualche irriducibile ecologista storcerà il naso a queste mie osservazioni e convinzioni, questi nobili prodotti della natura, prima della loro utilizzazione, per anni ed anni hanno prodotto ossigeno ed assorbito anidride carbonica e seguitano a farlo nei loro inarrestabili cicli di riproduzione beneficiandoci di questa loro gratuita attività.

Vivo e lavoro in Brasile e conosco la realtà dell’Amazzonia ove da anni si tenta di collegare gli stati del centro con questa grande regione del Nord. Una grande superstrada si apre il cammino attraverso la selva, che si richiude inesorabilmente dietro di essa nell’intrico rigoglioso di una grande varietà di essenze. L’ utilizzazione del legno non consuma o sottrae significative quantità di energia e non produce esalazioni nocive. La sua eliminazione finale, come prodotto residuo di lavorazione, può produrre calore ed energia con la sua combustione pulita.

In questo tipo di filosofia progettuale è chiaro che il legno va utilizzato “non secondo schemi tradizionali”, cioè fasciame tenuto in forma da strutture longitudinali secondarie e trasversali primarie, bensì come rivestimento lavorante nel quale la forma geometrica è determinante per la resistenza ai carichi radiali, alla flessione e alla torsione come nell’uovo, come nelle cupole o come nella fusoliera di un aereo.

Renato Levi definisce “unic selling point” quei progetti innovativi che possono stimolare il mercato, indipendentemente dal momento emotivo – ecologico ed è mia opinione che si possono coniugare con un nuovo ed attuale schema propositivo; una grande piattaforma leggera e veloce che può essere prodotta con materiali ecologici, anche senza dover ricorrere al tipo di produzione industriale di serie. Insomma un “One off “ di serie, ma di nuova generazione.

Capisco bene le obiezioni dei cantieri e dei commerciali, il cui credo è “proponiamo ciò che il pubblico vuole”, ma in questo caso chiedo l’alleanza dei designer nella proposta di forme necessariamente diverse e anticonvenzionali, purché estremamente funzionali, che abbiano fondate giustificazioni e non ad imitazione delle nuove carrozzerie delle auto che assomigliano sempre di più ai mostri “transformer” dei cartoni animati.

Il concetto della piattaforma è un doppio o mono corpo (cat o monocarena), semi fusiforme di aereodinamica ed idrodinamica, molto efficiente in legno lamellare, nei cui assi convergono puntelli ed anelli scatolati e di forte spessore, corrispondenti nella zona centrale poppiera, alle ordinate di calcolo, in questo caso non meno di 200 mm, progressivamente distanziate verso prora.

Il fasciame è formato da uno spessore variabile di essenze di diversa consistenza su un “core“ di balsa. Semplificando, una struttura “geodetica“ costituita dalla fibra del lamellare di legno. Ho voluto sintetizzare e visualizzare questa nuova proposta in due progetti preliminari denominati: Xilocat e Xilocruiser.

Nel primo caso si tratta di un catamarano di circa 21 metri per 10 metri, con propulsione ad eliche semisommerse in grado di raggiungere una velocità di 30/35 Kn, con dislocamento a PC di circa 50 Tonn, valore di peso facilmente ottenibile con questo metodo di costruzione ed architettura.

L’area coperta utilizzabile per le cabine è circa il 40% del ponte e l’equipaggio dispone di alloggi servizi, dinette e cucina, nei volumi dei due scafi, per due suites (socialy correct) e due cabine, tutte servite da bagni.

Il ponte libero è di 100 mq, con un “patio“ aperto alle murate, caratterizzato da travi / baglio che possono sostenere una copertura mobile in tela.

A prua un alettone, che abbassato a livello del mare diventa una piattaforma da bagno, che controlla il flusso aereodinamico nel tunnel tra i due scafi.

Il secondo disegno propone un cruiser di 14mt x 5 mt, larghezza che potrebbe sembrare eccessiva, se non si tiene conto che al galleggiamento questo valore in realtà è di 4,10 mt. L’architettura è sempre quella del solido inscritto in un elissoide, con la differenza che, per esigenze di utilizzazione interna, alcuni elementi delle sovrastrutture sono in posizione asimmetrica .

Voglio arrivare alla conclusione che, se esistessero ancora i mastri d’ascia e progettisti con maggior apertura mentale, sarebbe possibile costruire e far volare un Airbus o un Boeing completamente in legno. Purtroppo l’ industrializzazione del prodotto “ barca“ ha accelerato la scomparsa di questa generazione di scultori del legno, mentre i progettisti della vecchia generazione sono in rapida estinzione.

Un pensiero riconoscente di noi tutti per la loro abilità e pazienza lo rivolgiamo a :

• Cesare Sangermani
• ai fratelli Canale
• Guido Tujach
• D’Este
• Cozzani
• Mostes
• Mario Sciallino
• ai fratelli Piccolo
• Mariano Craglietto
• Ezio Marchi
• Vincenzo Catarsi.