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VV - Vento e Vele
Storia della Navigazione


L’arte di legare il vento

Gli stregoni finnici solevano vender del vento ai marinai in bonaccia. Il vento era rinchiuso in tre nodi: se scioglievano il primo, se ne generava un venticello, sciogliendo il secondo soffiava un vento, col terzo un uragano. Si dice che i marinai i quali lottano col vento, nel golfo di Finlandia, vedono talvolta un misterioso vascello comparir d’un tratto sul mare sotto vento e raggiungerli rapidamente. Con tutte le vele spiegate e i fiocchi al vento fende marosi sollevando lunghe ondate di spuma; le vele gonfie fino a scoppiare, le sartie tese fino a spezzarsi. Allora i marinai si dicono : "Certo, viene dalla Finlandia". L’arte di legare il vento in tre nodi, così che più nodi si scioglievano e più forte soffierà il vento, è stata attribuita agli stregoni della Lapponia e alle streghe dello Shetland, di Lewis e dell’isola di Man. I marinai dello Shetland comprano ancora oggi i venti sotto forma di fazzoletti e spaghi, annodati dalle vecchie che pretendono di saper governare le tempeste. Si dice che a Lerwick vi siano delle vecchie megere che vivono vendendo i venti.
Nell’antichità v’era una famiglia a Corinto che godeva la reputazione di poter calmare il vento furioso, ma non sappiamo in che modo. Anche nei tempi cristiani, sotto il regno di Costantino, un certo Sopater fu condannato a morte a Costantinopoli, accusato di aver con la magia legato i venti, perché le navi granarie d’Egitto e di Siria eran trattenute dalla bonaccia, con grande rabbia e disperazione dell’affamata gente bizantina.
Da "Il ramo d’oro" di James George Frazer, 1890, vol.1, pagg. 130-131.
Il vento Soprattutto nelle prime uscite si nota quanto lo specchio d'acqua sul quale stiamo navigando sia incredibilmente diverso da quello che pochi minuti prima si era studiato dalla riva. Credevamo di avere a che fare con una distesa d'acqua precisa, limitata, con punti di reiferimento chiari ed evidenti, distanze immutabili, luce uguale... ma non è affatto così! Lo spazio ha un senso ed una direzione, i punti di riferimento si spostano le distanze si allungano e si accorciano...

Tutto cambia con il vento e non è una scoperta da poco!

In barca il vento deve diventare il solo punto di riferimento costante.

In un certo senso bisogna fare come se non fosse il vento che cambia bensì tutto quello che sta attorno che ruota. Quando si giunge a saperlo fare ci si meraviglia di aver navigato tanto senza questo fondamentale punto di riferimento.

Vento apparente:
la velocità è orziera Comprendere correttamente la teoria del vento apparente è la chiave per padroneggiare uno skiff, soprattutto alle andature portanti. In queste andature infatti ci si rende conto immediatamente che i segnavento sulla barca non indicano la direzione del vento reale ma quella del vento apparente. E' in base al vento apparente che devono essere effettuate tutte le regolazioni ed il vento apparente varia in relazione alla velocità della barca poichè è il vettore risultante in forza e direzione tra il vento reale ed il vento di velocità che per definizione soffia sempre sul naso della barca stessa.
Il concetto è ben noto ai surfer o agli appassionati di catamarani (e questo - per inciso - ci offre lo spunto per un suggerimento molto importante: siate aperti a tutte le esperienze di navigazione, per quanto ogni mezzo abbia sue caratteristiche specifiche esistono di volta in volta infinite similitudini pratiche tra una deriva, un catamarano, una tavola a vela ed anche un cabinato. Così l'appassionato di skiff scoprirà la soluzione ad alcuni suoi problemi sperimentando una tavola a vela mentre il fanatico surfer troverà le risposte ad alcune sue domande salendo su una deriva)
E' necessario abituarsi il più presto possibile all'idea che più si è veloci, più la componente dovuta al vento di velocità è forte e spinge il vento apparente verso prua e quindi più si devono cazzare le vele. Ogni volta che la barca accelera il vento apparente rifiuta e bisogna ritrovare le buone regolazioni. Anche con venti regolari, data l'estrema sensibilità alla velocità, la condotta di uno skiff è dunque simile a quella di una deriva tradizionale con vento irregolare.
E' la teoria della relatività applicata alla vela: il vento che ricevete dipende dalle condizioni che voi stessi generate, dalla vostra rotta e dalla vostra velocità. Sugli skiff con vento teso e con buona velocità si può navigare con regolazioni da bolina anche fino al gran lasco (a condizione di non rompere mai il magico equilibrio della velocità).
Velocity Made Good: il compromesso tra rotta e velocità Uno degli errori più frequenti è stringere la bolina fino a trovarsi troppo nel vento con vele che lavorano male. Otterremo solamente una riduzione della velocità aggravata dal conseguente incremento dello scarroccio: fatica sprecata!
Di bolina è dimostrato che la forza propulsiva cambia poco per regolazioni di vele molto differenti mentre la forza dello scarroccio varia molto aumentando la resistenza: è evidente che non conviene cercare la massima forza propulsiva ma bensì cercare di ridurre la resistenza idrodinamica.
Nel momento in cui si prende velocità orzare non è la cosa più importante altrimenti la barca va troppo al vento, si ferma e bisogna ricominciare daccapo. Meglio perdere qualche grado di rotta ma tenere le vele ben gonfie, la velocità sarà maggiore e lo scarroccio minore.
Se timonerete una barca di Coppa America la decisione sul miglior compromesso tra rotta e velocità vi sarà facilitata dal fatto di poter disporre delle curve di rendimento della barca... ma non vogliamo andare oltre su questo argomento se non per sottolineare che la maggior parte delle polari di velocità sono puramente teoriche, costruite in galleria del vento e non possono tenere conto dell'infinità di variabili che si presentano con la barca in acqua, magari in mezzo a decine di altri regatanti.

Fisica delle vele:
pressione e depressione, flusso laminare e turbolento
Anche in un manuale estremamente pratico un po' di teoria è fondamentale per capire cosa sta dietro al funzionamento delle vele e poichè il vento è un fluido si tratta di spiegare (in modo semplice e veloce) un po' di fisica dei corpi fludi.
Il principio di funzionamento di una vela moderna si basa sulla legge della differenza di pressione: la pressione del vento sulla vela infatti è maggiore sul lato sopravento e minore su quello sottovento. E' la depressione sottovento che fornisce la maggior parte della forza che fa muovere la barca. In altre parole la barca non è tanto "spinta" dalla pressione quanto piuttosto "tirata" dalla depressione, così come un aereo può volare non tanto perchè si appoggia sull'aria quanto piuttosto perchè provoca un flusso relativo che lo aspira verso l'alto.
Le vele devono raccogliere il vento ma non trattenerlo, il flusso laminare sulla vela è indispensabile affinchè si verifichi la differenza di pressione. Quando si cazza una vela questa raccoglie man mano sempre più forza fino a quando arriva ad un punto di rottura al di la del quale la forza decresce di colpo. Questo punto di situa nell'istante in cui la vela cessa di essere un deflettore per il vento e diventa solo un ostacolo. Lo scorrimento dell'aria sulle vele cessa di essere laminare e diventa improvvisamente turbolento, la pressione sottovento alla vela allora viene meno bruscamente a causa del distacco dei filetti fluidi dalla vela: la rottura dell'equillibrio tanto cercato è sconcertante!
Vento, velocità ed andature Sugli skiff le andature non dipendono tanto dalla direzione del vento quanto dalla velocità della barca. In queste condizioni non sarebbe corretto classificare le andature in termini di "bolina", "lasco", "poppa"... Da un punto di vista teorico ci sono solo due tipi di andature corrispondenti a due tipi di flusso del vento sulle vele:

flusso laminare (in finezza)
flusso turbolento (in distacco)

E' facile dimostrare il concetto con esempi: sulla stessa rotta un cabinato viaggia con le vele lasche mentre una tavola è con la vela completamente cazzata, sullo stesso skiff si salpa di bolina con le vele lasche e, sulla stessa rotta, le si cazza man mano che si prende velocità...
La capacità di essere veloci a qualsiasi andatura deriva dalla massima cura per un numero quasi infinito di piccoli dettagli. Sono necessarie molte uscite con condizioni diverse di vento e mare per arrivare a "sentire" la barca e capire quali regolazioni toccare per trarre il massimo dalla barca. Poi bisogna rapidamente rendersi conto che nessuna situazione è stabile, che qualsiasi regolazione, per quanto perfetta, deve essere rimessa continuamente in discussione. I migliori equipaggi sono quelli che capiscono per primi le variazioni nella forza o nella direzione del vento e si adattano immediatamente. Per quanto ne sappiamo non ci sono altri segreti...

Le vele:
Design e costruzione.
Se il vento è il carburante, la fonte di energia, le vele sono il motore della barca, il meccanismo che trasforma l'energia in movimento e velocità.
Le nuove tecnolgie permettono di sviluppare continuamente nuovi materiali, nuovi tagli e nuovi processi di produzione, tutto questo ha rapidamente portato a vele sempre più leggere ed allo stesso tempo più resistenti.Anche qui l'evoluzione tecnologica può essere riassunta dalla storia della Coppa America.I materiali sintetici si affermarono solo dal 1937, prima di quell'anno eravamo ancora nell'era del cotone. Gli ultimi trent'anni invece sono stati invece contrassegnati da una rapida evoluzione che ha portato all'utilizzo dapprima del mylar, poi del dacron, per arrivare nei primi anni novanta ai cristalli liquidi ed alle fibre di carbonio Montedison del Moro di Venezia.Oggi la maggior parte del lavoro di design, taglio ed assemblaggio delle vele è fatta al computer con programmi CAD o CAM. Sul PC viene creato un modello che simula la vela per taglio, dimensioni ed elasticità; il modello viene poi testato con programmi che simulano gli stress a cui viene sottoposta una vela in navigazione. La vela virtuale viene aggiustata fino al design ottimale che le permette di sopportare bene tutti i carichi aereodinamici applicati. A questo punto vengono tagliati i ferzi (spesso con un laser) e si procede ad assemblarli.Per inciso sappiate che le vele più tecnologiche non sono più composte da pannelli ma sono bensì un pezzo unico la cui realizzazione avviene in tre fasi. Innanzitutto si stende una prima pellicola di materiale, poi questo strato viene ricoperto di fili di kevlar o di carbonio la cui quantità ed orientamento sono determinati dal computer in misura differente sulla vela a seconda dei punti sui quali le sollecitazioni del vento saranno maggiori ed infine il lavoro si conclude con l'applicazione di un secondo strato di materiale che fissa sul primo i vari fili. Questa tecnica è di gran lunga migliore ed assicura maggiore leggerezza e massima resistenza alla deformazione a cui sarebbero inevitabilmente soggette le cuciture.La scelta del materiale per le vele è fondamentale, le due qualità principali di ogni materiale sono (come al solito):

l'elasticità
il peso

Le vele degli skiff devono sopportare forti carichi aereodinamici e sono realizzate materiali poco elastici (generamlemte Mylar) permetteno di mantenere la forma corretta, la maggior parte delle derive tradizionali invece usa vele in Dacron.
Curvatura delle vele La curvatura di una vela dipende dal taglio e dalla giuntura dei ferzi, è fissata in veleria e non può essere modificata in nessun modo. Per suddividere meglio la concavità della vela (il vento in testa d'albero è più forte che non in basso) alcuni velai disegnano fiocchi con forma ad S scavandola in alto ed arrotondandola (o aggiungendo delle pinces) in basso.
La combinazione tra curvatura e gestione del grasso e dello svergolamento determina di volta in volta la forma ottimale della vela.

Grasso
Il grasso di una vela è la curvatura determinata dall'azione del vento nella vela stessa, questa componente della forma di una vela può essere variata dal velista sia nelle regolazioni a terra (lavorando sulla flessione dell'albero) che in navigazione.
Il grasso delle vele deve stare più o meno al centro, quando in navigazione il vento rinfresca il grasso ha la tendenza a spostarsi verso poppa, bisogna riportarlo al suo posto (lavorando sull'inferitura per il fiocco; su base, vang e rotaia di scotta per la randa)

Svergolamento
La vela ha sempre tendenza ad assumere una forma elicoidale con la parte alta (meno tenuta dalla base) che cerca il letto del vento (per effetto degli attriti il vento è più forte in alto che non a pelo d'acqua: fino al 10% in più a 10 metri).
Lo svergolamento permette di ottenere sulla parte alta della vela una forza aereodinamica meglio orientata ed una forza di sbandamento più debole.

Viene regolato attraverso il punto di scotta per il fiocco, il vang ed il carrello di scotta per la randa.

Il carrello di scotta è essenziale per controllare lo svergolamento.

Grazie ad esso è possibile cazzare (portando il carrello sopravento) o lascare (carrello sottovento) senza toccare la scotta, aprendo o chiudendo la randa.
Con il carrello sopravvento e la scotta un po' lasca si accentua al massimo lo svergolamento.
Ricordate di bloccare il carrello al centro al termine del bordo di bolina: alle andature portanti in caso di strambata il carrello libero passa violentemente da una parte all'altra ed è un buon sistema per demolirlo!
Sulle barche che non sono dotate di carrello di randa un controllo parziale dello svergolamento può essere esercitato con il vang.

Iterazione tra le vele

Il fiocco crea un corridoio che spinge l'aria sul lato sottovento della randa. Così facendo ritarda il distacco dei filetti fluidi e facilita il mantenimento di un flusso laminare anche a grandi angoli di incidenza con il vento. Un fenomeno uguale e contrario avviene tra randa e fiocco con la depressione sottovento alla randa che "aspira" aria dal lato sottovento del fiocco ritardando la comparsa dei distacchi e facilitando lo scorrimento laminare.
Esiste anche un effetto negativo del fiocco sulla randa: questo semplicemente la "copre" soffiandole aria perturbata. I progettisti degli skiff hanno generalmente privilegiato il flusso d'aria sulla randa e pertanto le dimensioni del fiocco sono state ridotte per evitare la copertura. In questo caso il fiocco serve prevalentemente da convogliatore dei flussi accelerando i filetti d'aria sottovento alla randa (si tratta della soluzione tipica di tutte le imbarcazioni ad armamento frazionato).
L'iterarazione tra le vele fa si che di bolina il vento rindondi sulla randa e rifiuti sul fiocco, per questo motivo il fiocco fileggia prima e viene pertanto utilizzato dal timoniere come indicatore principale nei bordi di bolina (e per questo un fiocco rigido in Mylar può essere un pessimo indicatore in bolina con poco vento).

Segnavento, banderuola e tell-tales

In barca è utile avere dei segnavento sistemati sulle sartie o in testa d'albero (banderuola) per individuare immediatamente la direzione del vento apparente.
In situazioni normali di mare e vento le indicazioni di una banderuola in testa d'albero sono molto più affidabili di quelle dei segnavento sulle sartie i queli ricevono aria deviata dall'armamento e dalle vele. Viceversa, con venti deboli o mare formato il rollio può alterare le indicazioni della banderuola ed è meglio affidarsi ai segnavento sulle sartie che sono sicuramente più stabili.

I tell tales
sono strisce di tela da spi o fili di lana (ma abbiamo utilizzato con profitto anche il nastrino di chiusura dei sacchi della spazzatura!) che consentono di visualizzare il flusso del vento sulle vele. Sono di grande aiuto al timoniere, la loro osservazione è fondamentale fino a quando non si è raggiunta quell'esperienza che porta a riconoscere istintivamente l'andatura alla quale si sente meglio la presenza del vento.
Sul fiocco vanno disposti su entrambi i lati, per tutta l'altezza della vela ad intervalli di circa 30 cm. I tell tales sottovento segnalano quando la vela è troppo cazzata (cominciano col salire un po' e poi di colpo cadono quando è decisamente troppo bordata), quelli sopravento indicano quando la vela è troppo lasca (anche qui tendono ad alzarsi per poi cadere quando è decisamente troppo lasca). Di bolina, con il fiocco regolato a ferro i segnavento sottovento cadono quando si è troppo poggiati, la caduta di quelli sopravento indica che siamo entrati nell'angolo morto e stiamo perdendo velocità.
I tell tales sulla randa vengono cuciti sulla balumina per evitare che subiscano le perturbazioni causate dall'albero. Devono essere tesi nel prolungamento immaginario delle stecche. Se fileggiano la randa è troppo lasca, se si piegano sottovento è troppo cazzata.

Rande steccate
Le rande completamente steccate sono ormai comunissime tra gli skiff. Questa soluzione permette di controllare meglio la forma della vela ed impedisce alla stessa di fileggiare troppo. Le stecche vanno infilate nelle tasche senza forzare, la tensione va regolata così che la vela possa assumere la concavità più conveniente anche se il vento non sarà in grado di conferirgliela.
In linea di massima la tensione da dare alle stecche dipende in gran parte dalle onde (cazzate con mare formato e viceversa) ed in misura minore dal vento (lasche con vento leggero o fortissimo, cazzate con venti medi) e dal peso dell'equipaggio (gli equipaggi pesanti devono cazzare maggiormente le stecche).
Infine la rigidità delle stecche influenza grandemente la forma della vela: stecche rigide appiattiscono la vela ed aprono la balumina togliendo potenza e contrastando sbandamento e scarroccio, stecche più morbide danno potenza esaltando il grasso e chiudendo la balumina.

Cura delle vele
Tutte le vele di consumano con l'uso ma averne cura può aumentare la loro vita utile:
piegate le vele solo quando questo è assolutamente necessario
una volta issate lasciatele sbattere il meno possibile
sciaquatele in acqua dolce ed asciugatele quando sono umide
riparate immediatamente piccoli strappi prima che si propaghino
se avete un avvolgifiocco non lasciate il fiocco arrotolato al sole per periodi troppo lunghi.

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