IncontriamoIncontriamo oggi l'Ing. Vincenzo Carabelli neolaureato del Politecnico di Milano in Ingegneria Aerospaziale con una tesi sull'ottimizzazione delle vele rigide dei catamarani AC72.
Era il 9 Novembre 2009, mancavano 3 mesi alla sfida dall'ultima America's Cup, quando BMW- Oracle presentò la sua arma segreta che avrebbe agevolato la sua vittoria e contribuito a stravolgere le regole della vela moderna.
A quasi 2 anni da quella storica data, l'ala rigida è entrata a far parte del modo comune di immaginare ogni regata della prossima Coppa America. Certamente però sappiamo ancora poco dell'ala, dei vantaggi e delle differenze rispetto alle vele tradizionali.
Per approfondire l'argomento incontriamo Vincenzo Carabelli neolaureato del Politecnico di Milano in Ingegneria Aerospaziale con una tesi sull'ottimizzazione delle vele rigide dei catamarani AC72
Era il 9 Novembre 2009, mancavano 3 mesi alla sfida dall'ultima America's Cup, quando BMW- Oracle presentò la sua arma segreta che avrebbe agevolato la sua vittoria e contribuito a stravolgere le regole della vela moderna.
A quasi 2 anni da quella storica data, l'ala rigida è entrata a far parte del modo comune di immaginare ogni regata della prossima Coppa America. Certamente però sappiamo ancora poco dell'ala, dei vantaggi e delle differenze rispetto alle vele tradizionali.
Per approfondire l'argomento incontriamo Vincenzo Carabelli neolaureato del Politecnico di Milano in Ingegneria Aerospaziale con una tesi sull'ottimizzazione delle vele rigide dei catamarani AC72.
Sappiamo ancora poco dell'ala anche se è diventata il simbolo della prossima Coppa America. Approfondiamo l'argomento con Vincenzo Carabelli neolaureato del Politecnico di Milano con una tesi sull'ottimizzazione delle vele rigide degli AC72.
Era il 9 Novembre 2009, mancavano 3 mesi alla sfida dall'ultima America's Cup, quando BMW Oracle presentò la sua arma segreta che avrebbe agevolato la sua vittoria e contribuito a stravolgere le regole della vela moderna.
A quasi 2 anni da quella storica data, l'ala rigida è entrata a far parte del modo comune di immaginare ogni regata della prossima Coppa America. Certamente conosciamo ancora poco dell'ala, dei vantaggi e delle differenze rispetto alle vele tradizionali. Ne parliamo incontrando Vincenzo Carabelli neolaureato del Politecnico di Milano in Ingegneria Aerospaziale con una tesi sull'ottimizzazione delle vele rigide dei catamarani AC72.
Era il 9 Novembre 2009, mancavano 3 mesi alla sfida dall'ultima America's Cup, quando BMW Oracle presentò la sua arma segreta che avrebbe agevolato la sua vittoria e contribuito a stravolgere le regole della vela moderna.
A quasi 2 anni da quella storica data, l'ala rigida è entrata a far parte del modo comune di immaginare ogni regata della prossima Coppa America. Certamente conosciamo ancora poco dell'ala, dei vantaggi e delle differenze rispetto alle vele tradizionali. Ne parliamo incontrando Vincenzo Carabelli neolaureato del Politecnico di Milano in Ingegneria Aerospaziale con una tesi sull'ottimizzazione delle vele rigide dei catamarani AC72.
A quasi 2 anni da quella storica data, l'ala rigida è entrata a far parte del modo comune di immaginare ogni regata della prossima Coppa America. Certamente però sappiamo ancora poco dell'ala, dei vantaggi e delle differenze rispetto alle vele tradizionali.
Com'è nato il progetto di questa interessante tesi e con quali obiettivi ?
La tesi è nata in collaborazione con l'Ing. Tagliapietra (già nel team di progettisti di +39 nella 32esima America's Cup) con lo scopo di studiare il comportamento delle vele rigide, sia dal punto di vista strutturale che aerodinamico, in prospettiva della prossima Coppa America, dove le vele rigide sono obbligatorie. Siccome gli studi su questo tipo di vele sono ancora pochi (e i dati e la letteratura a disposizione ancora meno!) ho cercato di sviluppare una procedura che integri strumenti di calcolo tipicamente aeronautici: un modello aerodinamico sviluppato con un software (Tornado) utilizzato per lo studio delle ali degli aerei e un modello ad elementi finiti della struttura per determinare con precisione i carichi che la attraversano e poterla dimensionare correttamente.
L'obiettivo, sfruttando l'interazione tra i due modelli è stato quello di andare ad ottimizzare il peso della struttura e migliorarne la forma per massimizzare le prestazioni della barca.
Esistono altri esempi di ala rigida dagli anni 70 in avanti, quali sono le difficoltà maggiori nell'adozione di una tecnologia di questo tipo?
La vela rigida è stata sviluppata principalmente sui catamarani di Classe-C (la prima risale al 1974), ma la mancanza di studi numerici specifici e i costi di realizzazione sicuramente più elevati ne hanno limitato la diffusione. Solo le grandi ali rigide comparse in Coppa America (nel 1988 e nel 2010) hanno smosso l'interesse dei progettisti per questo tipo di soluzione.
La vela rigida garantisce sicuramente prestazioni più elevate, in particolare permette di ridurre la resistenza, ma è più difficile da regolare e necessita di studi preliminari per poter essere regolata correttamente. Oltretutto la progettazione della struttura, completamente in carbonio, ha tempi e costi di realizzazione che non tutti si possono permettere. Guardando i recenti video degli AC45 si può capire come queste vele siano meno gestibili, soprattutto con vento rafficato.
Io credo però che i problemi attuali possano essere risolti e le vele rigide diventeranno presto una realtà per le barche al alte prestazioni.
In pratica quali sono le manovre a disposizione per regolare l'ala ?
L'ala è gestita sostanzialmente come una vela tradizionale: una scotta principale regola l'angolo della vela, una ulteriore scotta regola la deflessione del flap posteriore, che per fare un paragone con la vela tradizionale corrisponde a dare più o meno "grasso" alla vela, ma con un controllo nettamente migliore della forma complessiva. In questo senso si può anche controllare lo svergolamento della vela per adattarlo alla direzione del vento apparente che cambia di alcuni gradi dalla base alla cima della vela, ma il discorso richiederebbe un po' di tempo...
Abbiamo visto che in alcuni casi l'ala risultava più efficiente da sola (senza vela di prua) come è possibile questo ?
Il profilo rigido sviluppa, come sulle ali degli aerei, dei coefficienti di portanza molto più elevati di quelli che sono generati dalle vele. La conseguenza diretta è che anche con poco vento la forza generata dall'ala è di molto superiore a quella di una vela e permette di avere l'assetto otitmale anche con poco vento. In pratica tutta la forza generata dalle vele (randa e fiocco) viene svilluppata dall'ala con una riduzione della resistenza aerodinamica complessiva e con maggiore efficienza. Nelle andature portanti viene mantenuto il gennaker perchè permette di avere una spinta maggiore senza il rischio di scuffia che si ha di bolina. Inoltre lo spessore dell'ala è in grado di generare una portanza superiore rispetto ad una sottile vela tradizionale, ma consente anche di ritardare lo stallo dell'ala grazie ad una fessura tra le due parti che "soffia" una parte del flusso e lo mantiene attaccato all'ala e permette di risalire il vento con angoli migliori.
Che differenze ci sono tra l'ala usata da Oracle l'anno scorso e quelle che usano li Ac45 e Ac72 ?
Sostanzialmente nessuna, se non le dimensioni (l'albero di Oracle arrivava a 68m di altezza e poteva essere regolato idraulicamente, cosa non consentita nella prossima AC), solo che andando a studiare sempre più a fondo la vela è possibile ottimizzarne la struttura per renderla più leggera ed efficiente...che è stato proprio l'obiettivo della mia tesi.
Che applicazioni vedi di questa tecnologia struttura su monoscafi e imbarcazioni più tradizionali ?
Al momento non credo che questa soluzione sia adatta per i monoscafi, ma non escludo che una progettazione più accurata e la soluzione di alcuni problemi le renda la normalità per tutte le imbarcazioni. Non dimentichiamoci che oggi tutti i Team di Coppa America hanno ancora bisogno di una gru per smontare l'ala quanto tornano in porto...e non credo che tutti possano permetterselo.
Sappiamo che sei un appassionato derivista e che appena puoi ti diverti con i tuoi Skiff, a quando vele rigide su derive performanti ?
Non vedo l'ora! Mi auguro che al più presto qualcuno si decida a progettarle (o che qualcuno mi dia una mano a farlo!). La velocità pura e l'adrenalina in questo caso sono assicurate!
Ti ringrazio Marco per avermi dato la possibilità di spiegare la mia tesi e spero che sempre più gente possa appassionarsi alle vele rigide!
Incontriamo oggi l'Ing. Vincenzo Carabelli neolaureato del Politecnico di Milano in Ingegneria Aerospaziale con una tesi sull'ottimizzazione delle vele rigide dei catamarani AC72.
Com'è nato il progetto di questa interessante tesi e con quali obiettivi ?
La tesi è nata in collaborazione con l'Ing. Tagliapietra (già nel team di progettisti di +39 nella 32esima America's Cup) con lo scopo di studiare il comportamento delle vele rigide, sia dal punto di vista strutturale che aerodinamico, in prospettiva della prossima Coppa America, dove le vele rigide sono obbligatorie. Siccome gli studi su questo tipo di vele sono ancora pochi (e i dati e la letteratura a disposizione ancora meno!) ho cercato di sviluppare una procedura che integri strumenti di calcolo tipicamente aeronautici: un modello aerodinamico sviluppato con un software (Tornado) utilizzato per lo studio delle ali degli aerei e un modello ad elementi finiti della struttura per determinare con precisione i carichi che la attraversano e poterla dimensionare correttamente.
L'obiettivo, sfruttando l'interazione tra i due modelli è stato quello di andare ad ottimizzare il peso della struttura e migliorarne la forma per massimizzare le prestazioni della barca.
Esistono altri esempi di ala rigida dagli anni 70 in avanti, quali sono le difficoltà maggiori nell'adozione di una tecnologia di questo tipo?
La vela rigida è stata sviluppata principalmente sui catamarani di Classe-C (la prima risale al 1974), ma la mancanza di studi numerici specifici e i costi di realizzazione sicuramente più elevati ne hanno limitato la diffusione. Solo le grandi ali rigide comparse in Coppa America (nel 1988 e nel 2010) hanno smosso l'interesse dei progettisti per questo tipo di soluzione.
La vela rigida garantisce sicuramente prestazioni più elevate, in particolare permette di ridurre la resistenza, ma è più difficile da regolare e necessita di studi preliminari per poter essere regolata correttamente. Oltretutto la progettazione della struttura, completamente in carbonio, ha tempi e costi di realizzazione che non tutti si possono permettere. Guardando i recenti video degli AC45 si può capire come queste vele siano meno gestibili, soprattutto con vento rafficato.
Io credo però che i problemi attuali possano essere risolti e le vele rigide diventeranno presto una realtà per le barche al alte prestazioni.
In pratica quali sono le manovre a disposizione per regolare l'ala ?
L'ala è gestita sostanzialmente come una vela tradizionale: una scotta principale regola l'angolo della vela, una ulteriore scotta regola la deflessione del flap posteriore, che per fare un paragone con la vela tradizionale corrisponde a dare più o meno "grasso" alla vela, ma con un controllo nettamente migliore della forma complessiva. In questo senso si può anche controllare lo svergolamento della vela per adattarlo alla direzione del vento apparente che cambia di alcuni gradi dalla base alla cima della vela, ma il discorso richiederebbe un po' di tempo...
Abbiamo visto che in alcune andature l'ala risultava più efficiente da sola (senza vela di prua) come è possibile questo ?
Il profilo rigido sviluppa, come sulle ali degli aerei, dei coefficienti di portanza molto più elevati di quelli che sono generati dalle vele. La conseguenza diretta è che anche con poco vento la forza generata dall'ala è di molto superiore a quella di una vela e permette di avere l'assetto otitmale anche con poco vento. In pratica tutta la forza generata dalle vele (randa e fiocco) viene svilluppata dall'ala con una riduzione della resistenza aerodinamica complessiva e con maggiore efficienza. Nelle andature portanti viene mantenuto il gennaker perchè permette di avere una spinta maggiore senza il rischio di scuffia che si ha di bolina. Inoltre lo spessore dell'ala è in grado di generare una portanza superiore rispetto ad una sottile vela tradizionale, ma consente anche di ritardare lo stallo dell'ala grazie ad una fessura tra le due parti che "soffia" una parte del flusso e lo mantiene attaccato all'ala e permette di risalire il vento con angoli migliori.
Che differenze ci sono tra l'ala usata da Oracle l'anno scorso e quelle che usano li Ac45 e Ac72 ?
Sostanzialmente nessuna, se non le dimensioni (l'albero di Oracle arrivava a 68m di altezza), solo che andando a studiare sempre più a fondo la vela è possibile ottimizzarne la struttura per renderla più leggera ed efficiente...che è stato proprio l'obiettivo della mia tesi.
Che applicazioni vedi di questa tecnologia struttura su monoscafi e imbarcazioni più tradizionali?
Al momento non credo che questa soluzione sia adatta per i monoscafi, ma non escludo che una progettazione più accurata e la soluzione di alcuni problemi le renda la normalità per tutte le imbarcazioni. Non dimentichiamoci che oggi tutti i Team di Coppa America hanno ancora bisogno di una gru per smontare l'ala quanto tornano in porto...e non credo che tutti possano permtetterselo.
Sappiamo che sei un appassionato derivista e che appena puoi ti diverti con i tuoi Skiff, a quando vele rigide su derive performanti ?
Non vedo l'ora! Mi auguro che al più presto qualcuno si decida a progettarle (o che qualcuno mi dia una mano a farlo!). La velocità pura e l'adrenalina in questo caso sono assicurate!
Ti ringrazio Marco per avermi dato la possibilità di spiegare la mia tesi e spero che sempre più gente possa appassionarsi alle vele rigide!
Un saluto a tutti i velisti.
Vincenzo Carabelli
Grazie Vincenzo per la tua disponibilità e buon vento.........apparente naturalmente.
Un saluto a tutti i velisti.
Vincenzo Carabelli
Vincenzo Carabelli
Grazie Vincenzo per la tua disponibilità e buon vento.........apparente naturalmente.
oggi l'Ing. VincenzoIncontriamo oggi l'Ing. Vincenzo Carabelli neolaureato del Politecnico di Milano in Ingegneria Aerospaziale con una tesi sull'ottimizzazione delle vele rigide dei catamarani AC72.
Com'è nato il progetto di questa interessante tesi e con quali obiettivi ?
La tesi è nata in collaborazione con l'Ing. Tagliapietra (già nel team di progettisti di +39 nella 32esima America's Cup) con lo scopo di studiare il comportamento delle vele rigide, sia dal punto di vista strutturale che aerodinamico, in prospettiva della prossima Coppa America, dove le vele rigide sono obbligatorie. Siccome gli studi su questo tipo di vele sono ancora pochi (e i dati e la letteratura a disposizione ancora meno!) ho cercato di sviluppare una procedura che integri strumenti di calcolo tipicamente aeronautici: un modello aerodinamico sviluppato con un software (Tornado) utilizzato per lo studio delle ali degli aerei e un modello ad elementi finiti della struttura per determinare con precisione i carichi che la attraversano e poterla dimensionare correttamente.
L'obiettivo, sfruttando l'interazione tra i due modelli è stato quello di andare ad ottimizzare il peso della struttura e migliorarne la forma per massimizzare le prestazioni della barca.
Esistono altri esempi di ala rigida dagli anni 70 in avanti, quali sono le difficoltà maggiori nell'adozione di una tecnologia di questo tipo?
La vela rigida è stata sviluppata principalmente sui catamarani di Classe-C (la prima risale al 1974), ma la mancanza di studi numerici specifici e i costi di realizzazione sicuramente più elevati ne hanno limitato la diffusione. Solo le grandi ali rigide comparse in Coppa America (nel 1988 e nel 2010) hanno smosso l'interesse dei progettisti per questo tipo di soluzione.
La vela rigida garantisce sicuramente prestazioni più elevate, in particolare permette di ridurre la resistenza, ma è più difficile da regolare e necessita di studi preliminari per poter essere regolata correttamente. Oltretutto la progettazione della struttura, completamente in carbonio, ha tempi e costi di realizzazione che non tutti si possono permettere. Guardando i recenti video degli AC45 si può capire come queste vele siano meno gestibili, soprattutto con vento rafficato.
Io credo però che i problemi attuali possano essere risolti e le vele rigide diventeranno presto una realtà per le barche al alte prestazioni.
In pratica quali sono le manovre a disposizione per regolare l'ala ?
L'ala è gestita sostanzialmente come una vela tradizionale: una scotta principale regola l'angolo della vela, una ulteriore scotta regola la deflessione del flap posteriore, che per fare un paragone con la vela tradizionale corrisponde a dare più o meno "grasso" alla vela, ma con un controllo nettamente migliore della forma complessiva. In questo senso si può anche controllare lo svergolamento della vela per adattarlo alla direzione del vento apparente che cambia di alcuni gradi dalla base alla cima della vela, ma il discorso richiederebbe un po' di tempo...
Abbiamo visto che in alcune andature l'ala risultava più efficiente da sola (senza vela di prua) come è possibile questo ?
Il profilo rigido sviluppa, come sulle ali degli aerei, dei coefficienti di portanza molto più elevati di quelli che sono generati dalle vele. La conseguenza diretta è che anche con poco vento la forza generata dall'ala è di molto superiore a quella di una vela e permette di avere l'assetto otitmale anche con poco vento. In pratica tutta la forza generata dalle vele (randa e fiocco) viene svilluppata dall'ala con una riduzione della resistenza aerodinamica complessiva e con maggiore efficienza. Nelle andature portanti viene mantenuto il gennaker perchè permette di avere una spinta maggiore senza il rischio di scuffia che si ha di bolina. Inoltre lo spessore dell'ala è in grado di generare una portanza superiore rispetto ad una sottile vela tradizionale, ma consente anche di ritardare lo stallo dell'ala grazie ad una fessura tra le due parti che "soffia" una parte del flusso e lo mantiene attaccato all'ala e permette di risalire il vento con angoli migliori.
Che differenze ci sono tra l'ala usata da Oracle l'anno scorso e quelle che usano li Ac45 e Ac72 ?
Sostanzialmente nessuna, se non le dimensioni (l'albero di Oracle arrivava a 68m di altezza), solo che andando a studiare sempre più a fondo la vela è possibile ottimizzarne la struttura per renderla più leggera ed efficiente...che è stato proprio l'obiettivo della mia tesi.
Che applicazioni vedi di questa tecnologia struttura su monoscafi e imbarcazioni più tradizionali?
Al momento non credo che questa soluzione sia adatta per i monoscafi, ma non escludo che una progettazione più accurata e la soluzione di alcuni problemi le renda la normalità per tutte le imbarcazioni. Non dimentichiamoci che oggi tutti i Team di Coppa America hanno ancora bisogno di una gru per smontare l'ala quanto tornano in porto...e non credo che tutti possano permtetterselo.
Sappiamo che sei un appassionato derivista e che appena puoi ti diverti con i tuoi Skiff, a quando vele rigide su derive performanti ?
Non vedo l'ora! Mi auguro che al più presto qualcuno si decida a progettarle (o che qualcuno mi dia una mano a farlo!). La velocità pura e l'adrenalina in questo caso sono assicurate!
Ti ringrazio Marco per avermi dato la possibilità di spiegare la mia tesi e spero che sempre più gente possa appassionarsi alle vele rigide!
Un saluto a tutti i velisti.
Vincenzo Carabelli
Grazie Vincenzo per la tua disponibilità e buon vento.........apparente naturalmente.
neolaureato del Politecnico di Milano in Ingegneria Aerospaziale con una tesi sull'ottimizzazione delle vele rigide dei catamarani AC72.
Com'è nato il progetto di questa interessante tesi e con quali obiettivi ?
La tesi è nata in collaborazione con l'Ing. Tagliapietra (già nel team di progettisti di +39 nella 32esima America's Cup) con lo scopo di studiare il comportamento delle vele rigide, sia dal punto di vista strutturale che aerodinamico, in prospettiva della prossima Coppa America, dove le vele rigide sono obbligatorie. Siccome gli studi su questo tipo di vele sono ancora pochi (e i dati e la letteratura a disposizione ancora meno!) ho cercato di sviluppare una procedura che integri strumenti di calcolo tipicamente aeronautici: un modello aerodinamico sviluppato con un software (Tornado) utilizzato per lo studio delle ali degli aerei e un modello ad elementi finiti della struttura per determinare con precisione i carichi che la attraversano e poterla dimensionare correttamente.
L'obiettivo, sfruttando l'interazione tra i due modelli è stato quello di andare ad ottimizzare il peso della struttura e migliorarne la forma per massimizzare le prestazioni della barca.
Esistono altri esempi di ala rigida dagli anni 70 in avanti, quali sono le difficoltà maggiori nell'adozione di una tecnologia di questo tipo?
La vela rigida è stata sviluppata principalmente sui catamarani di Classe-C (la prima risale al 1974), ma la mancanza di studi numerici specifici e i costi di realizzazione sicuramente più elevati ne hanno limitato la diffusione. Solo le grandi ali rigide comparse in Coppa America (nel 1988 e nel 2010) hanno smosso l'interesse dei progettisti per questo tipo di soluzione.
La vela rigida garantisce sicuramente prestazioni più elevate, in particolare permette di ridurre la resistenza, ma è più difficile da regolare e necessita di studi preliminari per poter essere regolata correttamente. Oltretutto la progettazione della struttura, completamente in carbonio, ha tempi e costi di realizzazione che non tutti si possono permettere. Guardando i recenti video degli AC45 si può capire come queste vele siano meno gestibili, soprattutto con vento rafficato.
Io credo però che i problemi attuali possano essere risolti e le vele rigide diventeranno presto una realtà per le barche al alte prestazioni.
In pratica quali sono le manovre a disposizione per regolare l'ala ?
L'ala è gestita sostanzialmente come una vela tradizionale: una scotta principale regola l'angolo della vela, una ulteriore scotta regola la deflessione del flap posteriore, che per fare un paragone con la vela tradizionale corrisponde a dare più o meno "grasso" alla vela, ma con un controllo nettamente migliore della forma complessiva. In questo senso si può anche controllare lo svergolamento della vela per adattarlo alla direzione del vento apparente che cambia di alcuni gradi dalla base alla cima della vela, ma il discorso richiederebbe un po' di tempo...
Abbiamo visto che in alcune andature l'ala risultava più efficiente da sola (senza vela di prua) come è possibile questo ?
Il profilo rigido sviluppa, come sulle ali degli aerei, dei coefficienti di portanza molto più elevati di quelli che sono generati dalle vele. La conseguenza diretta è che anche con poco vento la forza generata dall'ala è di molto superiore a quella di una vela e permette di avere l'assetto otitmale anche con poco vento. In pratica tutta la forza generata dalle vele (randa e fiocco) viene svilluppata dall'ala con una riduzione della resistenza aerodinamica complessiva e con maggiore efficienza. Nelle andature portanti viene mantenuto il gennaker perchè permette di avere una spinta maggiore senza il rischio di scuffia che si ha di bolina. Inoltre lo spessore dell'ala è in grado di generare una portanza superiore rispetto ad una sottile vela tradizionale, ma consente anche di ritardare lo stallo dell'ala grazie ad una fessura tra le due parti che "soffia" una parte del flusso e lo mantiene attaccato all'ala e permette di risalire il vento con angoli migliori.
Che differenze ci sono tra l'ala usata da Oracle l'anno scorso e quelle che usano li Ac45 e Ac72 ?
Sostanzialmente nessuna, se non le dimensioni (l'albero di Oracle arrivava a 68m di altezza), solo che andando a studiare sempre più a fondo la vela è possibile ottimizzarne la struttura per renderla più leggera ed efficiente...che è stato proprio l'obiettivo della mia tesi.
Che applicazioni vedi di questa tecnologia struttura su monoscafi e imbarcazioni più tradizionali?
Al momento non credo che questa soluzione sia adatta per i monoscafi, ma non escludo che una progettazione più accurata e la soluzione di alcuni problemi le renda la normalità per tutte le imbarcazioni. Non dimentichiamoci che oggi tutti i Team di Coppa America hanno ancora bisogno di una gru per smontare l'ala quanto tornano in porto...e non credo che tutti possano permtetterselo.
Sappiamo che sei un appassionato derivista e che appena puoi ti diverti con i tuoi Skiff, a quando vele rigide su derive performanti ?
Non vedo l'ora! Mi auguro che al più presto qualcuno si decida a progettarle (o che qualcuno mi dia una mano a farlo!). La velocità pura e l'adrenalina in questo caso sono assicurate!
Ti ringrazio Marco per avermi dato la possibilità di spiegare la mia tesi e spero che sempre più gente possa appassionarsi alle vele rigide!
Un saluto a tutti i velisti.
Vincenzo Carabelli
Grazie Vincenzo per la tua disponibilità e buon vento.........apparente naturalmente.
neolaureato del Politecnico di Milano in Ingegneria Aerospaziale con una tesi sull'ottimizzazione delle vele rigide dei catamarani AC72.
Com'è nato il progetto di questa interessante tesi e con quali obiettivi ?
La tesi è nata in collaborazione con l'Ing. Tagliapietra (già nel team di progettisti di +39 nella 32esima America's Cup) con lo scopo di studiare il comportamento delle vele rigide, sia dal punto di vista strutturale che aerodinamico, in prospettiva della prossima Coppa America, dove le vele rigide sono obbligatorie. Siccome gli studi su questo tipo di vele sono ancora pochi (e i dati e la letteratura a disposizione ancora meno!) ho cercato di sviluppare una procedura che integri strumenti di calcolo tipicamente aeronautici: un modello aerodinamico sviluppato con un software (Tornado) utilizzato per lo studio delle ali degli aerei e un modello ad elementi finiti della struttura per determinare con precisione i carichi che la attraversano e poterla dimensionare correttamente.
L'obiettivo, sfruttando l'interazione tra i due modelli è stato quello di andare ad ottimizzare il peso della struttura e migliorarne la forma per massimizzare le prestazioni della barca.
Esistono altri esempi di ala rigida dagli anni 70 in avanti, quali sono le difficoltà maggiori nell'adozione di una tecnologia di questo tipo?
La vela rigida è stata sviluppata principalmente sui catamarani di Classe-C (la prima risale al 1974), ma la mancanza di studi numerici specifici e i costi di realizzazione sicuramente più elevati ne hanno limitato la diffusione. Solo le grandi ali rigide comparse in Coppa America (nel 1988 e nel 2010) hanno smosso l'interesse dei progettisti per questo tipo di soluzione.
La vela rigida garantisce sicuramente prestazioni più elevate, in particolare permette di ridurre la resistenza, ma è più difficile da regolare e necessita di studi preliminari per poter essere regolata correttamente. Oltretutto la progettazione della struttura, completamente in carbonio, ha tempi e costi di realizzazione che non tutti si possono permettere. Guardando i recenti video degli AC45 si può capire come queste vele siano meno gestibili, soprattutto con vento rafficato.
Io credo però che i problemi attuali possano essere risolti e le vele rigide diventeranno presto una realtà per le barche al alte prestazioni.
In pratica quali sono le manovre a disposizione per regolare l'ala ?
L'ala è gestita sostanzialmente come una vela tradizionale: una scotta principale regola l'angolo della vela, una ulteriore scotta regola la deflessione del flap posteriore, che per fare un paragone con la vela tradizionale corrisponde a dare più o meno "grasso" alla vela, ma con un controllo nettamente migliore della forma complessiva. In questo senso si può anche controllare lo svergolamento della vela per adattarlo alla direzione del vento apparente che cambia di alcuni gradi dalla base alla cima della vela, ma il discorso richiederebbe un po' di tempo...
Abbiamo visto che in alcune andature l'ala risultava più efficiente da sola (senza vela di prua) come è possibile questo ?
Il profilo rigido sviluppa, come sulle ali degli aerei, dei coefficienti di portanza molto più elevati di quelli che sono generati dalle vele. La conseguenza diretta è che anche con poco vento la forza generata dall'ala è di molto superiore a quella di una vela e permette di avere l'assetto otitmale anche con poco vento. In pratica tutta la forza generata dalle vele (randa e fiocco) viene svilluppata dall'ala con una riduzione della resistenza aerodinamica complessiva e con maggiore efficienza. Nelle andature portanti viene mantenuto il gennaker perchè permette di avere una spinta maggiore senza il rischio di scuffia che si ha di bolina. Inoltre lo spessore dell'ala è in grado di generare una portanza superiore rispetto ad una sottile vela tradizionale, ma consente anche di ritardare lo stallo dell'ala grazie ad una fessura tra le due parti che "soffia" una parte del flusso e lo mantiene attaccato all'ala e permette di risalire il vento con angoli migliori.
Che differenze ci sono tra l'ala usata da Oracle l'anno scorso e quelle che usano li Ac45 e Ac72 ?
Sostanzialmente nessuna, se non le dimensioni (l'albero di Oracle arrivava a 68m di altezza), solo che andando a studiare sempre più a fondo la vela è possibile ottimizzarne la struttura per renderla più leggera ed efficiente...che è stato proprio l'obiettivo della mia tesi.
Che applicazioni vedi di questa tecnologia struttura su monoscafi e imbarcazioni più tradizionali?
Al momento non credo che questa soluzione sia adatta per i monoscafi, ma non escludo che una progettazione più accurata e la soluzione di alcuni problemi le renda la normalità per tutte le imbarcazioni. Non dimentichiamoci che oggi tutti i Team di Coppa America hanno ancora bisogno di una gru per smontare l'ala quanto tornano in porto...e non credo che tutti possano permtetterselo.
Sappiamo che sei un appassionato derivista e che appena puoi ti diverti con i tuoi Skiff, a quando vele rigide su derive performanti ?
Non vedo l'ora! Mi auguro che al più presto qualcuno si decida a progettarle (o che qualcuno mi dia una mano a farlo!). La velocità pura e l'adrenalina in questo caso sono assicurate!
Ti ringrazio Marco per avermi dato la possibilità di spiegare la mia tesi e spero che sempre più gente possa appassionarsi alle vele rigide!
Un saluto a tutti i velisti.
Vincenzo Carabelli
Grazie Vincenzo per la tua disponibilità e buon vento.........apparente naturalmente.
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