Come funzionano le barche dell’America’s Cup? Dal vento apparente alle rande a doppia pelle

Tutto quello che c'è da sapere sui monoscafi AC75: come funzionano le imbarcazioni della 36ª America'c Cup

Lo spettacolo dell’America’s Cup è inziato! Luna Rossa e Team New Zealand si sono sfidati nel primo match dell’attesissima e prestigiosa competizione di vela, aggiudicandosi una regata a testa. Una competizione davvero affascinante, che lascia incantati tutti gli spettatori davanti al televisore. In tanti, guardando le imbarcazioni in gara letteralmente volare, si pongono tante domande, la più comune delle quali è “come funzionano?”.

AC75

Luna Rossa
Foto sito Luna Rossa

AC75, è questo il nome delle imbarcazioni che scendono in mare per sfidarsi all’America’s Cup. Si tratta di un’evoluzione delle barche foiling: dopo i catamarani AC72 e AC50 sono stati introdotti i monoscafi AC75, che rappresentano l’ultima innovazione a livello di navigazione. Queste barche, dal design davvero unico, dividono un po’ l’opinione pubblica: c’è chi crede che con queste imbarcazioni si sia arrivati molto lontani dalla vera essenza della vela, chi invece pensa che si tratti semplicemente di un’evoluzione ‘naturale’, uno sviluppo che è sempre stato a cuore all’America’s Cup, che ha sempre portato in primo piano gli impianti, le cinghie alate e tanto altro.

Scopriamo insieme alcuni aspetti importantissimi delle imbarcazioni dell’America’s Cup:

Foil

Foto di Ansa

Le imbarcazioni AC75 hanno dei foil, che lavorano per dare stabilità alla barca, che quando si ferma li immerge entrambi in acqua per evitare un ribaltamento. Non tutti sanno che i foil, utili anche per dare quantità di momento raddrizzante, sono incredibilmente pesanti.

Un paio di ali e flap in alluminio, escluso il braccio in alluminio che li collega alla barca e li fa muovere su e giù, pesa 1842 kg. Per rendere l’idea di quanto siano pesanti bisogna anche spiegare che la barca intera, con tutte le attrezzature e senza equipaggio, pesa tra 6508 kg e 6538 kg. Quindi si parla di quasi un terzo del peso totale della barca.

Timone

Gli AC75 hanno effettivamente tre lamine con una terza “ala” sul fondo del timone. C’è una profondità massima per il timone di 3,5 metri. I controllori possono muovere il timone avanti e indietro per cambiare il passo della barca o per mantenere la prua ad angolo retto rispetto all’acqua.

Velocità

luna rossa
Photo di Gilles Martin-Raget / AFP/ Ansa

Le barche dell’America’s Cup, progettate per navigare sopravento e sottovento intorno alle boe, raggiungono velocità che poco più di un decennio fa erano riservate ai tentativi di record di specialisti. Nelle giuste condizioni di regata abbiamo visto barche gestire anche 40 nodi di velocità di bolina con 17 nodi circa di vento: prestazioni quasi inimmaginabili fino a tre anni fa.

Bufera a bordo

Importante è anche specificare la velocità del vento che i marinai sentono a bordo dell’imbarcazione durante la navigazione. Il movimento in avanti influenza il vento avvertito a bordo, noto come vento apparente. Come funziona il vento apparente? Basta pensare di guidare un’auto a 50mph, abbassare il finestrino e tirare fuori la mano, questa sarà colpita da 50 miglia all’ora di vento.

Ecco quindi che quando un AC75 naviga di bolina con 18 nodi di vento, ad una velocità di 40 nodi, l’equipaggio a bordo, avvertirà sul ponte 40 nodi di vento più una percentuale del vento reale, in base all’angolazione rispetto al vento.

Per rendere l’idea, l’equipaggio sul ponte dell’imbarcazione virà una situazione di tempesta 10 sulla scala Beaufort (una misura empirica della forza del vento misurata in 12 “gradi” o “numeri”, poi portati a 17 per agevolare la misurazione della forza dei vari tipi di uragani.

Cambiamenti del momento raddrizzante

Quando l’America’s Cup Defender e il Challenger of Record, Emirates Team New Zealand e Luna Rossa Prada Pirelli, rispettivamente, hanno annunciato che la 36a America’s Cup sarebbe stata disputata in monoscafi da 75 piedi, l’opinione pubblica si aspettava che sarebbero stato usato un TP52 o un Maxi72, barche a chiglia dalle prestazioni straordinarie.

Le barche sono progettate per foil per aiutare ad aumentare il momento di raddrizzamento: per aiutare l’equilibrio della barca. Ciò significa che quando l’AC75 non sta sventando tende a cadere di più rispetto alla maggior parte delle altre barche della stessa dimensione: quando il vento prende le vele, la barca vuole cadere perché c’è troppa superficie velica per la quantità di peso sotto la barca. Una volta che la barca è in alto e sui foil: lo scafo, il peso dell’equipaggio, la vela e il peso dell’attrezzatura e il foil sopravvento, lavorano tutti per contrastare le vele.

Rande a doppia pelle

Le vele ad ala solida sono più efficienti nel generare potenza rispetto a una vela morbida e per questo motivo le ali solide sono state utilizzate in Coppa America nel 2013 e nel 2017. Ma ci sono degli svantaggi: non possono essere abbassate se qualcosa va storto e richiedono una notevole quantità di manodopera e una gru per montarle o toglierle.

Uno dei motivi per cui un’ala rende una vela così potente è che la forma può essere manipolata dall’alto verso il basso abbastanza facilmente con i giusti controlli. I progettisti hanno ideato le rande a doppia pelle, due vele separate da piccoli componenti in fibra di carbonio che possono essere manipolate e attorcigliate dai sistemi di controllo per modificarne la forma a seconda della direzione di marcia. Quando vai sottovento vuoi più camber (forma) nella vela per darti potenza. Se stai andando di bolina, vuoi che la maggior parte della tua potenza sia bassa nella vela. Un’eccessiva potenza in alto può ribaltare l’imbarcazione.

Barche come monoposto di F1

Come avviene con le monoposto di F1, anche le barche dell’America’s Cup forniscono dati fondamentali per gli sviluppatori. Esistono pacchetti di software e simulatori davvero potenti per poter comprendere perdite e guadagni durante la navigazione. Quest’anno sembra che il processo di sviluppo si sia avvicinato molto alla Formula 1. Il Team Ineos UK, complice anche la partnership con la Mercedes ha potuto collaborare col team di Brackley per un importante aiuto nel processo di sviluppo.