Buongiorno marinai, buongiorno!
Avete presente quando, per tenere la rotta, vi trovate a correggere continuamente con il timone? Per capire che cosa sta facendo la barca, guardiamo dove agiscono due forze: quella del vento sulle vele e quella dell’acqua sulla parte immersa dello scafo.
Nell’Odissea, Ulisse prende il mare e Omero lo descrive così:
«La vela dispiegò. Quindi, al timone
Sedendo, il corso dirigea con arte»
— Omero, Odissea, libro V, traduzione di Ippolito Pindemonte. Wikisource
Vela e timone compaiono nella stessa scena. Ma perché una barca tende talvolta a girare anche quando vorremmo procedere diritti? Entrano in gioco il centro velico e il centro di deriva.
Due punti da conoscere
Il centro velico è il punto in cui possiamo considerare applicata la forza del vento su una vela. Se le vele sono più d’una, è il punto di applicazione della risultante delle forze esercitate dal vento sulle singole vele.
Il centro di deriva, chiamato anche centro di resistenza laterale, è il punto di applicazione delle forze esercitate dall’acqua sulla parte immersa dello scafo. Il rapporto tra i due centri influisce sull’equilibrio della barca.
Quando il centro velico si trova a proravia del centro di deriva, la barca tende a poggiare, cioè ad allontanare la prua dalla direzione del vento. Quando si trova a poppavia, tende invece a orzare, avvicinando la prua alla direzione del vento.
In teoria, se i due centri coincidessero, la barca sarebbe equilibrata e non richiederebbe correzioni di timone per contrastare queste tendenze. Nella pratica, per le diverse forze in gioco, il Manuale dell’allievo indica come preferibile che il centro velico cada a poppavia del centro di deriva.
Guardate i tre casi nel disegno: poggiera, equilibrata, orziera. Cambia la posizione del centro velico rispetto a quello di deriva e cambia la tendenza della prua. Sono tre immagini semplici, ma aiutano a dare un nome a ciò che sentiamo sulla barra.
Centro velico e centro di deriva, clicca per HD
Il centro velico si sposta
Questi punti non restano fermi. Il centro velico può cambiare se sostituiamo un fiocco, variamo l’inclinazione dell’albero oppure modifichiamo l’angolo di una vela cazzando o lascando la scotta. detto diversamente la posizione, eliminazione o tipologia e grandezza delle vele fa spostare il centro velico.
C’è poi uno spostamento che può avvenire senza cambiare vela o toccare le scotte: quando il vento rinforza, la concavità della vela può arretrare e con essa si sposta il centro velico. Il rapporto fra i due centri va dunque osservato mentre si naviga, non soltanto prima di partire.
Spostamento del centro velico clicca per HD
Anche la posizione dell’equipaggio influisce sui due centri d’equilibrio. Spostare il peso a bordo può quindi modificare il comportamento della barca. Lo schema mette accanto un assetto orziero, uno equilibrato e uno poggiero: un buon promemoria del fatto che a bordo non agiscono soltanto la vela e il timone e la deriva, ma sono importantissimi i pesi!
Posizione dell’equipaggio o dei pesi a bordo, clicca per HD
Anche la deriva conta
Nelle barche con deriva fissa il centro di deriva si sposta secondo l’andatura. Nelle barche con deriva a baionetta o retrattile, un piccolo spostamento longitudinale della deriva nella sua cassa può offrire vantaggi in determinate condizioni e andature. Nel disegno le frecce indicano proprio i due possibili spostamenti, verso prua e verso poppa: anche sotto la linea di galleggiamento qualcosa può cambiare.
Spostamento della deriva, clicca per HD
Se la barca ha randa e fiocco, ciascuna vela ha il proprio centro velico. Le forze esercitate dal vento sulle due vele danno luogo al centro velico complessivo della barca, che va considerato in rapporto al centro di deriva. Ecco perché guardare soltanto la randa, quando c’è anche il fiocco, non basta per leggere l’equilibrio dell’intera velatura.
Per individuare approssimativamente il centro di una vela triangolare si possono tracciare due mediane. Ciascuna unisce un angolo al punto medio del lato opposto: dove le due linee si incontrano otteniamo una stima del centro di quella vela. Ripetendo il ragionamento per randa e fiocco, la figura mostra i due centri delle singole vele e il centro velico complessivo. Il calcolo esatto richiede invece un metodo analitico: qui il disegno serve a capire quali punti stiamo mettendo in relazione.
Centro velico di randa e fiocco, clicca per HD
Che cosa ci dice il timone?
Un antico testo si pone una domanda che ogni timoniere può apprezzare:
«Perché il timone, piccolo e posto all’estremità della nave, ha tanta forza da muovere l’enorme massa della nave?»
— Pseudo-Aristotele, Problemi meccanici, problema 5; traduzione nostra dall’edizione Loeb. Mechanical Problems (Mechanica)
Il timone ci permette di correggere la rotta. Se però per mantenerla servono correzioni continue, quelle correzioni riducono la velocità. La barra ci fa avvertire la tendenza della barca a orzare o a poggiare; per capirla, vale la pena osservare come sono disposte le vele, dove si trova l’equipaggio e come lavora la deriva. L’equilibrio nasce dal rapporto fra ciò che spinge sopra l’acqua e ciò che resiste sotto.
La prossima volta che sentite la barca voler orzare o poggiare, provate a chiedervi: dove si trovano, in quel momento, il centro velico e il centro di deriva?
Buon vento, oh marinai!
di Marco Esposito, presidente Round Robin A.S.D.
Bibliografia
- Federazione Italiana Vela, Manuale dell’allievo, ottava edizione, Genova, luglio 1997, «Il centro velico». Testo e figure forniti per questo articolo.
- Omero, Odissea, libro V, traduzione di Ippolito Pindemonte, 1822, testo consultato.
- Pseudo-Aristotele, Problemi meccanici, problema 5, testo consultato nell’edizione Loeb, 1936; citazione tradotta dall’inglese.
