Come suggerisce il nome, le barche a vela si basano sulla potenza del vento per la propulsione e utilizzano un grande panno o vele sintetiche per questo scopo.
Le barche a vela sono considerate una classe separata di imbarcazioni indipendenti dalle imbarcazioni a motore poiché le loro caratteristiche idrodinamiche differiscono.
Possono variare in occupazione da imbarcazioni monoposto per scopi di competizione a imbarcazioni da diporto che coprono centinaia di metri che possono ospitare fino a trenta individui.
Il tipo di barca a vela più comune sul mercato è la variante da competizione piccola che viene utilizzata nelle competizioni di vela in tutto il mondo. Diversi eventi internazionali volti a sensibilizzare sulla vela permettono una vasta gamma di tipi di imbarcazioni a partecipare tra cui catamarani e incrociatori.
Per la maggior parte delle navi a vela, i piani velici sono spesso elaborati prima che la nave lasci il porto. Questi piani indicano le posizioni della vela per varie condizioni meteorologiche.
In questo articolo, andremo attraverso i vari tipi di barche a vela e le loro caratteristiche chiave.
Classificazione delle barche a vela basata sullo scafo
Le barche a vela possono essere classificate in tre tipi distinti in base al loro design primario dello scafo.
Questi includono
- monoscafi,
- catamarani e
- imbarcazioni multiscafo.
Tradizionalmente, i monoscafi sono il design più comune per le barche a vela poiché forniscono stoccaggio oltre a un certo livello di stabilità della nave.
Tuttavia, con l’avvento delle competizioni veliche e una maggiore attenzione alle caratteristiche prestazionali e di stabilità di queste imbarcazioni, c’è stato un generale spostamento verso i catamarani e trimarani più favorevoli.
I monoscafi sono strutture a scafo singolo, molto simili alle navi convenzionali, che hanno una grande trave dello scafo (larghezza) che fornisce stabilità durante la navigazione. Il vantaggio di avere un unico scafo di grandi dimensioni è che il raggio più lungo consente di migliorare i sistemi di bordo.
I catamarani si riferiscono a strutture a doppio scafo che sono attaccate da membri specializzati per fornire forza. Il termine deriva dalla frase indiana del Sud per “legato pezzi di legno”, come questo era il modo in cui le barche tradizionali sono state costruite sul subcontinente.
Il vantaggio di avere scafi gemelli è che c’è un maggiore livello di stabilità. Inoltre, se progettata correttamente, la nave avrà una velocità molto più elevata rispetto alle imbarcazioni convenzionali a causa delle minori forze di resistenza alla superficie bagnata.
D’altra parte, occorre prestare molta attenzione nella progettazione della nave, altrimenti le forze resistive possono superare i valori trovati nei monoscafi.
Le imbarcazioni multiscafo comprendono imbarcazioni con uno scafo da tre a cinque, anche se la variante a tre scafi è la più comune. Tali imbarcazioni sono noti come trimarani e sono considerati estremamente stabili a causa della loro grande trave e un baricentro più basso.
Le navi a quattro e cinque scafi sono più difficili da fabbricare e quindi sono raramente utilizzate commercialmente. Una forma avanzata del design del catamarano è la versione SWATH.
SWATH è l’acronimo di Small Waterplane Area Twin Hull, e raggiunge livelli di velocità senza precedenti a causa di un’area di waterplane notevolmente ridotta. Per ridurre questa area, lo scafo ha un raggio ridotto sopra la superficie dell’acqua mentre le strutture galleggianti subacquee assicurano che la nave abbia il necessario bilanciamento del peso.
I monoscafi comuni
I monoscafi sono relativamente più facili da produrre rispetto alle strutture multi-scafo. Così, c’è stata una più ampia gamma di innovazione per questo tipo di scafo nel corso degli ultimi mille anni.
Le classi comuni di imbarcazioni monoscafo sono – gommone, cutter, sloop, catboat, ketch e goletta.
Un gommone è una barca a vela relativamente comune a causa della sua breve lunghezza fuori tutto e facilità di manovra. Sono utilizzati nelle competizioni e nell’industria portuale.
Generalmente, i gommoni sono utilizzati per trasportare persone o piccole merci da e verso una nave più grande come una nave da crociera ancorata lontano dalla riva.
Tali navi potrebbero non essere in grado di entrare in un porto a causa delle norme in materia di dimensioni e tonnellaggio. Quindi, i gommoni servono come il modo migliore per trasportare beni di prima necessità tra il porto e la nave.
I gommoni possono avere vele, come la variante a tre vele composta da randa, fiocco e spinnaker. Tuttavia, i gommoni a motore sono anche comunemente usati soprattutto come imbarcazioni di salvataggio a bordo delle navi.
Le frese sono un’altra classe di barche a vela di medie dimensioni e generalmente hanno tre vele. L’albero principale su cui sono montate le vele si trova vicino alla poppa della nave per consentire l’utilizzo di vele più grandi.
Le frese erano comunemente utilizzate nelle competizioni poiché il loro design favoriva la velocità e l’agilità. Una diversa combinazione delle vele permette anche frese da utilizzare per crociere e altre barche a vela da diporto.
Gli sloop sono simili alle frese e sono le barche a vela più comuni. Sono lo standard nei disegni della vela, con una configurazione a due vele utilizzata per una maggiore manovrabilità.
Oltre alla configurazione generica della vela sloop, c’è anche uno sloop frazionato in cui una delle vele si trova sotto la parte superiore dell’albero.
Questo design consente agli equipaggi di sloop più piccoli di gestire l’imbarcazione migliorando le prestazioni. Catboats sono barche a vela dotate di una sola vela. Sono finalizzati alla capacità piuttosto che alla velocità e hanno la randa montata su un singolo albero.
Per aumentare le velocità, le vele possono essere aggiunte al sartiame in modo tale che la forza del vento sia meglio ottimizzata dalla nave.
Il ketch è una barca a vela che ha due alberi principali: l’albero principale situato intorno al centro della nave e l’albero di mezzana a poppa. L’albero di mezzana è generalmente più piccolo dell’albero principale e serve per aggiungere velocità all’imbarcazione. La parola ketch deriva dalla parola catch, che denota il modo in cui le vele “catturano” il vento mentre si muovono.
Le golette sono una classe di barche a vela che possono avere più di due vele sostenute su alberi noti come albero principale e albero di prua. Il foremast si trova vicino alla prua della nave ed è leggermente più corto dell’albero principale. Nelle varianti in cui vengono aggiunti alberi aggiuntivi per supportare più vele, sono posizionati in modo tale che rimangano più corti dell’albero principale a seconda delle loro dimensioni.
Classificazione basata sulla chiglia
La chiglia è la base di una nave che fornisce una spina dorsale centrale per la progettazione dell’intera struttura. La chiglia della barca è strutturalmente rilevante poiché spesso deve sopportare il peso della nave.
Nel caso delle barche a vela, la chiglia è spesso ciò su cui poggia l’intera imbarcazione durante il trasporto su strada o su rotaia. Pertanto, le chiglie devono avere una forza integrale ed essere in grado di resistere a una varietà di forze.
Allo stesso modo, durante la navigazione, la chiglia è il punto più basso della nave in cui agiscono le forze resistive. Di conseguenza, molte modifiche sono spesso apportate alla chiglia in modo che le caratteristiche idrodinamiche possono essere incorporati per ridurre la resistenza. Barche a vela spesso sedersi in alto in acqua a causa del loro design e forma.
Tuttavia, per le competizioni e le prestazioni artigianali, è essenziale che cerchino di sedersi il più vicino possibile alla superficie dell’acqua senza capovolgersi. Pertanto, la chiglia svolge spesso il ruolo di una zavorra centrale, integrando componenti pesanti in ferro o acciaio in modo che il pescaggio della nave aumenti.
In base ai tipi di chiglia, ci sono diverse varianti di barche a vela che si trovano sul mercato. Questi generalmente hanno chiglie modificate allo scopo di migliorare le prestazioni e la velocità integrando caratteristiche idrodinamiche come gli aliscafi.
I tipi di chiglie comunemente associati alle barche a vela sono i seguenti: chiglia a tutta lunghezza, chiglia a pinna, chiglia centrale, chiglia di sentina, chiglia a bulbo e chiglia ad ala.
Come suggerisce il nome, le chiglie a tutta lunghezza hanno chiglie che si estendono sotto forma di una lunga pinna sotto la struttura principale della nave. La pinna corre lungo la lunghezza della nave e spesso ha un sistema di timone integrato fissato a poppa.
Il vantaggio di questo tipo di chiglia è che è facile da produrre, con pochi costi in termini di sviluppo. Inoltre, l’effetto zavorra è fornito dal peso extra della chiglia a tutta lunghezza.
Poiché può essere difficile entrare in alcuni porti o banchine a causa del grande pescaggio che viene fornito con questo tipo di chiglia, i produttori tentano di ridurre la profondità dell’aletta e invece aumentarne la lunghezza.
Le chiglie alette, invece, corrono solo lungo alcune regioni della barca a vela. Situato sul lato inferiore dell’imbarcazione, sporge simile alla pinna di un pesce dando origine a questa nomenclatura. Poiché questo tipo di chiglia deve svolgere le stesse funzioni della chiglia a tutta lunghezza senza avere una grande lunghezza, la pinna è più profonda.
A causa di questo grande pescaggio, potrebbe essere difficile attraccare in alcune porte a causa delle restrizioni di profondità. Una caratteristica fondamentale di questo tipo di chiglia è che il timone e i sistemi di manovra rimangono indipendenti dalla chiglia delle pinne e si trovano all’estrema poppa della nave. Le chiglie del centreboard sono una caratteristica comune su imbarcazioni ad alte prestazioni che partecipano a competizioni. Non sono limitati a strutture monoscafo e si trovano spesso in catamarani e trimarani.
La chiglia centrale impiega un tipo di pinna che è imperniata su un punto sulla chiglia della nave. Avendo un perno, il flusso naturale della nave e dell’acqua circostante varia la profondità alla quale la chiglia si trova sotto la nave. Simile alla chiglia delle pinne, corre solo lungo una certa lunghezza della nave.
Tuttavia, si distingue per essere in grado di variare l’angolo di inclinazione rispetto alla linea di base dell’imbarcazione. In alcune varianti, l’equipaggio è in grado di modificare manualmente l’angolo di inclinazione, per modificare le caratteristiche delle prestazioni durante determinati eventi e competizioni.
Un’altra variante della chiglia centrale è la chiglia daggerboard, che consente alla pinna di integrarsi completamente nella parte inferiore della nave.
Fornendo una baia nella parte inferiore, la pinna può essere sollevata o abbassata dalla fessura. In questo tipo di chiglia, la configurazione rialzata consente velocità più elevate e forze resistive ridotte. Tuttavia, una volta abbassato nell’acqua, la nave guadagna la stabilità aggiunta e compensa la perdita nella velocità migliorando le caratteristiche idrodinamiche.
Le chiglie di sentina si riferiscono alle sporgenze sui lati dello scafo della nave, comunemente chiamate sentine. Queste sporgenze corrono lungo la lunghezza della nave mentre si assottiglia nei pannelli dello scafo ad entrambe le estremità.
Lo scopo principale delle chiglie di sentina è quello di migliorare la stabilità al rotolamento dell’imbarcazione. Le pinne sporgono perpendicolarmente allo scafo e possono variare in lunghezza a seconda dello scopo. Ad esempio, le barche a vela richiedono una maggiore stabilità antirollio e quindi hanno lunghe chiglie di sentina affusolate.
Le chiglie di sentina devono essere posizionate simmetricamente sia sul lato di babordo che su quello di dritta, in modo da garantire caratteri idrodinamici uniformi.
Una chiglia a bulbo è una sporgenza che si attacca verticalmente sotto l’imbarcazione e termina in un dispositivo idrodinamico a forma oblunga chiamato bulbo. Il bulbo agisce come un aliscafo 3D che migliora la stabilità e la maneggevolezza della nave. A causa della maggiore superficie bagnata, c’è un leggero calo della velocità, ma può essere compensato attraverso le capacità di gestione superiori.
Per le imbarcazioni più piccole, sono necessarie chiglie a bulbo più lunghe e, all’aumentare di questa lunghezza, aumenta la possibilità di una messa a terra accidentale della nave.
L’ultimo tipo di chiglia comunemente trovato è la chiglia alare. La chiglia dell’ala è simile alla chiglia del bulbo, tranne che invece di un bulbo che termina una sporgenza verticale, ci sono aliscafi orizzontali che si estendono dall’albero centrale.
Lo scopo principale delle ali sotto la nave è quello di migliorare la maneggevolezza e la stabilità. Inoltre, sollevano leggermente l’imbarcazione sopra la superficie dell’acqua. Di conseguenza, la superficie totale bagnata rimane costante e può persino diminuire. Pertanto, la velocità rimane costante e può migliorare man mano che l’imbarcazione aumenta la velocità.
Classificazioni basate sull’albero
L’albero della nave si riferisce ad un albero verticale che si estende dal ponte che supporta le vele e il sartiame. I vecchi modelli di barche a vela e navi antiche avevano alberi costruiti in legno, mentre le moderne versioni orientate alla velocità utilizzano acciaio zincato o alluminio.
L’alluminio ha il vantaggio di essere estremamente leggero pur mantenendo la sua forza, che è importante in condizioni climatiche avverse.
Le varie classificazioni basate sull’albero includono-sloop, fractional – rig sloop, cutter, ketch, schooner e catboat.
Lo sloop è il tipo di albero più comune, dove un singolo albero supporta due vele chiamate headsail (o foresail) e randa.
La vela di testa va anche con nomi diversi a seconda dello scopo e della configurazione delle vele.
In uno sloop frazionario dell’impianto di perforazione, il cavo di sostegno che è usato per sollevare la vela di testa realmente è disposto sotto la cima dell’albero. Questa configurazione è particolarmente utile quando si tratta di prestazioni, poiché la punta dell’albero può essere trainata verso poppa utilizzando cavi rigidi e le vele possono essere collassate.
Questo è utile nei giorni in cui l’energia eolica può essere utilizzata per spingere la barca a vela, senza che le vele dovessero essere completamente estese.
Un’altra caratteristica utile per poter tagliare o appiattire le vele è che durante raffiche di vento particolarmente forti, le vele non saranno forate o rotte a causa dell’alta pressione del vento. Il prossimo tipo di configurazione dell’albero è la taglierina. Ciò comprende un singolo albero che sostiene tre vele – una randa e due vele di testa conosciute come la staysail trainata dal cavo interno del soggiorno ed il fiocco trainato dal cavo del headstay.
L’albero si trova più a poppa rispetto allo sloop, per consentire una configurazione facilmente manovrabile. Inoltre, una vasta gamma di accordi velici lo rende favorevole per gli operatori di crociera e ai fini della concorrenza.
Il ketch ha una configurazione a due alberi, con l’albero di poppa noto come albero di mezzana. L’albero di mezzana si trova a prua del palo del timone e a poppa dell’albero principale.
La vela di mezzana poggia sull’albero di mezzana. In generale, l’albero di mezzana è leggermente più corto dell’albero principale.
L’albero principale supporta due vele note come randa e vela di testa.
La goletta è un’altra configurazione simile al ketch, ma dove l’albero di poppa è più alto del foremast.
Le golette possono avere più alberi e non sono limitate alle piccole e medie barche a vela commerciali. Le immagini di antiche navi che sono stati utilizzati per scopi commerciali e militari erano spesso golette aventi da quattro a sei alberi con una media di oltre dieci vele ciascuno.
Inoltre, le vele della goletta tendono a trovarsi lungo la lunghezza della nave, piuttosto che lungo la trave. Questo per evitare la rottura della vela durante tempeste violente o durante forti venti. Il catboat è una delle configurazioni più semplici in cui viene utilizzata solo una singola disposizione di vela e albero.
L’albero può essere posizionato a poppa o a prua delle navi centrali, con diversi vantaggi per ogni configurazione. La facilità di progettazione e costruzione lo rende una barca a vela favorevole per principianti e tirocinanti. Tuttavia, lo svantaggio dietro la catboat è che la vela non può essere utilizzata per muoversi contro la direzione del vento, a differenza di altre varianti di vela.
Oltre allo scopo ricreativo, le barche a vela sono uno dei tipi più comuni di imbarcazioni utilizzate per scopi ricreativi e per competizioni. Possono variare nelle configurazioni dello scafo, della chiglia e della vela in base allo scopo primario per cui sono destinati.
Per oltre cinquemila anni, le barche a vela sono state utilizzate, sia per il trasporto nell’antico Egitto, sia per eventi velici in tempi moderni. I progressi tecnologici hanno trasformato la barca a vela in una nave elegante, agile e veloce in grado di raggiungere velocità estremamente elevate sfruttando la potenza del vento.
Che si tratti di crociere o di regate, le barche a vela e altre imbarcazioni simili continuano ad essere la scelta preferita dai marinai.
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