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Le imbarcazioni della Coppa America: navigare tra aria e acqua

Categorie Eventi · Ingegneria Navale

Le imbarcazioni della Coppa America che vediamo sfidarsi oggi sono il risultato di una serie di aggiornamenti e studi evoluti nel tempo. L’America’s Cup nasce il 22 agosto del 1851 durante la Grande esposizione delle opere dell’Industria di tutte le Nazioni.
Durante tale Expo, 14 barche a vela britanniche del Royal Yacht Squadron sfidarono il New York Yacht Club in una regata intorno all’isola di Wight. All’epoca le imbarcazioni della Coppa America presentavano il design usuale che nell’immaginario comune rappresenta una barca a vela. Dal 1851 ad oggi, l’ingegneria navale ha fatto enormi passi così come le tecniche di costruzione: le barche da competizione sono molto cambiate. Il Team New Zealand, essendo vincitore della scorsa edizione AC, ha deciso le regole di classe: con Luna Rossa elabora le nuove AC75. Non tutti però sono entusiasti della scelta, come ad esempio American Magic che preferiva i monoscafi tradizionali.

Le imbarcazioni della Coppa America 2021: classe AC75

Il mese di marzo 2021 prevede lo svolgimento della 36esima America’s Cup. Fa da cornice alla regata la città di Auckland, prima spettatrice della sfida tra il Challenger Luna Rossa ed il Defender Emirates Team New Zealand. Le imbarcazioni della Coppa America appartengono alla classe AC75: monoscafi pensati appositamente per il match racing. Luna Rossa e Emirates Team New Zealand hanno voluto premiare la bravura degli equipaggi, ecco perché le AC75 sono difficili da manovrare. Per Dan Bernasconi, il Design Coordinator di Emirates Team New Zealand, alla base della progettazione c’era l’intenzione di favorire lo spettacolo. I monoscafi volanti regalano emozioni intense e chiunque li abbia visti in azione non può che essere d’accordo. Il varo della seconda AC75 Luna Rossa è avvenuto nel 20 ottobre 2020: il lavoro del Prada Pirelli Team sta dando ottimi risultati!

Hydrofoil: un’invenzione francese dell’Ottocento

Era la fine dell’Ottocento quando furono brevettate le primissime appendici hydrofoils. Il brevetto è del francese Emmanuel Denis Farcot, il quale intuì la possibilità di ridurre l’immersione con l’aggiunta di foils. Le parti aggiunte ai lati dello scafo riducono infatti il pescaggio, dunque la resistenza offerta dall’acqua in navigazione. Successivamente altri ingegneri migliorarono la tecnologia, tra cui anche l’inventore italiano Enrico Forlanini tra il 1908 ed il 1911. I prototipi dimostrarono che la bassa resistenza aumenta la velocità durante la navigazione e già dagli anni ’50 c’erano hydrofoils su alcuni aliscafi e idroplani.

Era la fine dell’Ottocento quando furono brevettate le primissime appendici hydrofoils. Il brevetto è del francese Emmanuel Denis Farcot, il quale intuì la possibilità di ridurre l’immersione con l’aggiunta di foils. Come nelle  imbarcazioni della Coppa America.
U.S. Navy: Carl XCH-4 Canard hydrofoil undergoing U.S. Navy tests on Long Island Sound

Hydrofoils nella classe AC75

Le appendici delle imbarcazioni della Coppa America sono assottigliate così da aumentare la portanza. Il controllo è demandato ad un sistema idraulico servito dal grinder. Si chiama grinder il verricello collegato alle due manovelle da azionare manualmente. Le persone girano le manovelle e trasmettono il moto al verricello attraverso un sistema ad olio o, in alternativa, ad ingranaggi. La struttura delle appendici prevede un grande uso del carbonio: il rivestimento e le lastre incollate in carbonio risultano leggeri ma anche resistenti. Un foil può resistere ad un carico di 27 tonnellate e far guadagnare alla barca velocità da record: il team neozelandese ha raggiunto in regata 56 nodi!

Le appendici delle imbarcazioni della Coppa America sono assottigliate così da aumentare la portanza. Il controllo è demandato ad un sistema idraulico servito dal grinder.
Milano Yachting Week

L’utilità delle appendici nelle imbarcazioni della Coppa America

Il monoscafo delle imbarcazioni della Coppa America contrastano efficacemente i rovesciamenti. Si ottiene ciò grazie ad una coppia di derive zavorrate dalla forma a T. I foil mobili consentono inoltre alla classe AC75 di “volare” contenendo le perdite di velocita in virata. Max Sirena è lo skipper di Luna Rossa ed ha definito queste come:

“le barche più eccitanti con le quali abbia mai lavorato, quasi più belle da vedere che a navigarci sopra.”

Le due derive aumentano il momento raddrizzante a vantaggio della stabilità a velocità bassa. Sottovento la deriva si abbassa creando una spinta verticale tale da far alzare lo scafo: le barche volano fuori dall’acqua riducendo notevolmente la resistenza. L’utilità della deriva non si limita a quanto già detto: esse facilitano l’accesso alle banchine quando portate sotto lo scafo. I recenti foils si possono paragonare a vere e proprie ali, come quelle dei velivoli. In effetti è da notare che sia in campo aeronautico che navale, i foils servono a creare portanza. L’aumento di velocità ottenuto nuoce alla stabilità delle imbarcazioni, pertanto è importante dare ai foils forme particolari come a T o Y nelle estremità. Per migliorare la stabilità si può immergere solo uno dei due foils (tenendo quindi l’altro abbassato), avvantaggiando così il lavoro del timone.

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