Fionda - scheda

Project               : Fionda

Designer             : windRaf

Comment            : ocean pocket cruiser

Design length         :      3.048 [m]

Design beam          :      1.934 [m]

Design draft           :      0.750 [m]

Volume properties:

    Displacement (medium)                      :         1.098 [tonnes]

    Total length of submerged body          :         3.048 [m]

    Total beam of submerged body           :         1.771 [m]

  

    Prismatic coefficient                  :        0.5223

    Wetted surface area                  :         6.631 [m2]

    

     

    Transverse metacentric height          :         1.326 [m]

    Longitudinal metacentric height        :         2.449 [m]

    Lateral area                               :         1.861 [m2]

    Longitudinal center of effort       :         1.175 [m]

    Vertical center of effort              :         0.423 [m]

Fionda ten

Around in ten, a sud dei tre Capi.
Dopo aver elaborato molte soluzioni progettuali, questa è la versione riassuntiva.
La barca ha la larghezza massima possibile pur mantenendo un coefficiente prismatico normale,  le curve delle resistenze sono ottimali, i volumi sono metacentrici e i centri concentrati la rendono equilibrata ad ogni angolo di sbandamento, requisiti questi fondamentali per la missione a cui è destinata.

Come dicevo nelle considerazioni preliminari, non credo che soluzioni con derive mobili, timoni sospesi e altri modernismi siano adatte per una barca come questa. E così Fionda ha la chiglia lunga come gli antichi velieri, e un timone potente incernierato fino in fondo. Tutto estremamente robusto e solido.

Per capire bene quali e quanti sono i vantaggi di una chiglia lunga con il timone incernierato basta leggere le considerazioni che ha fatto sull'argomento Carl Antony  Marchaj nel suo famoso libro 'Le qualità marine di una barca'

Le sezioni sono a triplo spigolo, e si può vedere che la chiglia non è una semplice trave piena, ma un volume aggiunto al fondo piatto. Questa configurazione rende la geometria ancora più simile agli scafi tradizionali. Le sezioni a spigolo sono preferite per permettere la costruzione con tutti i materiali, dal compensato marino alla lega leggera ai vari tipi di composito.

La vista della mezza pianta fa vedere il grande spazio interno, la distribuzione del volume di  galleggiamento, le entrate di prua e la collocazione della sezione maestra circa a mezza nave.

Inoltre si può notare l'andamento del profilo idrodinamico della chiglia.

Queste sono le curve di resistenza a medio carico:

E questa la visione grafica del profilo.

Ora non rimane che chiedersi: perché?

Perché pensare una impresa di questo tipo? perché fare il giro del mondo a sud dei tre Capi con un veliero di tre metri?

Molte sono le risposte, ma la più semplice è: perché no?

Secondo passo

Around in ten sulla rotta di Dumas.

Questo passo delinea più precisamente il progetto.

Seguendo le linee guida della bozza iniziale si allargano le sezioni fino a due metri di larghezza spostando il volume nella zona utile alla cuccetta trasversale, cercando di mantenere per quanto possibile i parametri iniziali di dislocamento, coefficienti e curve delle resistenze.

Inoltre il problema della grande stabilità di forma nella eventualità di capovolgimenti si riduce con un restringimento significativo della coperta.

Questa soluzione sembra un buon compromesso tra le esigenze di navigabilità in ogni condizione,  il dislocamento indispensabile per una costruzione robusta, il carico utile, e lo spazio vitale  per tentare l'impresa.

Tavola - preliminare - dei piani

Around in ten, Fionda. Pianta

Analisi

Quando si disegna una barca con il limite predeterminato di dieci piedi e con il programma di lunghissime navigazioni, la prima idea che viene al progettista è che basta allargarla per farla più grande.

Quando ho iniziato a pensare a Fionda ho avuto chiara questa soluzione. In pratica si può allargare il progetto fino ad ottenere la larghezza  che permetta di sistemare la cuccetta di baglio, cioè di traverso, riservando così il resto dello spazio alla abitabilità. Sembra semplice e logico arrivare ad una forma squadrata, quasi un parallelepipedo, ma è evidente che bisogna tener presente gli svantaggi conseguenti la ricerca del massimo volume possibile..

Questi sono i problemi da risolvere per una barca molto larga e squadrata:

1) coefficiente prismatico alto;

2) centro di gravità sopra la linea di galleggiamento;

3) curve delle resistenze, di attrito, di trascinamento e residuali, significativamente più dannose;

4) la geometria  molto larga a prua determina importanti resistenze al passaggio sull'onda;

5) la stabilità di forma non equilibrata dovuta al repentino cambio delle linee d'acqua sotto sbandamento;

6) movimenti più bruschi e conseguente minore comfort nel mare agitato;
7) una enorme stabilità di forma in caso di rovesciamento;

Sommando tutti i punti precedenti una barca molto larga e squadrata avrà più abitabilità, ma se non attentamente progettata sarà una barca senza le qualità marine desiderate per lunghissime navigazioni su mari estremamente severi.

Fionda è larga, e nelle elaborazioni la ricerca è stata cercare il migliore compromesso per ottenere la cuccetta trasversale , ma mantenendo il coefficiente prismatico favorevole, il centro di gravità basso, la curva delle resistenze ottimali, con entrate di prua fini e le uscite di poppa leggermente rastremate.

Sottoponendo Fionda  all'analisi del metodo di Turner, il 'sistema del piano metacentrico', ne risulta, nonostante la larghezza, una barca ragionevolmente equilibrata anche ad angoli di sbandamento importanti.

Fionda: i centri e la curva dei volumi.

    

    

Fionda

Fionda è un mini veliero d'altura di dieci piedi ( tre metri )  pensato per il giro del mondo in solitario passando  a sud dei tre Capi.

Una barca così piccola con un programma così impegnativo ha ovviamente caratteristiche speciali.

Cercherò di illustrarle passo dopo passo.


Alcune considerazioni preliminari.
E' evidente che il giro del mondo in solitario nei quaranta ruggenti con un veliero di tre metri è una impresa  estrema, come andare e tornare dalla luna o attraversare a piedi tutto il continente antartico oppure scendere in solitario con un mini batiscafo sul  fondale della Fossa delle Marianne. Tuttavia le imprese estreme che ho citato sono state compiute. Così come tutte le imprese veliche estreme in solitario compiute nel passato sembravano impossibili, eppure ciò non le ha impedite.
Nel 1987 Serge Testa, un australiano, ha compiuto un giro del mondo, a tappe e nelle rotte tropicali degli alisei, con una barca di 11 piedi, cioè 3 metri e 60 centimetri. Ancora oggi il suo record è imbattuto. Ma due anni fa un gruppetto di velisti, di nazionalità diverse, ha lanciato la sfida per compiere la stessa impresa, il giro sulle rotte degli alisei e passando per il canale di Panama,  ma con barche di 10 piedi; attualmente dovrebbero essere un paio le barche in mare, di 10 piedi e su quei percorsi, che tentano di battere il record di Serge Testa.

Serge Testa

Quindi ora, per andare ancora oltre, la missione è progettare un 10 piedi destinato a stabilire il record di essere il primo tre metri a compiere il giro del mondo nel percorso a sud dei Grandi Capi, la rotta ovest - est degli antichi Clipper che dall' Europa raggiungevano l'Australia  per poi tornare continuando verso est  doppiando Capo Horn.

rotta dei Clipper

La rotta prevede di scendere l'Atlantico,  girare ad est e doppiare i tre Grandi Capi che sono: capo Agulhas,  capo Leeuwin, e capo Horn.

Questa rotta, tra i 40 e 56 gradi di latitudine sud è conosciuta come i 40 ruggenti e i 50 urlanti. Per capire il motivo di definizioni così drastiche basta osservare la cartina: il percorso a quelle latitudini si distende per tutta la circonferenza del continente antartico, motore di perturbazioni climatiche gigantesche,  senza che vi siano terre emerse ad ostacolare la furia dei venti e la corsa delle onde.

La particolarità più rivoluzionaria di Fionda è che non ha un aspetto 'avveniristico', e la sua geometria non si ispira alle forme più estremizzate della progettazione  moderna delle barche a vela. Al contrario le sue linee, pur se in miniatura, ricordano i velieri del passato. Il motivo di questa scelta risiede nella constatazione che nella quasi totalità la progettazione moderna di yacht a vela risponde alle esigenze della produzione industriale combinata con la ricerca esasperata delle prestazioni velocistiche e la destinazione d'uso dell'utente tipo: stratifica un guscio in uno stampo, imbullonaci sotto un bulbo profondo e stretto, avvita sopra una coperta e piantaci un palo; esci dal porto solo in luglio e agosto e goditi la roulotte alla moda con il letto matrimoniale e il potente motore per rientare in porto in tempo per la prenotazione al ristorante. Tutto giusto e logico, ma se invece si vuole navigare sul serio i parametri guida devono essere differenti.
Una volta fatte queste considerazioni la trappola nella quale si può cadere è che spinti dalle possibilità offerte dai nuovi materiali compositi si opti per un disegno rivoluzionario, una navetta 'spaziale' da guerre stellari con alette, alettoni e forme 'plananti'.
Credo che le alette e gli alettoni andrebbero presto in stallo, e anche in frantumi, nei 40 ruggenti, e che sia pura illusione ipotizzare di gestire le planate in quei mari e in solitaria su una barca di tre metri come se si fosse a bordo di una tavola da surf.
Se poi si considera che a bordo servono scorte d'acqua considerevoli e generi alimentari per diversi mesi, allora si constata che il dislocamento risultante sarà  simile, proporzionalmente,  a una petroliera a pieno carico anziche a un oggetto volante.
Così Fionda non è un UFO,  ma nemmeno una petroliera, somiglia invece, nella distribuzione dei volumi, alle antiche navi frumentarie romane.