Scafi dislocanti e velocità critica: perché una barca sembra “fermarsi”

Una delle domande che mi viene posta più spesso durante i corsi di navigazione è questa:

“Perché, ad un certo punto, la barca non accelera più anche se aumento i giri del motore?”

La risposta sta in un concetto fondamentale dell’architettura navale: la velocità critica dello scafo dislocante.

Cos’è uno scafo dislocante?

Uno scafo dislocante è progettato per muoversi nell’acqua spostandola. In pratica, la barca “si apre la strada” creando un sistema di onde: una a prua e una a poppa.

È il tipo di scafo utilizzato dalla maggior parte delle barche a vela da crociera, dai grandi yacht da navigazione e dalle navi mercantili.

A basse velocità il comportamento è molto efficiente: la resistenza dell’acqua cresce lentamente e basta una potenza relativamente contenuta per aumentare la velocità.

Le cose cambiano quando la velocità aumenta.

Cosa succede aumentando la velocità?

Ogni volta che lo scafo avanza genera onde sempre più lunghe.

All’inizio la loro presenza è quasi trascurabile, ma man mano che la velocità cresce aumenta anche l’energia necessaria per crearle.

Arriva così un punto in cui la lunghezza dell’onda principale diventa praticamente uguale alla lunghezza dello scafo al galleggiamento.

In quel momento la barca si trova, per così dire, “intrappolata” tra l’onda di prua e quella di poppa.

Per andare più veloce non basta aggiungere un po’ di motore: servirebbe una quantità di potenza enormemente superiore.

È proprio questa la velocità critica.

 

Come si calcola?

Esiste una formula molto semplice, utilizzata come buona approssimazione:

Velocità critica (nodi) = 2,43 × √LWL

dove:

• LWL è la lunghezza al galleggiamento espressa in metri.

Facciamo un esempio.

Una barca con una lunghezza al galleggiamento di 9 metri avrà:

2,43 × √9 = 2,43 × 3 = circa 7,3 nodi.

Significa che navigare a 6,5-7 nodi è perfettamente realistico, mentre cercare di raggiungere 8,5 o 9 nodi con il solo motore diventa estremamente difficile e poco conveniente.

Il consumo aumenta moltissimo, il motore lavora di più, ma il guadagno in velocità è minimo.

È un limite assoluto?

No.

La velocità critica non rappresenta un muro invalicabile.

Con motori molto potenti alcuni scafi dislocanti possono superarla leggermente, ma lo fanno con rendimenti molto bassi.

Esistono poi gli scafi semi-dislocanti, progettati proprio per lavorare in quella zona intermedia, offrendo prestazioni migliori rispetto ai classici dislocanti.

E gli scafi plananti?

Qui la filosofia cambia completamente.

Uno scafo planante è progettato per sfruttare la portanza idrodinamica.

Quando raggiunge una certa velocità, invece di continuare a spostare grandi quantità d’acqua, tende a “sollevarsi” parzialmente sulla sua superficie.

La parte immersa diminuisce, la resistenza cala e diventa possibile raggiungere velocità molto elevate.

È il principio con cui funzionano la maggior parte dei gommoni veloci, delle motovedette e delle barche a motore sportive.

Per questo motivo uno scafo planante può navigare tranquillamente a 25, 30 o anche 40 nodi, mentre uno scafo dislocante della stessa lunghezza difficilmente supererà gli 8-10 nodi in modo efficiente.

Perché è importante conoscerlo?

Capire la velocità critica aiuta il comandante a utilizzare meglio la propria imbarcazione.

Spingere inutilmente il motore oltre quella soglia significa aumentare consumi, rumore e usura senza ottenere reali vantaggi.

Al contrario, mantenere una velocità leggermente inferiore permette spesso di percorrere molte più miglia con lo stesso carburante e con una navigazione più confortevole.

In mare non sempre chi va più forte arriva prima.

Molto spesso arriva meglio chi conosce come lavora la propria barca.

 

Davide Del Puglia