Le carene a redan spiegate da Ranieri International
Lo sviluppo delle carene รจ sempre stato un campo affascinante, a cavallo tra la matematica, i rigori della fluidodinamica, e lโintuito geniale dei progettisti. Un campo affascinante dicevamo, ma proprio per questo in grado di evocare accesi movimenti dโopinione, che nella nautica hanno un equivalente forse solo tra i velisti, quando la discussione passa dallโineluttabilitร delle leggi fisiche, al parere personale sullโopportunitร o meno di quel taglio, o di quel profilo, in quella specifica situazione.
In questo contesto cade la scelta del cantiere Ranieri International, di dotare tutte le carene delle proprie imbarcazioni, ad esclusione dei gommoni, di uno scalino, o redan, che ne interrompe trasversalmente le linee di carena. Il sistema รจ stato denominato H.I.S., acronimo di Hull Innovative System. In realtร รจ una delle possibili elaborazioni moderne di un principio giร sfruttato in ambiti limitrofi alla nautica da diporto. Lo studio delle appendici in acqua degli idrovolanti sin dagli anni venti, e lo sviluppo delle carene da competizione successivamente, hanno dato i maggiori impulsi alla comprensione di un fenomeno che sfugge ancora oggi ad una trattazione scientifica definitiva.
Una carena โteoricaโ ideale รจ una lastra piatta, con un angolo di incidenza minimo rispetto ad una superficie liquida idealmente calma. In queste condizioni si sviluppa il minimo attrito e la massima portanza. Altrettanto intuitivo รจ il principio secondo il quale, maggiore รจ la velocitร con cui spingo la mia carena ideale, e maggiore diventa la resistenza che oppone il fluido che questa attraversa.
Nella realtร ovviamente รจ stato cercato da sempre un compromesso tra sezioni di carena, logicamente diverse da quella piatta, acque โagitateโ, e potenze di spinta. Le sezioni si sono avvicinate sempre piรน ai profili a โVโ con angoli di deadrise degradanti verso poppa, e lo sviluppo delle carene, allโaumentare delle velocitร in gioco, ha visto comparire spigoli e gradini, necessari a convogliare il fluido in cui ci si sposta, e a contenerne la resistenza.
I progettisti che hanno saputo creare forme adatte a โdeviareโ opportunamente lโacqua dal proprio mezzo (gestione degli spruzzi), e a far si che questa abbandonasse la carena componendo il minore attrito ( oltre a controllare lโinnesco di fenomeni come il beccheggio o il rollio ), hanno visto, a paritร di potenze utilizzate, i propri scafi prevalere in ogni competizione.
Una delle intuizioni meno scontate in fluidodinamica applicata alle carene, รจ che uno, o piรน gradini, disposti trasversalmente al senso di marcia, potessero avere effetti positivi sia sulla stabilitร , che sulla velocitร ed i consumi. Effettivamente questo non รจ sempre vero: non vale per i regimi dislocanti, e per certe tipologie di imbarcazioni, e non รจ nemmeno sempre vero per la stessa imbarcazione planante che ospita il gradino. Tuttavia in certe condizioni di utilizzo, il โredanโ innesca un processo virtuoso.
Al progredire della velocitร , dietro lo scalino si forma una depressione del tutto analoga a quella che si forma normalmente dietro lo specchio di poppa. Ma siamo sottโacqua, e se questa depressione non fosse in qualche modo equilibrata si riproporrebbe un fenomeno analogo a quello che teneva incollate al suolo le vecchie Formula 1 ai tempi delle โminigonneโ, con effetti sicuramente negativi per la velocitร . In ogni caso la superficie bagnata diminuisce un poโ, e si โridisegnaโ, frammentandosi in piรน aree bagnate. Come stretta conseguenza si riposiziona anche il centro di spinta al galleggiamento, con effetti positivi sia sulla stabilitร longitudinale ( assetto piรน orizzontale ), che su quella laterale ( vedremo come ).
Bisogna perรฒ equilibrare la depressione. Alcuni hanno cercato una soluzione installando tubi (prese dโaria) che portassero direttamente aria a pressione atmosferica al centro del redan ( vedi Beneteau con la serie AirStep ). Altri, come Ranieri International, hanno trovato una soluzione nel disegno stesso del redan, che si apre dal fondo su entrambe le murate, e questo abbastanza da scongiurare la possibilitร che lโapporto di aria aspirata possa venire a mancare.
Le infinite possibilitร offerte da internet hanno recentemente reso possibile la visione del fenomeno ripreso direttamente da telecamere subacquee. Fermo restando che la visione di un filmato non puรฒ sostituire la raccolta di dati attraverso sensori opportunamente disposti sulla carena, sembrerebbe evidente come su carene per il diporto veloce, e con un redan โsimileโ a quello utilizzato da Ranieri per i suoi scafi, accada quanto segue.
Lโarea di contatto dellโacqua con la carena, che รจ bagnata in modo continuo in regime dislocante, appena vicini alla velocitร di planata ( e poi oltre ) si ridistribuisce, in termini di superficie โbagnataโ, tra unโarea triangolare a prua, e due aree laterali a poppavia del redan. La porzione centrale della carena (sempre a poppavia del redan) รจ invece attraversata dalla miscela aria/acqua che si forma areando il gradino. Vista la diversa viscositร , la resistenza in questa porzione dovrebbe diminuire parecchio, con un incremento relativo in termini di velocitร , e un coerente abbassamento dei consumi. Della migliore stabilitร longitudinale si era giร detto. I due โappoggi lateraliโ che si vengono a creare, fanno pensare che anche il rollio si inneschi con minore facilitร , e che la barca risulti, a regime, molto stabile.
Eโ chiaro come tutti i discorsi appena fatti vadano rapportati alle condizioni medie di utilizzo di quellโimbarcazione, anche perchรฉ questo รจ un โsistemaโ piuttosto sensibile rispetto alla distribuzione dei pesi a bordo. Il cliente โtipoโ delle imbarcazioni di Ranieri cerca una barca comoda, ben realizzata, sulla quale vivere i propri momenti liberi, assaporando contestualmente il piacere di spostamenti veloci.
In questa prospettiva Ranieri International รจ talmente convinta della bontร del proprio progetto, da aver esteso il suo profilo di scalino a tutte le proprie imbarcazioni (gommoni esclusi). Affrontando in virtรน di questa convinzione le difficoltร , e i maggiori costi, di una costruzione piรน complessa (si pensi ai rinforzi necessari nella zona del gradino), anche per i modelli piรน piccoli.