In molti dicono che il futuro della nautica è rappresentato dai foil, le ali immerse che fanno volare le barche. Sì, ma anche no! Esistono, infatti, altre innovazioni, in termini sia di forme di carena sia di dispositivi, che non hanno la stessa diffusione ma che, comunque, promettono di lasciare il segno.

 

foil

Da quando hanno fatto la loro comparsa nell’America’s Cup del 2013 (anche se sarebbe più corretto dire da quando sono stati riscoperti, visto che gli aliscafi sono stati inventati oltre 100 anni fa e navigano regolarmente da oltre 60 anni), i foil si stanno diffondendo sempre di più su barche di ogni genere e dimensioni. Tanto da far pensare a molti che la nautica del futuro non possa farne a meno.

Ma è davvero così? In parte è sicuramente vero che i foil – o sarebbe meglio dire hydrofoil, visto che si tratta di ali che funzionano nell’acqua – sono un elemento che avrà sempre maggiore diffusione sulle nostre barche, fino a diventare qualcosa di familiare. E non solo per farle volare. Esistono, infatti, dei foil che, pur senza arrivare a tanto, ne possono migliorare le prestazioni perché, comunque, riescono a sollevare parzialmente la carena dall’acqua. Così come è altrettanto vero che esistono barche sulle quali i foil non funzionano. Oppure condizioni di navigazione non adatte a questi dispositivi. Allo stesso tempo esistono altre soluzioni per migliorare le prestazioni di una barca.

 

Quadrofoil è una piccola barca di 3,50 metri con ben 4 foil di generose dimensioni e autostabilizzanti (“ali secanti”) che permettono di volare già a 6,5 nodi con un piccolo motore elettrico fuoribordo da 5.5 kw (poco più di 7 HP).

 

Foil che fanno volare

Prima di descrivere le varie soluzioni, ricordiamo che i foil sono delle ali immerse sulle quali, grazie alla velocità con cui avanzano, si genera una forza più o meno verticale che solleva la barca alla quale sono collegati, migliorandone le performance.

Parliamo di quella forza verticale – portanza o lift in inglese – che, nel fluido aria, fa volare un aereo. È evidente che, a differenza di un aereo che senza sufficiente velocità non vola, un’ala immersa nell’acqua – un hydrofoil – fa sempre il suo lavoro sia quando solleva completamente dall’acqua la barca, la fa volare, sia quando la solleva parzialmente, ovvero quando una parte della carena rimane comunque in acqua.

Infatti, se quando la barca vola le prestazioni migliorano perché la carena è fuori dall’acqua e la sua resistenza diventa solo quella dell’aria, che è un fluido 1000 volte meno denso dell’acqua, anche quando la carena viene sollevata parzialmente la sua resistenza idrodinamica diminuisce perché il volume di carena si riduce e la barca sposta meno acqua.

Il sistema di foil dell’Hydro Glide Foil System installato sull’Aquila 36.

È un po’ come se la barca pesasse di meno … e le prestazioni migliorano. In ogni caso serve una velocità minima perché i foil possano funzionare, cioè possano generare una portanza tale da fornire benefici superiori alla resistenza idrodinamica che oppongono quando avanzano.

Parliamo, indicativamente, di velocità dai 15-20 nodi in su, anche se poi molto dipende anche dalle dimensioni e forma dei foil. Per dare un’idea tangibile di quanto detto finora basta dare un’occhiata ai foil di una barca dell’ultima Coppa America, 20 metri di barca del peso di 6.5 t che volano su un foil di poco più di 1 mq, e i foil di una barca “volante” per divertirsi, Quadrifoil, a cui servono ben 4 foil da circa 1 mq ciascuno per sollevare dall’acqua una barchetta di nemmeno 4 metri.

 

Due catamarani Aquila 36 (a destra quello con i foil, a sinistra quello senza) che navigano alla stessa velocità: si noti come con i foil (catamarano di destra) la scia poppiera sia decisamente ridotta, segno che la poppa si è sollevata riducendo la resistenza (foto di Forest Johnson tratta da Boating Magazine – Luglio 2021).

 

Questa sproporzione è data dal diverso scopo dei foil delle due barche “volanti”: l’AC75 “vola” praticamente su un solo foil (un piccolissimo foil stabilizzante e di controllo è presente sulla pala del timone), completamente immerso e di dimensioni ridotte all’osso in modo da ridurre la sua resistenza idrodinamica e massimizzare le performance velocistiche, con tutti i problemi di controllo e stabilità del volo che è facile immaginare.

Quadrifoil, invece, “vola” su ben quattro foil. È intuitivo che questa barca sia molto più sicura e facile da controllare. È un po’ come paragonare il monociclo dell’acrobata con un quadriciclo. Non solo. I foil di Quadrifoil sono secanti in grado di autostabilizzarsi nella quota di volo. In pratica, se c’è un eccesso di portanza e la barca sale troppo, una parte dell’ala esce dall’acqua e non crea più portanza.

Di conseguenza, la barca scenderà fino a che l’ala non ritrova il suo equilibrio. Avviene il contrario quando manca portanza. Si tratta della soluzione utilizzata su tutti gli aliscafi commerciali, come quelli in servizio tra le nostre isole minori. Questo maggior controllo del mezzo e la sua maggiore sicurezza, però, si paga in termini di efficienza idrodinamica: la velocità sarà inferiore, oppure servirà più potenza aumentando i consumi di carburante, se si parla di mezzi a motore.

 

Lex Raas, presidente di Aquila Power Catamaran, dietro al foil principale dell’Hydro Glide Foil System.

 

Foil che non fanno volare

Come accennato sopra, i foil possono essere utilizzati anche per sollevare parzialmente la barca dall’acqua e, in questo modo, produrre benefici perché ne riducono il volume immerso e, di fatto, il peso.

A patto, ovviamente, che la velocità sia sufficiente a sviluppare portanza sull’ala immersa. E ognuno di noi sa bene che una barca meno pesante va più veloce e consuma di meno.

In pratica, questi foil immersi migliorano le performance dell’imbarcazione pur senza farla volare. Certo, i miglioramenti non saranno quelli di una barca volante, ma le complicazioni e gli svantaggi saranno molto minori, se non quasi assenti.

Insomma, un ottimo compromesso. Specie se vengono montati su un catamarano, dove la particolare morfologia del mezzo permette ai foil di rimanere quasi del tutto all’interno della sagoma della carena, senza sporgere come invece avviene su un classico aliscafo.È il caso dei catamarani Aquila della americana Aquila Power Catamarans, che possono essere dotati di un sistema di foil progettato dalla Morrelli & Melvin Design & Engineering, un prestigioso team californiano esperto nella progettazione di imbarcazioni ad alte prestazioni, a vela e a motore, in particolare dei multiscafi, comprese le barche dell’America’s Cup.

 

C’è, ma non si vede! È Hull Vane, una grande ala posta sotto la carena, a estrema poppa, che trasforma parte dell’energia dell’onda di poppa generata in spinta propulsiva, riducendo la resistenza all’avanzamento e migliorando il comfort di bordo.

 

Questo sistema, l’Hydro Glide Foil System, è costituito da un foil principale a forma di V che collega i due scafi, posizionato leggermente a poppa rispetto al centro barca. A velocità di crociera quest’ala fornisce una portanza che può arrivare al 40 per cento del peso della barca: lo scafo si solleva ed esce (parzialmente) dall’acqua e, di conseguenza, migliorano sensibilmente le prestazioni e diminuiscono i consumi. Completano il sistema una coppia di piccole pinne sub-orizzontali posizionate a poppa, sul lato interno dei due scafi, che hanno la funzione di stabilizzare la barca.

Prove eseguite sul catamarano Aquila 36’ motorizzato con due Mercury Verado V8 da 300 HP hanno mostrato prestazioni simili allo stesso catamarano senza foil ma motorizzato con 200 HP in più (due Mercury Verado Inline 6 da 400 HP). Interessante anche il dato relativo ai consumi, inferiori del 40%, e conseguentemente quello dell’autonomia cresciuta del 50%. Senza contare il risparmio sul prezzo di acquisto dei motori che, tra l’altro, sono più piccoli e pesano di meno consentendo di ottenere una barca più maneggevole e con una portata maggiore.

Esistono poi altri foil con altri scopi il cui effetto di sollevamento è trascurabile ma che forniscono benefici di altro tipo. Parliamo, ad esempio, di Hull Vane, una grande ala posta orizzontalmente sotto la carena, ad estrema poppa, che trasforma parte dell’energia dell’onda di poppa generata in spinta propulsiva, riducendo la resistenza all’avanzamento e migliorando il comfort di bordo.

Un sistema ormai affermato e diffuso su molte navi e yacht semidislocanti, sviluppato da Piet Van Oossanen, quel mito dell’idrodinamica navale che all’inizio degli anni ‘80 “inventò” le alette di Australia II, quelle “winglet keel” poste sulla deriva che cambiarono per sempre la sfida per la Coppa America, perché furono determinanti per la storica vittoria australiana a Newport nel 1983 che mise fine all’imbattibilità statunitense, durata 132 anni.

 

Hull Vane è un dispositivo dalla morfologia tutto sommato semplice che può essere installato con facilità anche su imbarcazioni esistenti. Come il pattugliatore offshore della Guardia Costiera francese OPV Thémis nella foto, sul quale si sono avuti miglioramenti medi dei consumi di oltre il 20%, mentre la velocità massima è aumentata da 19,7 nodi a 21 nodi. Niente male per aver aggiunto una semplice ala immersa!

 

Oppure, passando dalle barche a motore a quelle a vela, all’ala del DSS (Dynamic Stability System), sistema sviluppato da Hugh Welbourn e Gordon Kay: il primo, affermato progettista inglese di barche a vela da competizione, America’s Cup compresa; il secondo, fondatore di Infiniti Yachts, brand di barche a vela appositamente progettate e costruite per il DSS. Stiamo parlando di una semplice ala laterale immersa (foil) che fuoriesce dallo scafo sul lato sottovento e genera, così, una portanza in grado di ridurre lo sbandamento della barca in modo direttamente proporzionale alla sua velocità.

Un sistema tanto semplice quanto geniale che permette di migliorare sensibilmente le performance di una barca a vela senza complicarla con complesse chiglie basculanti (canting keel) e zavorre mobili (ballast). Un sistema ormai diffuso su tutti i campi di regata del mondo dove le barche che montano il DSS vanno, semplicemente, più veloci delle altre.Tutto questo per dire che le barche “volanti” non sono l’unica possibilità di applicazione dei foil e che la strada dei foil e delle barche che NON volano è una strada molto promettente che permette di migliorare sensibilmente le performance dell’imbarcazione senza complicarla più di tanto e, soprattutto, senza renderla potenzialmente pericolosa. E le soluzioni per fare ciò possono essere, come abbiamo visto, molte. Alcune già sviluppate, altre ancora tutte da inventare.

 

L’ala mobile del DSS (Dynamic Stability System) fuoriesce dallo scafo del Baltic 142 Canova e fornisce un momento raddrizzante che diminuisce lo sbandamento sotto vela.

 

AliSwath e Gerris Boat

Passiamo ora ad una tecnologia che prende spunto da una soluzione foiling ibrida del passato recente, l’aliscafo “HYSWAS” con siluro di propulsione sommerso e hydrofoils (configurazione a cui si è poi ispirato il rivoluzionario progetto Aliswath dei cantieri Rodriquez di inizio millennio). Parliamo di GerrisBoats che i suoi ideatori, l’Ingegner Verme e l’Ingegner Rossi, definiscono “un progetto per un’innovativa piattaforma scafo ad elementi mobili ed a geometria variabile”.

In effetti si tratta di una barca davvero strana che prevede uno scafo principale a cui sono connessi due scafi laterali e un siluro immerso centrale dotato di propulsore e collegato all’imbarcazione tramite un braccio estendibile. I due scafi laterali sono anch’essi mobili e permettono di variare l’immersione del corpo propulsivo così come il livello di emersione della piattaforma. A basse velocità, Gerris Boats può navigare come fosse un catamarano, con il siluro profondamente immerso oppure, se è necessario ridurre il pescaggio, con il siluro appena immerso.

Aumentando la velocità, invece, Gerris Boats “decolla” trasformandosi in un aliscafo sostenuto fuori dall’acqua dalle ali orizzontali che sporgono dal siluro centrale immerso, che anch’esso contribuisce a generare forza di sollevamento, cioè la portanza. A differenza delle normali barche con i foil, però, Gerris Boat decolla subito, già a 6-8 nodi, permettendo una riduzione drastica della formazione ondosa prodotta e della resistenza all’avanzamento anche a basse velocità.

 

Gerris Boat è una nuova piattaforma navale per un nuovo mezzo che vola sui foil ma non ha il problema della loro sporgenza. Con Gerris Boat il foiling diventa “slow & safe”, lento e sicuro.

 

Gli scafi laterali mobili costituiscono, infine, un mezzo di ammaraggio sicuro in caso di problemi al sistema di “volo”.La “trovata” degli ideatori di Gerris Boat è stata quella di mettere insieme varie morfologie di imbarcazione (catamarani, trimarani, aliscafi, SWATH, HYSWAS), farne una sintesi e creare un nuovo mezzo che vola sui foil ma non ha il problema della loro sporgenza. Un mezzo ideale per la propulsione elettrica che trova posto all’interno del siluro immerso che, lungo quanto tutta la barca, termina a poppa con l’elica propulsiva ed il timone. Il siluro, infatti, è un “contenitore” ideale per una propulsione elettrica perché può contenere agevolmente il motore e le batterie. Oppure contenere il necessario per una propulsione a idrogeno (idrogeno e fuel cell) o a gas (LNG e motore a combustione).

Tra l’altro il siluro è stato pensato per essere facilmente sostituito permettendo di passare da un tipo di propulsione a un altro. È un po’ come sostituire il fuoribordo. In conclusione, un mezzo che ripensa da zero il progetto della barca anche grazie all’applicazione di tecnologie complesse già coperte da brevetti ampiamente inclusivi al fine di garantire una moltitudine di applicazioni sulle quali la start-up innovativa Gerris Boats sta lavorando alacremente riscuotendo molto interesse per diverse applicazioni, dai tender ai water taxi, dai piccoli traghetti agli yacht. A partire dal gruppo Azimut-Benetti con il quali la start-up ha recentemente siglato un contratto per lo sviluppo della piattaforma “Gerris” ad uso tender e day boats.

Modalità di funzionamento di Gerris Boat.

 

Nuove Forme di carena

 

L’innovazione può essere fatta anche ripensando alla carena stessa, alla sua forma. A partire dai multiscafi, catamarani e trimarani che in questi ultimi anni stanno avendo un’ampia diffusione per i vantaggi di una maggiore velocità in regime dislocante e, più in generale, una maggiore efficienza idrodinamica, maggiori spazi in coperta e un maggiore comfort di bordo. Ma si tratta di una tipologia di imbarcazione che esiste da sempre e che tutti abbiamo ben presente. Sono invece allo studio soluzioni nuove anche per i monocarena che, pur rimanendo monocarena, prevedono la presenza di alcune delle caratteristiche dei multiscafi.Partiamo da Trimonoran.

Come dice il nome stesso, la carena Trimonoran dell’ingegnere olandese Jelle Bilker è una carena davvero strana: è un trimarano, ma è anche un monocarena. Per capirlo è necessario ricorrere alle immagini in cui si vede uno scafo tondeggiante da cui sporgono, verso il basso, una carena centrale molto stretta e profonda abbinata a due carene laterali, altrettanto strette ma meno profonde, inclinate di circa 20 gradi trasversalmente. In pratica “un monocarena con due carene aggiunte simmetricamente su ogni lato” come racconta lo stesso Jelle Bilker.

 

Trimonoran è una carena davvero strana che, vista fuori dall’acqua, appare in tutta la sua complessità.

Trimonoran è una carena davvero strana che, vista fuori dall’acqua, appare in tutta la sua complessità.

Ma non basta, perché tra le due carene laterali sono posizionati due hydrofoil, uno a prua e uno a poppa, due ali immerse che, pur non facendo volare la barca, la sollevano quel tanto che basta per ridurre la resistenza e migliorare le performance. E di questo ne abbiamo già parlato.

Insomma, una carena complicata, brevettata e messa a punto sperimentalmente sulle dimensioni tipiche di un’imbarcazione da diporto, dagli 8 ai 25 metri, sia a motore sia a vela. Con studi teorici e prove in vasca navale, su queste dimensioni è stata riscontrata una ridotta formazione ondosa che determina una ridotta resistenza idrodinamica fino ai 20 nodi circa. Indipendentemente dal fatto che venga utilizzata per barche a motore o per barche a vela. In particolare, quando utilizzata per una barca a vela, la carena Trimonoran mostra un potenziale di velocità maggiore al crescere della velocità del vento rispetto a barche a vela da crociera di design convenzionale.

 

Escalade è il concept del designer turco Baran Akalın per un originalissimo yacht di 25 metri, largo oltre 10, che sfiora i 50 nodi utilizzando la carena Trimonoran.

 

Per quanto riguarda, invece, un utilizzo come barca a motore, lo studio riferisce una minore resistenza, in particolare alle velocità più elevate. Migliori prestazioni ma anche tanti leciti dubbi sulla reale efficienza complessiva di una tale barca, a partire dai costi di costruzione inevitabilmente più alti per un insieme così complicato oppure sul mantenimento delle performance al variare delle condizioni di navigazione, ad esempio al variare delle condizioni di carico e, quindi, dell’assetto della carena in acqua. Ma anche forme nuove che hanno offerto ai designer un terreno inesplorato sul quale esprimersi fuori dai canoni classici del “già visto”.

E qualcuno ha raccolto la sfida e si è messo alla prova, elaborando interessanti concept con un certo grado di innovazione, alcuni dei quali riportati su queste pagine.Anche nel caso di Optima, un bel day cruiser di 10 metri dall’aria un po’ retrò, il monocarena è un ibrido con il trimarano. Non a caso il suo progettista David Kendall, ingegnere con oltre 35 anni di esperienza internazionale in progettazione ingegneristica avanzata alla guida della Optima Projects Ldt, società britannica di consulenza specializzata in ingegneria e progettazione, dichiara che la forma di carena di Optima è “quasi quella di un trimarano anche se, probabilmente, è più appropriato definirla come un monoscafo stabilizzato”. In effetti, la prima cosa che si nota guardando Optima è proprio lo scafo che, andando da prua verso poppa, si trasforma da monoscafo a trimarano, mantenendo però la larghezza di un normale monoscafo.

 

Optima è il concept per un bel day cruiser di 10 metri dall’aria un po’ retrò per il quale è stata sviluppata una carena ibrida tra un monocarena e un trimarano.

Infatti, se da una parte il baglio massimo non è più ampio della maggior parte dei monoscafi delle stesse dimensioni, dall’altra la prua affilata e i semiscafi laterali arretrati rendono la navigazione molto morbida, stabile e riducono i consumi. Kendall sostiene che questa particolare forma di carena può arrivare ad essere fino al 50% più efficiente rispetto alla maggior parte delle carene semidislocanti, mentre dovrebbe rivelarsi anche più confortevole della maggior parte delle carene plananti, riducendo il rollio, il beccheggio e gli impatti di slamming.

In particolare, una la lunga campagna di simulazioni CFD (computational fluid dynamics), sia in acqua calma sia su onda, durante la quale sono stati variati vari parametri come la distanza tra lo scafo centrale e quelli laterali, la loro distribuzione di volume e forma, la posizione dei pattini, ha permesso di minimizzare la resistenza idrodinamica e ottimizzare l’interazione delle onde prodotte tra gli scafi, nonché migliorare le performance su onde. Il risultato ottenuto è stato quello di una barca efficiente al di sopra delle normali velocità dislocanti, che per una barca di 10 metri sono inferiori ai 10 nodi.

Allo stesso tempo, con queste particolari forme di carena si evitano le brusche accelerazioni e gli impatti di slamming tipici degli scafi plananti convenzionali, migliorando il comfort di navigazione e la sicurezza dei passeggeri. È stata anche studiata la possibilità di implementare la carena con l’adozione di un foil immerso al fine di ridurre ulteriormente la resistenza e i moti sulle onde. Di nuovo torna la tecnologia dei foil integrata con nuove forme di carena.

Air Supported Vessel (ASV) della ESI (Effect Ship International): l’immagine mostra la “cavità” nella quale l’aria rimane intrappolata per una unità di 21 metri dedicata al trasporto costiero in Norvegia, la MSS ASV “Soft Motion”.

 

Con l’aiuto dell’aria

Perché non interporre aria fra la superficie di carena e l’acqua? In questo modo, lo sappiamo, lo scorrimento di quest’ultima sulla superficie di carena sarà facilitato e si ottiene quella che in gergo è definita una “lubrificazione” ad aria con la quale si riduce la resistenza idrodinamica.

D’altronde la lubrificazione altro non è che l’interposizione di una sostanza lubrificante che riduce l’attrito tra due superfici che scorrono reciprocamente.

E il lubrificante aria, oltre a essere un fluido circa 1000 volte meno denso dell’acqua, è anche molto meno viscoso. Tutto molto facile a dirsi ma molto più difficile a farsi! Soprattutto per gli aspetti critici legati alla realizzazione di un sistema efficiente che consenta la presenza stabile di aria sulla superficie di carena.

Ecco allora le tante soluzioni proposte negli anni per far scorrere o per intrappolare l’aria sotto lo scafo, ad esempio generando delle bolle di aria poi intrappolate in apposite cavità create nella carena, oppure intercettando l’aria sopra la superficie e incanalandola sotto la carena, oppure iniettando microbolle sotto carena attraverso circuiti ad aria compressa. Si tratta di una miriade di soluzioni studiate e sviluppate nel tempo, fin da quando, alla fine del 1800, il padre dell’idrodinamica William Froude, insieme allo scienziato svedese Gustaf De Laval, studiarono per primi gli effetti positivi della presenza di aria sul fondo di una carena ai fini della diminuzione dell’attrito e ne ipotizzarono l’utilizzo.

Come dicevamo, se dal punto di vista teorico tutto è estremamente semplice, la realtà è ben diversa e le complicazioni di ordine pratico e funzionale sono tali da aver determinato nel tempo solo applicazioni sperimentali o parziali, come possono essere i gradini sul fondo di una carena planante (step o redan) oppure gli scarichi del motore convogliati sul fondo dello scafo.

 

Quello che sembra un normale monocarena è il prototipo ASV Mono ’65 propulso da due IPS 600, un Air Supported Vessel (ASV) della ESI (Effect Ship International).

 

Ma, tra le tante soluzioni proposte, quella delle Air Cavity Ship (ACS) ha raggiunto una buona maturità tecnica e alcune valide applicazioni commerciali. In questa soluzione la carena ha il fondo opportunamente sagomato al fine di disegnare una cavità in cui una bolla di aria, generata e alimentata artificialmente con l’immissione forzata dall’esterno, rimane intrappolata. La pressione dell’aria all’interno della cavità è leggermente più elevata della pressione atmosferica così da riempire il volume ricavato sul fondo, senza però generare forze di portanza e permettendo così alle linee di poppa di restare sempre in contatto con l’acqua, a differenza di altri sistemi simili che invece generano un cuscino d’aria che innalza e sostiene la barca, sistemi come i SES (Surface Effect Ship) o gli hovercraft.

Le linee esterne di un ACS, specie quelle di prua, restano invece le stesse di un’imbarcazione convenzionale, permettendo di mantenere pressoché immutate le caratteristiche di tenuta al mare e di manovrabilità. Le linee del fondo, al contrario, sono diverse, complesse e tormentate, al fine di creare le condizioni affinché si generi e si mantenga la bolla d’aria nella cavità artificiale.

Come accennato, dopo le prime costruzioni degli anni ’90, oggi le carene ACS sono una realtà specie nel piccolo naviglio minore veloce, piccoli traghetti, piccole unità militari, dove sono evidenti i benefici in termini diminuzione dei consumi, benefici che aumentano al crescere della velocità. Si parla di diminuzioni di resistenza intorno al 10-15% per le navi dislocanti e fino al 40 % per le carene veloci, semiplananti e plananti, a fronte di un assorbimento di potenza totale della nave, necessario a mantenere aria nella cavità, inferiore al 3-4%. Inoltre, l’aria presente nella cavità sotto la carena si comporta come un cuscino che smorza i moti verticali, determinando miglioramenti nelle qualità di tenuta al mare e del comfort di bordo, nonché la manovrabilità sulle onde.

Con il nome di Air Supported Vessel (ASV), questa tecnologia è stata applicata nel campo delle carene plananti per uso diportistico e non solo da parte della società norvegese ESI (Effect Ship International), che ha messo a punto numerosi brevetti a riguardo. Nel caso specifico di ESI, con il prototipo ASVmono ’65, progetto di un motoryacht di 20 metri a sostentamento ad aria, sono stati raggiunte riduzioni di resistenza idrodinamica fino al 50% proprio grazie al cuscino d’aria in pressione nella cavità sotto carena che, da solo, può arrivare a sostenere oltre 2/3 del peso della barca.

 

BB GREEN è il primo traghetto veloce “all electric” al mondo. Ciò è stato possibile grazie all’efficienza della carena ASV e ai suoi consumi estremamente ridotti rispetto alle carene veloci convenzionali. Lungo circa 20 metri per 6 di larghezza, BB GREEN sfiora i 30 nodi di velocità massima con due motori di soli 280 kW alimentati esclusivamente da batterie. Questa efficienza è confermata da alcune evidenze visibili dalla foto, come l’emersione dello scafo durante la navigazione
(la parte di scafo nera con l’antivegetativa rimane in acqua a barca ferma) e l’assenza di onde nonostante BB GREEN stia navigando a ben 26 nodi.

 

La stessa tecnologia è stata utilizzata per un traghetto veloce di 20 metri e 30 nodi full electric: BB GREEN, il primo traghetto veloce a emissioni zero al mondo che oggi naviga nelle acque intorno a Stoccolma. Oppure per il Support Vessel di 18m costruito da Tuco Marine. Niente male per quello che sembra un “normale” monocarena … almeno in apparenza!Parlando dell’aiuto che può dare l’aria per il miglioramento delle prestazioni non possiamo non ricordare quei mezzi in grado di sfruttare quel fenomeno che gli aerodinamici chiamano WIG, ovvero “Wing In Ground effect” o effetto suolo. Ci riferiamo, ad esempio, ai catamarani da competizione dove la particolare carenatura dell’opera morta tra i due scafi crea una sorta di cuscino d’aria dinamico, un canale in cui l’aria che viene compressa solleva la barca.

Ma questi sono mezzi estremamente pericolosi, che facilmente possono “decollare” con esiti disastrosi a causa dell’elevatissima velocità unita alla leggerezza del mezzo. Da qualche anno, invece, la società francese Advanced Aerodynamic Vessels, o più semplicemente A2V, ha ripensato l’idea di sfruttare il ground effect e la portanza dell’opera morta in termini meno “estremi”, calibrandola per utilizzi più convenzionali e sicuri. Risultato: strane barche con lo stesso nome, A2V, che sembrano delle grosse conchiglie chiuse.

Barche già esistenti e naviganti utilizzate per il trasporto veloce di persone (crewboat e taxi) sulle quali sono evidenti i benefici in termini di comfort e velocità di esercizio, abbinati a una drastica riduzione dei consumi. Ad esempio: se con una fast boat convenzionale a 40 nodi vengono solitamente bruciati circa 30 litri di gasolio per passeggero per 100 km, con un mezzo A2V ne bastano 9. In più, navigando a 50 nodi!Certo, se da una parte la forma “alare” permette le prestazioni a cui abbiamo accennato, dall’altra comportainterni sacrificati ed esterni praticamente inesistenti, ciò che ne pregiudica l’uso diportistico. A meno di trovare soluzioni che possano rendere mobili e apribili parti della “carrozzeria” esterna, delle sovrastrutture. Come quelle proposte per il concept di un 12 metri da 50 nodi spinto da due fuoribordo da 300 HP dove l’ala posteriore diventa una terrazza sul mare.

 

Prodotte dalla Advanced Aerodynamic Vessels, le A2V sono delle strane barche a forma alare che sfruttano l’effetto suolo per il trasporto veloce di persone (crewboat e taxi) con importanti benefici in termini di comfort e velocità di esercizio, abbinati a una drastica riduzione dei consumi.

Conclusioni

Chiaramente ci siamo mantenuti all’interno delle soluzioni possibili e collaudate, le quali, se non ancora disponibili a livello commerciale, sono comunque state sviluppate e verificate almeno a livello prototipale. E abbiamo parlato solo della carena, tralasciando quei dispositivi e soluzioni ad essa direttamente collegati, come flap e interceptor (o intruder), se parliamo di carene plananti o, comunque, veloci. Così come abbiamo tralasciato i cosiddetti “Energy Saving Device” (ESD), quei dispositivi per il risparmio energetico che si utilizzano sulle imbarcazioni dislocanti o semi dislocanti, come le alette che indirizzano in modo più efficiente l’acqua sull’elica. Oppure come i bulbi prodieri che oggi, a differenza del passato, vengono utilizzati anche su carene veloci e plananti e non solo su quelle lente e dislocanti.

 

La stessa società ha recentemente proposto una versione “apribile” di questa strana barca per renderne possibile l’utilizzo come yacht.

 

Abbiamo anche tralasciato quel mondo altrettanto vario ed interessante che riguarda la propulsione, sia come tipologia di elica sia come tipologia di propulsione. Parliamo, ad esempio, delle nuove eliche toroidali recentemente sviluppate dal MIT (parliamo del prestigioso Massachusetts Institute of Technology) oppure delle decine di tipologie di piedi propulsivi, i cosiddetti POD, con elica traente o spingente, controrotante, elettrici e meccanici etc. A partire dall’IPS di Volvo Penta, certamente il più noto e diffuso sistema POD nel mondo nautico.

Ma anche dei nuovi propulsori RIM-drive in cui l’elica ruota all’interno di un mantello esterno che racchiude il motore elettrico. Un’elica che non ha il classico asse centrale che controlla la rotazione, un’elica praticamente “vuota” al centro. Oppure del Voith Linear Jet, un nuovo propulsore che combina le caratteristiche di un’elica convenzionale con le caratteristiche di un idrogetto. Un propulsore ibrido che ha un’elica che gira all’interno di un tubo opportunamente sagomato, come un idrogetto, ma dove, a differenza dell’idrogetto, il tubo è molto più corto ed è posizionato interamente sotto lo scafo. Insomma, tante novità che, insieme ai foil, promettono di innovare la nautica del futuro.