In arrivo a Taranto le barche a vela da regata più veloci del mondo che volano sull'acqua

ROCKWOOL Group

Sintonizzatevi sull’adrenalica seconda regata della Stagione 2 del SailGP, in programma a Taranto il 5 e 6 giugno 2021, e sarete perdonati se penserete che i vostri occhi vi stiano ingannando.

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Otto imbarcazioni identiche e sovralimentate che volano sopra l'acqua e raggiungono velocità fino a 100 km all'ora: sicuramente è vela... ma forse come non l'avete mai vista prima.

Dal suo esordio nel 2019, SailGP è rapidamente diventato l'evento clou del calendario della vela, ma questa competizione mondiale è più simile a una Formula 1 sull'acqua che non alle tradizionali regate veliche, con atleti che somigliano più a piloti da combattimento che non agli avventurieri impregnati di sale del passato.

E i catamarani volanti F50 pilotati dai migliori velisti del mondo mostrano una delle principali innovazioni moderne nello sport della vela: la tecnologia del foiling.

Cos'è quindi il foiling, come funziona e quando la vela è diventata così... cool?

Il concetto di hydrofoil si basa su semplici concetti della fisica e in particolare sulla terza legge di Newton: "ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria".

Gli hydrofoil funzionano in modo simile alle ali degli aerei, poiché, quando tagliano l'acqua, creano una differenza di pressione sopra e sotto la lamina. Se la forza maggiore è rivolta verso l'alto, l'imbarcazione si muove più velocemente e il sollevamento è maggiore.

Uno dei vantaggi degli hydrofoil è che possono essere molto più piccoli delle ali degli aeroplani, dal momento che l'acqua è quasi 800 volte più densa dell'aria. I foil dei catamarani F50 devono esercitare una "pressione" maggiore, quindi richiedono una superficie molto minore - e la maggiore densità dell'acqua implica che gli hydrofoil non devono muoversi alla stessa velocità di un aereo prima di creare il sollevamento.

E, sollevando la barca fuori dall'acqua, la resistenza dello scafo si riduce notevolmente, consentendo alle barche di raggiungere velocità mai viste prima. Sulle barche F50, la wingsail (la vela alare) funge da motore - un terzo foil - aggiungendo ulteriore sollevamento e propulsione in avanti.

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E’ questione di resistenza

«Se si fa riferimento al settore aereo, in realtà è molto semplice prendere il "volo" con una di queste barche», ha dichiarato Renato Conde, che fa parte dell'equipaggio di terra del team Danese SailGP.

«Si decolla, si toccano gli 800 km/h e questo è tutto: la forma delle ali e la tecnologia non sono cambiate affatto negli anni.»

«Ma in queste barche a vela con foil, per andare più veloci occorre ridurre la superficie nell'acqua e quella nell'aria: più piccoli sono i foil, minore sarà la resistenza e più veloce la corsa. Tuttavia, è un equilibrio rischio-beneficio e c'è un prezzo da pagare: è molto più difficile giungere al sollevamento e far entrare in funzione presto i foil con foil più piccoli.»

All'estremità superiore dell'intervallo di velocità degli F50, intorno ai 50 nodi, l'acqua inizia a bollire e generare bolle intorno ai foil in fibra di carbonio, un fenomeno noto come "cavitazione".

Anche senza riconoscere il termine, probabilmente avrete visto la cavitazione in azione: si tratta delle piccole bolle di vapore che si sollevano dietro l'elica di una barca mentre si sposta solcando l'acqua.

Man mano che il foil attraversa l'acqua, la bassa pressione generata crea una bolla isolata e l'acqua intorno al foil dallo stato liquido diventa vapore.

Mentre ciò accade, la densità si riduce di quasi 800 volte e diventa più difficile per il foil "fare presa": questo è un problema sia in termini di stabilità che di velocità, poiché influenza drasticamente la capacità degli atleti di far volare la barca in modo efficiente.

Ma quando si evita la cavitazione, i foil offrono un'efficienza e una spinta senza pari e, una volta che si parte, si crea il proprio slancio. È un po' come l'effetto palla di neve.

Da dove arrivano gli hydrofoil

Infatti, questi F50 all'avanguardia hanno già superato la barriera di velocità dei 50 nodi e, ogni giorno, i velisti di tutto il mondo si stanno sempre più spingendo oltre i limiti della fisica con acrobazie che sfidano la gravità e velocità sovrumane.

Ma se il fenomeno del foiling ha rivoluzionato la vela ad alte prestazioni nell'ultimo decennio, le sue radici non sono nuove. I primi esempi di questa tecnologia risalgono infatti a più di un secolo fa, ovvero alla fine del 1800.

Il primo brevetto per un'imbarcazione progettata per andare più veloce grazie alla ridotta resistenza dell'acqua fu registrato dall'inventore francese Emmanuel Denis Farcot il 3 dicembre 1869 e quello stesso giorno nacque il concetto di hydrofoil.

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Ma i primi pionieri della tecnologia non segnarono una vera e propria svolta significativa, cosa che avvenne invece nei primi anni del 1900, quando l'ingegnere italiano Enrico Forlanini presentò il suo prototipo a grandezza naturale caratterizzato da un sistema di lamine "a scala", che raggiunse una velocità massima di 68 chilometri all'ora durante i test sul Lago Maggiore nel 1906.

La scoperta fu ritenuta talmente innovativa che diversi ingegneri iconici, tra cui i fratelli Wright, che fecero volare il primo aeroplano, e Alexander Graham-Bell, inventore del telefono, continuarono a studiare e approfondire la tecnologia nei due decenni successivi, con il progetto dell'aliscafo HD-4 di Graham-Bell che, nel 1919, stabilì il nuovo record di velocità di 114 km/h.

Nei 100 anni successivi a quel momento storico, le imbarcazioni volanti hanno conosciuto alti e bassi, trovando una loro nicchia nei veicoli militari per passeggeri durante la Seconda guerra mondiale, ma la vulnerabilità e i costi della tecnologia del foiling ne rendevano l'uso commerciale una vera e propria sfida.

Fu solo negli anni '70, quando David Kepier navigò per circa 20.000 miglia col suo trimarano hydrofoil, che i foil per le imbarcazioni da regata iniziarono a essere presi di nuovo sul serio.

La prossima frontiera

Quindi, se il futuro è il foiling, qual è il prossimo passo per i pionieri più audaci dello sport? Secondo Conde, la prossima "barriera del suono" della vela è già stata impostata.

«Stiamo vedendo che la prossima innovazione nel foiling riguarda interamente la personalizzazione», aggiunge Conde.

«Più si riesce a ridurre la superficie dei foil e della wingsail al minimo indispensabile per volare, più si potrà andare veloci.»

E prosegue: «Non è una soluzione universale e un set di foil non potrà funzionare perfettamente sia in condizioni di brezza leggera che di vento forte; si dovrà sempre trovare un compromesso. È necessario stabilire le proprie priorità.»

«Nell’mabito del SailGP, sono entusiasta del futuro di questa tecnologia e vorrei vedere quelli che mi piace chiamare foil "estremi"».

«Adesso, in una giornata di vento più intenso (circa 16 nodi+), è possibile far andare gli F50 con la wingsail più piccola (18 metri) per ridurre la superficie nell'aria, ma si ha ancora molta superficie in acqua.

«Con queste tavole più sottili ed "estreme" si potrebbe limitare anche la superficie nell'acqua con un conseguente significativo aumento della velocità verso la barriera dei 60 nodi. La tecnologia e il design per questo esistono già, dobbiamo solo adattarli.»