Come riescono le barche che partecipano all’America’s Cup a “volare” sull’acqua? Questo fenomeno, apparentemente incredibile, coinvolge imbarcazioni lunghe 21 metri, larghe 5 e pesanti 6.9 tonnellate, incluse le persone a bordo. Queste barche sono capaci di sollevarsi di oltre un metro dal mare, raggiungendo velocità stupefacenti, fino a 100 km/h, grazie unicamente all’energia del vento. Ma qual è il segreto di questa “magia”? La risposta si trova nei foil, ali altamente tecnologiche che consentono alla barca di elevarsi e di ridurre la resistenza.
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I foil: le ali degli AC75
I foil sono delle appendici mobili che si trovano ai lati della barca e operano mediante un sistema idraulico per emergere e immergersi nell’acqua. Hanno una configurazione a forma di T, composta da una struttura che si collega all’imbarcazione e da un’ala che genera portanza, seguendo lo stesso principio fondamentale che guida il volo degli aerei. Quando un foil è immerso nell’acqua, produce una differenza di pressione tra la sua parte superiore e quella inferiore, che solleva la barca verso l’alto. Grazie alla densità dell’acqua, significativamente più alta di quella dell’aria, è possibile generare una potenza notevole anche con superfici ridotte.
Regolazione della portanza e velocità di decollo
La portanza fornita dai foil può essere regolata modificando l’angolo di incidenza, analogamente ai flap delle ali degli aerei. Tuttavia, affinché la barca inizi a “volare”, è necessario che raggiunga almeno una velocità di 18 nodi, considerata una sorta di velocità di decollo.
Per quanto riguarda le vele, anch’esse operano come le ali di un velivolo, ma nel senso verticale. Quando il vento è a favore, la vela sfrutta la portanza per spingere la barca in avanti. Le imbarcazioni AC75, come Luna Rossa, presentano una vela che, vista dall’alto, appare come un’ala quasi perfetta, costituita da due vele gemelle. Queste ultime riproducono con precisione il profilo di una goccia e sono realizzate in filamenti di carbonio, riducendo praticamente a zero la resistenza, permettendo così al vento di esprimere il suo massimo potenziale.
Tradizionalmente, le barche a vela utilizzano una deriva per contrastare lo sbandamento, cioè la tendenza a deviare dalla rotta a causa della pressione del vento. Negli AC75, questo compito è affidato ai foil, che non solo garantiscono l’equilibrio della barca, ma la sollevano, eliminano la resistenza delle onde e consentono velocità di 53 nodi (circa 100 km/h). Questa straordinaria performance è il risultato della sinergia tra portanza e stabilità, data dai foil e dal timone a T. L’interazione tra le forze generate dai foil e la doppia vela in carbonio consente a queste imbarcazioni di superare le velocità del vento reale, arrivando a tre volte il suo valore.
L’equipaggio e il design della barca
L’equipaggio degli AC75 è composto da un numero limitato di membri che lavorano in pozzetti per ridurre la resistenza aerodinamica. Ogni barca è gestita da due timonieri e due trimmer, responsabili della regolazione di foil e vele, insieme a quattro “cyclor”. Questi ultimi operano come ciclisti che pedalano per generare energia tramite una pompa idraulica, alimentando i sistemi necessari a gestire l’altezza dei foil e a modificare le vele. La meccanica di queste barche è un capolavoro di ingegneria, grazie all’uso di energia meccanica e a un intricato sistema di cavi e centraline.
Ogni dettaglio a bordo è progettato con precisione, dall’aerodinamica alla disposizione e protezione dei componenti elettronici, per salvaguardarli dall’umidità. Questo approccio, unito alla costante regolazione delle vele e dei foil, è cruciale per mantenere l’equilibrio e l’efficacia di queste incredibili imbarcazioni.
In sintesi, le barche dell’America’s Cup rappresentano un trionfo della tecnologia marina, capaci di sfruttare forze complesse per raggiungere velocità straordinarie, rendendo il loro “volo” un’esperienza quasi magica.