La vela come un'ala: portanza e resistenza
1La lezione in parole semplici
Una vela curva, disposta con un piccolo angolo rispetto al vento, devia il flusso d'aria e genera portanza, come un'ala. La resistenza agisce lungo il vento.
Angolo d'attacco
L'angolo d'attacco è l'angolo tra il vento apparente e la corda della vela, la linea retta che unisce il bordo anteriore a quello posteriore. Il bordo anteriore è l'inferitura; quello posteriore è la balumina. Con un piccolo angolo d'attacco, l'aria scorre regolarmente sui due lati della vela curva. La vela devia il flusso d'aria e l'aria esercita una forza sulla vela.
Portanza e resistenza
Per capire la forza aerodinamica totale della vela, dividila in due componenti. La portanza agisce perpendicolarmente al vento apparente. La resistenza agisce lungo il vento apparente, verso sottovento. Deviando il flusso, la pressione diminuisce sul lato sottovento (opposto alla provenienza del vento) e aumenta sul lato sopravvento (rivolto al vento). L'aria che passa sui due lati non deve raggiungere la balumina nello stesso istante: la vela genera forza deviando il flusso.
Angolo troppo piccolo
Se lasci uscire troppo la vela (laschi), oppure dirigi la barca troppo vicino al vento, l'angolo d'attacco diventa troppo piccolo. L'inferitura si solleva e sbatte. La vela fileggia: non mantiene più la sua forma sotto l'azione del vento e la forza diminuisce.
Angolo troppo grande
Se cazzi troppo la vela, cioè la tiri troppo verso il centro rispetto alla direzione del vento, il flusso non riesce più a seguirne il lato sottovento. Si stacca e forma vortici. La vela va in stallo: la portanza diminuisce, la resistenza aumenta e la barca sbanda e rallenta senza guadagnare velocità. Una vela in stallo appare gonfia e silenziosa, quindi puoi non accorgertene.
Poppa e due vele
In poppa piena, con il vento esattamente da poppa, la vela è disposta trasversalmente al vento. Il flusso è in gran parte staccato e la vela lavora soprattutto per resistenza, spinta dal vento. Il canale è lo spazio tra la vela di prua (davanti all'albero) e la randa (dietro); ciascuna vela influenza il flusso sull'altra.
2Dati chiave
- Portanza
- Perpendicolare al vento apparente
- Resistenza
- Lungo il vento apparente, verso sottovento
- Fileggiamento
- Angolo d'attacco troppo piccolo: l'inferitura si solleva e sbatte
- Stallo
- Angolo d'attacco troppo grande: il flusso si stacca sul lato sottovento
- Poppa piena
- Vela in gran parte in stallo, lavora per resistenza
3Punti chiave
- 1
Una vela con un piccolo angolo rispetto al vento apparente lavora come un'ala e genera portanza.
- 2
La portanza è perpendicolare al vento apparente; la resistenza agisce lungo il vento.
- 3
Vela troppo lascata o barca troppo vicina al vento: la vela fileggia.
- 4
Vela troppo cazzata: va in stallo, fa sbandare e rallentare la barca. Può sembrare ben regolata.
- 5
In poppa piena la vela è spinta soprattutto dalla resistenza.
4Errori frequenti
Errore: Nel dubbio, cazza di più la vela: se non sbatte, sta lavorando.
Corretto: Una vela gonfia e silenziosa può essere in stallo: un angolo d'attacco troppo grande fa staccare il flusso e riduce la portanza.
Errore: L'aria sul lato curvo deve ricongiungersi con quella sull'altro lato al bordo posteriore, quindi scorre più veloce.
Corretto: L'idea dei tempi di percorrenza uguali è sbagliata. La vela devia il flusso, creando una pressione minore sottovento e maggiore sopravvento.
5Caso pratico e chiavi d'esame
Navighi al traverso, con vento laterale. L'equipaggio ha cazzato molto il fiocco, un tipo di vela di prua. La vela appare liscia e silenziosa, ma la barca sbanda molto e sembra lenta. Cazzeresti ancora il fiocco o lo lascheresti? Perché?
Mostra la risposta
Il fiocco è probabilmente in stallo perché è troppo cazzato. Lascalo leggermente per ridurre l'angolo d'attacco e verifica se la velocità aumenta e lo sbandamento diminuisce. Cazzarlo ancora aumenterebbe ulteriormente l'angolo.
Chiavi d'esame
- Angolo d'attacco: tra vento apparente e corda della vela.
- La portanza è perpendicolare al vento apparente; la resistenza agisce lungo il vento.
- Fileggiamento: angolo troppo piccolo. Stallo: angolo troppo grande; il flusso si stacca.
- In poppa piena una vela lavora soprattutto per resistenza.
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