Molti studiosi ritengono impossibile che il calabrone voli. Ma lui non lo sa...
Lunedì, 18 Dic 2017
Calcolo Rating "Formula di Riposto" PDF Stampa E-mail
Scritto da Administrator   

 

 

Il mondo della vela e' bello perche' e' vario, cosi' abbiamo barche di pochi metri e barche di 20

e piu' metri. Fin dai tempi in cui le barche si confrontavano in velocita'  nasceva l'esigenza di

tener conto di parametri quali lunghezza, larghezza , peso etc. per  poter mettere sullo stesso

piano barche diverse, poterle fare gareggiare insieme ed estrapolare cosi' la bonta' delle barche

delle loro linee a prescindere dalle dimensioni....cosi' nacque il Rating , cioe' quel numeretto che

si da ad ogni barca e definisce il vantaggio che deve dare o ricevere dalle altre barche.

Nel tempo molti sono stati i sistemi di misurazione e le formule che definiscono vari sistemi di

rating. Quello che ho trovato piu' interessante (tratta dal libro di Sciarelli) da cui discese poi

l' "IOR" fu proposto da N. Herreshoff nel 1903 :

 

 

 

Riporto la formula:

L  = ( Lunghezza * (Sup Velica)^(1/2))/Peso^(1/3)

il risultato L e' una misura lineare, cioe' una lunghezza (metri). La  radice quadrata di

questa lunghezza e' proporzionale alla velocita' della barca in nodi :

Vel Barca = 2.46 * (L)^(1/2)

Infatti la velocita' della barca e' anche in relazione alla sua lunghezza e alla lunghezza dell'onda che

produce solcando il mare. Questa e' una lunghezza particolare che tiene conto della vela

del peso etc.

L'inverso di tale Velocita' ottenuta con la formula di Herreshoff si puo' esprimere in sec/miglio e

paragonare al rating ORC anch'esso espresso in sec/miglio.

 

Una formula molto simile a quella di Herreshoff  (ma invece della radice quadra della velatura

compare la radice cubica) l'ho ricostruita elaborando le formule della sola resistenza d'onda

(cioe' la resistenza dovuta alla sola formazione di onde durante il moto della barca).

Comunque la formula  di Herreshoff che da' piu' importanza alla superficie velica

(in quanto compare sotto radice quadra anziche' cubica) la ritengo piu' idonea perche' oltre

a considerare la resistenza d'onda   da' un abbuono alle barche sottoinvelate, considerando

in qualche modo anche un vento piu' leggero dove e' molto importante la superficie velica.

 

 

Volendo riportare in grafico (ogni punto e' una barca) per ogni barca il suo rating ORC e quello

in sec/miglio estrapolato con la formula di Herreshoff considerato anche l'abbuono eta' della

barca :

 

 

I rating e le misure sono stati collezionati nel sito Siracusaavela. Si puo' notare come al crescere del

rating orc in generale cresce anche il rating dalla formula di Herreshoff, ma si notano due diversi tipi

o raggruppamenti di barche secondo due distinte rette di correlazione. Cio' e' comprensibile, il

rating ORC infatti include molte piu' variabili, ad esempio la superficie dello spinnaker, che non e'

considerato nella formula di Herreshoff , quindi la corrispondenza tra i due rating non e' "pulita" .

Cominciamo allora da questo, cioe' inserisco nella formula di Herreshoff la superficie velica media tra

(randa+fiocco) & spinnaker, ecco cosa viene fuori:

 

 

 

Come si nota la correlazione tra i due sistemi di rating e' adesso piu' chiara (ad eccezione di solo due

barche da studiare in dettaglio) e diviene pure piu' chiara  la natura delle due tipologie di barche

che seguono le due diverse rette di correlazione. Le barche infatti con un basso valore del rapporto

sup.vel / sup. bagnata presentano in media circa 15 sec/miglio di differenza.

Questo perche'  nella formula di Herreshoff non viene considerata la superficie bagnata.

Si nota inoltre che  per la categoria di barche con rapporto sup.vel./sup.bagn > 3 si ha una

buona correlazione tra i due sistemi di rating con differenze di meno di 10 sec. /miglio.

 

Per concludere, il rating ORC naturalmente e' quello piu' corretto, tiene conto di tante variabili legate

alla velocita', simulandola in varie condizioni di vento etc. ma il rating di Herreshoff pur tenendo conto

di poche variabili resta una buona approssimazione del rating ORC. Si e' usato questo rating in regate

dove non tutte le barche sono stazzate.

 

Casi Particolari : ASSO 99

 

Rating con la formula Herreshoff:

 

ASSO99 --> 560 sec/miglio

Mayda   --> 620 sec/miglio

 

I due rating risultano alquanto diversi e sicuramente in mare tale diversita' di velocita' a favore

di ASSO99 non appare.

 

Vediamo in dettaglio:

La formula di Herreshoff si basa sulla valutazione della resistenza d'onda della barca in moto

(cioe' la resistenza dovuta alla formazione di onde, baffi) e non considera la resistenza d'attrito

che dipende invece dalla superficie bagnata della barca (la resistenza d'attrito e' legata allo

scorrimento del fluido sullo scafo ed include la resistenza dovuta alla formazione di vortici

(resistenza di scia)). Per barche con dislocamento Medio Pesante , a partire da una certa velocita'

la maggior parte della resistenza al moto e' dovuta alla resistenza d'onda piuttosto che a quella

d'attrito:

 

 

 

 

 

 

Per la valutazione della resistenza d'onda e di attrito sono state utilizzate le formule riportate nel

libro di Sergio Crepaz  (metodo VPP). Entrando nel grafico in y con la spinta sulla barca (Kg) si

ricava la corrispondente velocita' x (ES: 250 Kg --> 9 nodi).

Nel caso dell'ASSO99 :

 

 

 

 

 

Come si nota l'ASSO99 e' cosi' leggero che la resistenza d'onda, correlata  al suo peso, e' di minore

importanza rispetto alla sua resistenza di attrito. Il Rating di Herreshoff non tenendo conto della

resistenza di attrito (che per l'asso99 e' la maggior resistenza)  sottostima  piu' che in altre

barche la resistenza totale (onda e attrito) e  gli attribuisce quindi velocita' fuori dalla sua portata.

Ecco in dettaglio cosa succede:

 

 

 

 

Dato che Mayda ha una superficie velica di 92 m^2 mentre Asso99 di 60 m^2 la forza propulsiva

di mayda sara' sempre 1/3 maggiore di quella di Asso 99, detto cio' come si vede dal grafico

quando mayda fara' 6 nodi asso99 si predice faccia 1 nodo in piu' .Ecco che viene fuori lo

stesso rapporto di rating della formula di Herreshoff:

 

6nodi / 7nodi = 0.857

560 sec a miglio /620 sec a miglio = 0.90

 

Vediamo invece cosa accadrebbe se venisse considerata anche la resistenza di attrito per le due

barche cioe' vediamo cosa accade nella realta':

 

 

 

 

Come si vede le due barche hanno sulla carta la stessa velocita' --> dovrebbero avere quindi lo stesso

rating. Dato che la formula di herreshoff non prevede la sup. bagnata ecco cosa si puo' fare:

Si puo' aggiungere alla formula di herreshoff un termine che contiene la superficie bagnata

 

0.7 * (Sup. Vel / Sup. Bagnata)^(1/2)

 

Questo termine e' proporzionale alla resistenza di attrito. Riporto la correlazione tra rating ORC

e Formula di herreshoff cosi' modificata:

 

 

 

In questo modo la correlazione e' lineare (solo due barche non rientrano: e' dovuto al tipo

di elica che hanno e verra' considerato introducendo poi un apposito coefficiente).

Le barche con poca superficie velica e tanta superficie bagnata rientrano nella correlazione.

Infine introducendo la superficie bagnata  si risolve il problema di barche come Asso 99 o simili.

(Asso 99 non l'ho riportato in grafico perche' per lui non ho trovato il corrispondente rating orc)

 

 

 

Riassumendo ecco le modifiche che si possono fare alla formula di Herreshoff:

 

- Nella superficie velica inserire la media tra (randa+fiocco) & spinnaker

- Considerare un termine aggiuntivo che tiene conto della sup. bagnata

(occorrono adesso dei metodi per determinare velocemente con una certa approssimazione la sup.

bagnata delle barche non stazzate oppure il rating di  Herreshoff rimarrebbe solo una buona

approssimazione del rating ORC da poter applicare a barche standard, non tipo l'ASSO99)