Abc della vela rc

[a6m5a]

ma più è lunga e più aumenta la superficie bagnata.....ergo ti frena, non sbanda ma va in giro con il freno a mano tirato...... e mo entra in crisi....hi hi

[Tursiope]

Originalmente inviato da TONICLE

In questo discorso del bulbo devi aggiungere anche lunghezza deriva piú é lunga piú aumenta il momento raddrizzante...

anche qui, come si dimensiona?

[TONICLE]

visto che hai molte domande a cui dare risposta ti consiglio di consultare il libro:

Sergio Crepaz
TEORIA E PROGETTO DI IMBARCAZIONI A VELA

[Tursiope]

Originalmente inviato da TONICLE

visto che hai molte domande a cui dare risposta ti consiglio di consultare il libro:

Sergio Crepaz
TEORIA E PROGETTO DI IMBARCAZIONI A VELA

Ottimo grazie.

Magari se esiste anche qualche discussione sui vari forum fate un fischio.

[RenatoC]

Ciao a tutti.

A rieccomi :-) Non avevo ancora iniziato a parlare di lunghezza della deriva per non mettere troppa legna sul fuoco tutta in un unico messaggio :-)
Il discorso è questo: al posto di forze che agiscono sullo scafo, sarebbe più corretto parlare di coppie: coppia sbandante creata dalla forza del vento sulle vele e coppia raddrizzante offerta dalla forza peso del bulbo.
Queste due coppie si bilanciano continuamente e, più una barca ha coppia raddrizzante elevata, più reggerà meglio il vento e le raffiche, garandendo così una buona stabilità di rotta. Al contrario, se la coppia sbandante prevale su quella raddrizzante, lo scafo sbanderà troppo, il timone perderè efficienza ed la barcà orzerà, rallentando.

Personalmente, per il dimensionamento, mi calcolo il rapporto tra coppia sbandante e coppia radddrizzante, e prendo come riferimenti i rapporti di classi affermate.

Logicamente, come detto prima, maggiore è la coppia raddrizzante e più la barca sbanderà meno. La lunghezza della deriva come influenza il comportamento del modello? Come un'arma a doppio taglio: se da una parte è vero che, più è lunga la deriva e maggiore è la coppia raddrizzante, dall'altra è anche vero che più è lunga le deriva e più sarà grande la superficie bagnata, ovvero più sarà grande la resistenza d'avanzamento dello scafo.

Allora come uscirne fuori? Cercando il migliore compromesso! E' certo che, a parità di coppia raddrizzante, mille volte meglio una deriva corta e bulbo pesante piuttosto che una deriva lunga e bulbo leggero.

Ciao ciaooooooooooo

[eupon]

questo è quello che ho ritrovato in una vecchia discussione di cui preferisco non dare il link viste le polemiche di contorno...è una spegazione di renato chiesa (ho fatto un vero e proprio copia e incolla)

Quando una barca naviga di bolina, su di essa agiscono molte forze. Quelle che interessano a noi per valutare l’angolo di sbandamento sono la COPPIA SBANDANTE e la COPPIA RADDRIZZANTE. (Ricordo brevemente che una COPPIA è data dal prodotto tra una forza per un braccio. Il braccio è la distanza tra il punto di applicazione della forza e il centro di rotazione attorno al quale faccio i calcoli).

Nel nostro caso… la COPPIA SBANDANTE è generata dal prodotto tra la FORZA SBANDANTE e il suo braccio. La FORZA SBANDANTE altro non è che la PORTANZA, ovvero quella forza generata dalle vele quando queste sono investite da una massa d’aria avente velocità V, mentre il braccio in questione è dato dalla distanza tra il centro velico (punto di applicazione della PORTANZA) e il centro di rotazione, ovvero un punto approssimabile al Centro di Carena. Le mie reminiscenze di aerodinamica mi suggeriscono che la portanza generata dalle vele è ortogonale alle vele stesse, quindi la PORTANZA coincide con a FORZA SBANDANTE. La COPPIA SBANDANTE, come dice la parola stessa, è la responsabile dello sbandamento del modello.

Ad essa si contrappone la COPPIA RADDRIZZANTE.

LA COPPIA RADDRIZZANTE è data dal prodotto tra la FORZA RADDRIZZANTE e il suo braccio, (braccio = distanza tra il bulbo e il centro di carena). A sua volta la FORZA RADDRIZZANTE è data dalla componente delle FORZA PESO (che agisce sul bulbo verso il basso) lungo la direzione utile alla rotazione. La FORZA RADDRIZZANTE è quindi data dalla FORZA PESO moltiplicata per il coseno dell’angolo di sbandamento. Da notare anche che la FORZA PESO non è uguale al peso del bulbo, ma al prodotto tra la massa del bulbo e l’accelerazione gravitazionale G (non offendiamo in buon ISAAC NEWTON che tanto ha fatto per noi…).

Una volta introdotte le copie in gioco, vediamo come utilizzarle. Se volessi chiedermi con quale angolo navigherebbe un modello avente una geometria fissata e conoscendo la velocità del vento, dovrei porre l’uguaglianza tra le due coppie in gioco, ovvero dovrei domandarmi: qual è l’unico angolo che mi rende la coppia sbandante uguale a quella raddrizzante? In altre parole: qual è quell’unico angolo che creerebbe un equilibrio tra le due coppie? E’ evidente che se in modello naviga con un assetto sbandato costante… l’equilibrio tra le coppie è raggiunto.

Adesso scriviamo correttamente il bilancio delle coppie:

COPPIA RADRIZZANTE = W x G x I x sen α

dove

W = la massa del bulbo
G = 9,8 m/s2
I = distanza bulbo – CC.
α = angolo di sbandamento

COPPIA SBANDANTE = PORTANZA x L

PORTANZA = 1/2 x 1.293 x C x SV x V²

dove
L = distanza CV- CC in metri
1.293 = densità aria (kg/m3)
V² = velocità vento al quadrato (m/s)
SV superficie velica (m²)
C = lift coeficient (0.1)

Sostituendo ottengo :

COPPIA SBANDANTE = 1/2 x 1.293 x C x SV x V² x L

A mio avviso alla coppia sbandante non andrebbe aggiunto il seno dell’angolo inquanto la portanza si trova già allineata con la direzione utile alla rotazione. Ma su questo punto non sono sicuro al 100%, devo approfondire sull'effettiva direzione dlla portanza...

quindi giungiamo finalmente alla:

FORMULA DEL BILANCIO DELLE COPPIE:

M x g x I x sen α = 1/2 x 1.293 x C x SV x V² x L

esplicitando tutto rispetto ad α ottengo che:

α = arccos ((1/2 x 1.293 x C x SV x V² x L ) / (M x g x I ))

Sostituendo tutti i valori presenti con le caratteristiche fisiche del modello… si ottiene finalmente l'angolo di sbandamento α!!!!!!!!!

[RenatoC]

Ma guarda cosa è andato a ripescare Eupon... ottima memoria, hai fatto bene a fare un bel copia e incolla :-)

Spero che il disegno aiuti a farsi un'idea su questo discorso del continuo bilanciamento tra coppia sbandante e coppia raddrizzante.

Rispondendo ad un'osservazione fatta da Tursiope... verissimo: il bulbo ha quindi lo stesso comnpito dell'equipaggio seduto sopravvento coi piedi fuoribordo, ovvero limitare al massimo lo sbandamento.

Sul discorso invece che un bulbo troppo pesante possa compromettere la reattività del modello... in parte è vero, ma questo tema solitamente spacca i modellisti in due gruppi: quelli che preferiscono modelli leggeri e più reattivi e quelli che preferiscono modelli più pesanti.

Personalmente preferisco modelli più pesanti: se è vero che i modelli leggeri sono più reattivi, ovvero appena arriva una raffichetta accelerano prima, è altrettanto vero che appena la raffichetta se ne va... il modello più leggeto si ferma anche prima, mentre un modello più pesante ha più inerzia e recupera il terreno perso in fase di accelerazione. Quindi secondo me con poco vento i due modelli strappano un pareggio.

Al contrario, le differnze si notano di più con vento sostenuto, soprattutto di bolina: quando devi virare ed entri nella zona morta, il modello leggero rischia di rallentare troppo per effetto del continuo infrangersi delle onde sulla prua e perdere troppo tempo (se non addirittura piantarsi prua a vento). Il modello più pesante, forte della sua maggiore inerzia, vira con più sicurzza e determinazine, quindi, concludendo, secondo me la massa aiuta sempre.
ITA-45 pesava 4250gr e spesso con tanto vento non riuscivo proprio a virare.
Azzurra pesa 4600gr e non è mai rimasta ferma prua a vento!

Comunque la questine del modello leggero o pesante, alla fine è questione di gusti e
de gustibus non disputandum est

[eupon]

...ora, per provare a fare qualche previsione di sbandamento, l'angolo alfa a cosa è riferito? angolo tra albero e piano orizzontale? se si, sopravvento o sottovento?

[claudio v]

Originalmente inviato da Tursiope

anche qui, come si dimensiona?

Eupon ha proposto la soluzione "canonica" che però presenta qualche difficoltà di comprensione e, soprattutto, di calcolo essendo alcune forze in gioco complesse e alle quali occorre poi applicare la scomposizione vettoriale per esaminare i singoli casi... cosa non molto facile, specie per chi è poco avvezzo alla fisica e all'aerodinamica.

Nel modellismo, e non solo, addentrarsi molto nelle formule, specie se si è all’inizio, può generare una gran confusione. Fare i conti della portanza e resistenza di cui non si conosce il valore è difficile perchè i coefficienti di portanza e di resistenza che le vele generano non sono così facilmente individuabili.

Quindi, spesso, la soluzione semplice di fare paragoni con “oggetti noti” permette di trovare il bandolo della matassa in maniera più semplice e senza troppi conti sofisticati con numeri “ignoti”.

Prendiamo ad esempio un modello classe IOM: questa barca ha misure precise di albero e vele imposte che permettono facili conti per fare similitudini e presenta un buon comportamento in condizioni di vento fino a circa 14 nodi con il gioco 1, quindi possiamo pensare di copiare questo buon equilibrio anche per altri usi sapendo che non sarà nè perfetto nè preciso, ma che commetteremo errori accettabili

Guardiamo i dati della IOM
60 dm2 superficie velica per il gioco 1
Centro velico a 65 cm di altezza che corrisponde a circa 1/3 dell’albero + altezza dello scafo sull’acqua. Infatti possiamo assimilare in prima approssimazione le vele a un triangolo dove l’altezza dell’albero corrisponde all’altezza del triangolo (e quindi il baricentro cadrà a 1/3 dell’altezza).
bulbo pesante 2350 grammi
immersione del baricentro del bulbo: circa 40 cm

Il momento sbandante della barca, come è immaginabile, dipende da quanto grandi sono le vele e quanto il loro “baricentro” di applicazione delle forze si troverà sollevato dalla linea di galleggiamento.

Facciamo quindi un conto indicativo dato dai m2 di superficie per l’altezza in metri del centro velico per avere una idea di quanta superficie velica spingerà a sbandare la barca e con quale braccio di leva
0,6 m2 x 0,65 metri = 0,39 m2 per metro

A questo punto facciamo il conto semplificato del momento raddrizzante che dipende da quanto pesa il bulbo e da quanto è immerso: non è realistico perché la barca non può navigare sbandata di 90 gradi, ma rende l’idea della forza massima che si può sviluppare considerare il momento raddrizzante max dato da peso bulbo x immersione = 2,35 kg x 0,4 metri = circa 0,95 Nm

Quindi, prendendo i dati di una IOM, si capisce che per tenere dritti 0,4 metri quadri per metro fino a circa 14 nodi di vento occorre un bulbo che possa dare un momento raddrizzante max di circa 1 Nm

In questo modo ci siamo creati un dato di riferimento partendo da 4 numeretti facilmente calcolabili e /o misurabili per fare una stima veloce e facile per ogni modello da 0,5 a 1,5 metri metri circa.
Questo non ci dà solo indicazione di quanto deve pesare ed essere immerso il bulbo per tenere dritta la barca, ma anche della potenza massima sviluppabile nell'andatura di bolina e lasco che non è legata solo alla superficie velica ma anche al momento raddrizzante disponibile
Ciao

[eupon]

claudio, tu parli di distanza dalla lwl, renato dal centro di carena...dove sta la verità?