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SUPERYACHT #505
Maggio 2004
Articolo estratto dalla nostra omonima rivista trimestrale dedicata alle imbarcazioni
più grandi e lussuose con fotografie, schede tecniche, articoli didattici,
ultime notizie e novità dal mercato
Sommario
Annuario
della nautica
Impressioni
di navigazione
Barche usate
Boatshow
Video Nautica
Articolo di
Stefano Beltrando
Foto di Paolo Venanzangeli e Julian Hickman
Stefano Beltrando, della Q.I.Composites, si occupa di analisi non distruttive
su strutture in composito, in modo da verificarne la qualità e la
sicurezza. In questo ambito ha personalmente partecipato a numerosi dei
principali progetti agonistici e non degli ultimi 4 anni
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SUPERYACHT A VELA
SOLUZIONI PER IL RIGGING
Pare che ultimamente fioriscano ovunque progetti di imbarcazioni sempre
più grandi, che non per questo direi tecnologiche, in quanto restano
"semplicemente" imbarcazioni di grandi dimensioni.
Infatti la tendenza che si osserva ultimamente è di far crescere le
dimensioni delle imbarcazioni e di conseguenza degli alberi, senza però
sviluppare necessariamente la tecnologia costruttiva o i materiali, come per
esempio accade sugli open 60 o sui "tri" 60. La risposta è semplice,
ovvero le grandi dimensioni portano con sé grandi carichi, grandi rischi
e soprattutto grandi costi. Tali progetti, pertanto, tendono a sviluppare
filosofie più conservative, visto che il disalberamento di un 50 metri
porta a delle conseguenze sicuramente più catastrofiche rispetto a un day
boat. Per fare un esempio, si pensi che il nuovo superyacht Mirabella ha il
fasciame impregnato con resina vinilestere, ovvero una resina che non viene
neanche più impiegata sulle derive, che favoriscono la più
performante resina epossidica. D'altro canto è molto più facile
trovare operatori abili a lavorare la vinilestere così come sono minori i
rischi di errore o di polimerizzazione.
Passando agli alberi, possiamo pensare che oggi quando si parla di mega/maxi
yacht non c'è praticamente più l'imbarazzo della scelta per quanto
riguarda i materiali, in quanto il carbonio è praticamente l'unico
materiale in grado di sostenere gli enormi carichi ai quali verrà
sottoposto, senza per questo risultare eccessivamente pesante. L'alluminio resta
impiegato nei casi in cui la tradizione ha il sopravvento, come in Olanda o
Germania, e comunque mai per imbarcazioni per le quali la performance non
è tra i primi obiettivi da raggiungere.
Assodato che la fibra di carbonio resta il materiale principe, bisogna enunciare
un altro assioma ovvero, non esistono praticamente più alberi realizzati
senza l'uso del vuoto o meglio ancora dell'autoclave. Infatti, l'alto numero di
strati che costituiscono un albero non può assolutamente accettare la
semplice compattazione manuale, in quanto si avrebbe una quantità di
vuoti inaccettabile, tale da rendere vano l'uso del carbonio.
Si consideri a tale proposito che lo spessore minimo di un albero da maxi
è di circa 5 mm mentre il maggior spessore per un superyacht può
essere anche di 80 mm; sapendo che lo spessore medio di uno strato di
preimpregato compattato con il vuoto è di circa 0,4 mm, si deduce che nei
due casi proposti il numero di strati laminati andrà da 12 a 200!
Il maggior problema che, quindi, deve essere affrontato dagli "alberai"
è come riuscire a far aderire perfettamente tutti questi strati, gli uni
agli altri, anche perché a complicare le cose vi è la geometria
dell'albero stesso che non solo ha mediamente un profilo ellittico ma in alcuni
casi ha angoli che arrivano ad essere di 90°, con la conseguente
difficoltà di flessibilità dei tessuti che si oppongono alle pieghe.
Pertanto, pur avendo ottimi prodotti con la tecnica del vuoto, il sogno dei
costruttori è quasi unanime: l'autoclave. Tale strumento, permettendo una
pressione sul laminato di 3 - 5 bar, garantisce la maggior compattazione possibile.
Ci terrei a sottolineare un aspetto fondamentale: ottimi laminatori, in possesso
di una corretta procedura di costruzione, che impiegano il vuoto, faranno
sicuramente un ottimo prodotto; mentre non si può dire la stessa cosa di
un'autoclave nelle mani di improvvisati costruttori. In quanto se a priori il
laminato è ben disposto, il vuoto sarà sufficiente a dare la
corretta compattazione, quando invece 50 strati mal coesi saranno inamovibili
anche all'autoclave più performante.
A questo punto spetta una panoramica alla fase di polimerizzazione della resina,
passo contemporaneo o, in alcuni casi, successivo alla compattazione degli
strati. Quasi tutti ormai portano il laminato a temperature che superano i
70°C fino, in alcuni casi 140°C; la ragione è quella di
garantire la totale reticolazione della resina e, allo stesso tempo, spingere
verso l'alto le prestazioni della resina che vanno di pari passo con la
temperatura di reticolazione.
Resta il problema che un albero da 30 a 70 m per essere portato a 70°C ha
bisogno di qualcosa di più di una tenda riscaldata. Il problema viene
risolto con tre metodi
- stampo riscaldato da circuito d'olio o resistenze elettriche (raro)
- forno riscaldato ad aria calda che ingloba lo stampo (più diffuso)
- forno scorrevole che un pò alla volta "cuoce" tutto l'albero (nei
casi di alberi di dimensioni superiori ai 50m)
La costruzione dell'albero di Mirabella ha fatto sperimentare un nuovo metodo,
che prevede l'applicazione di pannelli flessibili allo stampo, percorsi da spire
elettriche che si riscaldano se percorse da corrente.
Una volta sgusciato l'albero dallo stampo inizia la parte più lunga
ovvero quella che prevede l'applicazione di "fitting", rinforzi, e l'esecuzione
di fori o intagli che serviranno ad ospitare sartie, drizze, cavi e crocette.
In molti casi prima dell'esecuzione dei fitting bisogna provvedere
all'assemblaggio delle parti dell'albero stesso, in quanto spesso l'albero non
viene realizzato in un solo pezzo ma può essere costituito da una parte
anteriore e una posteriore, oppure lato destro e sinistro, finanche parte alta,
media e bassa. In tutti questi casi risulta ovviamente necessario riunire tutti
i pezzi ed essere certi che tali giunzioni non appesantiscano la struttura ma
anche che non rappresentino punti di debolezza.
Tale operazione può essere svolta sia mediante incollaggi delle parti sia
per incollaggio e imbullonamento, oppure incollaggio e successiva laminazione di
rinforzi. È superfluo dire quanto sia delicata questa operazione che
spesso rappresenta una delle cause di maggiore "preoccupazione". In
realtà tutte le problematiche da me riscontrate relativamente alle
giunzioni, non sono mai state pregiudicanti per la struttura.
Attualmente le più importanti soluzioni congegnate per il design degli
alberi sono state il "millenium rig", inventato dai Neozelandesi durante la
coppa del 2000, che sostituiva due crocette con altrettante intersezioni delle
diagonali all'interno dell'albero, e il sistema denominato AerorigT, il quale
prevede l'uso di un albero a profilo alare privo di sartiame, rotante sul
proprio asse, munito di boma per la randa e per il fiocco. Al di fuori di queste
due soluzioni non si è visto niente di nuovo in quanto negli altri casi
ci si limita a fare alberi sempre più grandi ma senza vere rivoluzioni
progettuali. Si cerca di limitare il peso, semplificare alcuni elementi, primo
fra tutti l'uso delle sartie volanti, ormai pressoché estinte dai maxi in su.
Alberi di altezza superiore ai 30 metri danno modo di osservare ogni giorno
quali possano essere le conseguenze inaspettate, ma anche il fascino, portato
dal desiderio di gigantismo.
Per fare un esempio si immagini che il peso di una drizza di testa d'albero di
Mirabella è maggiore dell'eventuale operatore che debba fare una normale
ispezione del rigging.
Schema millenium rig
Il millenium rig, che si proponeva di essere la scelta "finale" per ogni maxi,
si è poi molto ridimensionato in quanto l'affidabilità di un
maggiore numero di crocette non viene sostituita dagli incroci delle diagonali,
e resta inoltre il fatto che la corretta regolazione di tali alberi richiede
sicuramente più tempo e personale molto esperto.
Schema aerorig
In pratica l'albero viene ruotato a seconda dell'angolo di incidenza del vento e
allo stesso tempo si espongono la randa e il fiocco secondo l'angolo ideale. Il
vantaggio è al tempo stesso aerodinamico e di praticità di
manovra, in quanto l'unica regolazione che resta è quella della rotazione
dell'albero, risultando quindi abolite le scotte di randa e fiocco. Inoltre,
nelle andature portanti il fiocco si trova in una situazione privilegiata
rispetto all'armo tradizionale, in quanto non viene a trovarsi sottovento alla
randa ma parimenti esposto al vento. Sono stato personalmente coinvolto in un
progetto denominati "Erika", in Olanda, in cui l'armo prescelto per
un'imbarcazione in alluminio di 47 m è stato proprio un aerorig di circa
51 m di lunghezza. In tal caso l'albero è stato realizzato in due parti,
una posteriore e una anteriore, e va detto che durante il controllo della parte
anteriore, le dimensioni della stessa permettevano di passeggiare
tranquillamente all'interno del laminato, essendo egli molto più simile a
uno scafo che a un consueto albero messo su due cavalletti. Nell'intento
dell'armatore c'è il desiderio di realizzare un'imbarcazione capace di
soddisfare il suo desiderio di lunghe navigazioni con equipaggio ridotto alla
famiglia, e quindi con un piano di coperta quanto più semplificato.
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