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Maggio 2007 ©    

 

 

 

 

RECORD

 

IL PROGETTO
GUINNES WORLD RECORD : "
URCA FOR RECORD"

 
 

Il progetto di un modello a vela presenta sempre svariate incognite. Un modello ha problematiche progettuali completamente diverse da quelle di una barca a vela in scala reale. Non si può pensare di imitare un buon progetto di uno scafo marino e sperare che funzioni. Le linee d’acqua, le disposi-zioni dei volumi e dei pesi, i rendimenti aerodinamici delle vele ed idrodinamici dello scafo sono completamente da ripensare ed adattare alle dimensioni ridotte. Pertanto al progetto sono stati dedicati 8 mesi di lavoro andando ad analizzare linee d’acqua diverse e molteplici, campionando modelli esistenti e provandoli in diverse condizioni. Per velocizzare l’analisi dei dati e ricalcolare il centro di spinta e la distribuzione dei volumi degli scafi presi in considerazione è stato sviluppato un programma di calcolo che, con l’introduzione di semplici dati geometrici, a partire dai disegni costruttivi e dai piani velici, fornisce in tempo reale i parametri di progetto.
In questo modo una gran mole di informazioni è stata esaminata e confrontata.
In parallelo si sono svolte alcune simulazioni di forma dello scafo con il programma francese HullCAO che permette di visualizzare le forme e le impronte in acqua tridimensionali degli scafi analizzati.
Questo ha permesso la realizzazione di un semplice modello in scala ridotta che, costruito in poco piùdi 2 settimane, è servito per verificare la precisione dei calcoli e l’esattezza delle assunzioni di partenza. Il buon rendimento verificato fin dalle prime prove, l’equilibrio e la stabilità di rotta ottenute sono state prove concrete che la buona strada era stata intrapresa.

 
 

Superficie velica: 200 dm2

Altezza albero (dalla coperta): 280 cm

Lunghezza: 199 cm

Pescaggio (pinna+bulbo): 80 cm

Zavorra: 11 kg

Dislocamento totale: 16,5-17,4 kg

Autonomia dalle batterie di bordo: >70 ore

Velocità misurate con 14 nodi di vento:
4,5 nodi di bolina, > 6 nodi di lasco

 

Il modello rientra nella classe italiana Modelvela 2m in tutti i parametri di stazza eccetto il peso (che è superiore di 3,5 kg rispetto al massimo previsto di 13 kg) per l’effettuazione del record, esattamente come il modello precedentemente impiegato da Bonaventura per il conseguimento del record da battere (58 miglia nautiche).
Lo scafo e l’attrezzatura sono realizzati in compositi di fibra di carbonio e resine epossidiche per un peso complessivo di circa 3900 grammi a vuoto.

Le funzioni radio previste sono:
* Controllo indipendente di randa e fiocco
* Controllo del timone
* Impianto luci notturne di individuazione
* Luce stroboscopica per localizzazione in emergenza

Il modello è ottimizzato per venti da 10 a 15 nodi e sopporta fino a 20 nodi in condizioni di mare formato e onda. Nelle previsioni di progetto al traversata dovrebbe essere effettuabile in meno di 30 ore nelle condizioni ottimali.

 
 
Il programma di calcolo sviluppato
 

Il programma è suddiviso in 3 parti distinte.
La prima parte è dedicata interamente allo scafo e alle appendici: dalle sezioni delle ordinate si ricavano le aree immerse relative e la lunghezza al galleggiamento e si introducono i dati ricavati nelle apposite caselle.
Completato l'inserimento dei valori, il volume, il centro di spinta ed il coefficiente prismatico sono calcolati automaticamente.

 
 
Nella tabella dei dati misurati dello scafo si introducono i pesi supposti delle varie parti e si verifica la massa finale ottenuta. Dopo questo si introducono i dati geometrici della deriva e si impostano i valori percentuali di posizionamento dei centri di spinta di deriva e vele e il programma ne fornisce il posizionamento riferito alla linea di galleggiamento.
Nella seconda parte si scrivono i dati geometrici delle vele dividendole in ipotetici ferzi trapezoidali e le loro posizioni reciproche sull’asse verticale ed orizzontale.
Il programma, tramite l’utilizzo di una macro, calcola la posizione del centro di spinta delle vele sui due assi e la superficie totale e parziale. Sono previsti 3 fogli di calcolo per 3 differenti giochi di vele
 
 

La terza parte è dedicata interamente ai calcoli di stabilità trasversale. I dati vengono copiati dal programma dalle precedenti 2 sezioni e, tramite tabelle e grafici, viene visualizzato il diagramma di stabilità trasversale correlato all’intensità del vento e ai giochi di vele utilizzati con la possibilità di affinamenti del calcolo tramite l’utilizzo di un “coefficiente di rendimento” delle vele.
Il valore di default è empirico e nasce dall’osservazione dei dati acquisiti nelle varie prove.

 
 
Utilizzo di HullCAO
 

Il programma UllCAO, nella versione disponibile in rete freeware, permette di visualizzare varie forme di scafo e di modificarle a video, ma non effettua calcoli di alcun genere nè salvataggi delle modifiche. Pertanto, a meno di comprare la licenza, può essere solo utilizzato per studi “qualitativi” delle varie forme di carena.

 
 
Si rivela comunque un valido ausilio per cominciare a vedere in 3D le forme che si vogliono realizzare e a correlarle con le linee d’acqua disegnate in bidimensionale
 
 
 
Il modello in scala ridotta

Dopo lo sviluppo dei sistemi di progetto, era imperativo verificarne i limiti ed eventuali errori prima di realizzare uno scafo di 2 metri in compositi. Pertanto si è costruito un modello ridotto con i medesimi criteri e le stesse tecniche costruttive.
L’affinamento del progetto è proseguito in parallelo tra il programma di calcolo ed i test svolti sul modello per ricavare le curve di stabilità laterale e i margini di stabilità longitudinale.

 

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