Due pale di timone

[sergio giampaolo]

Molte barche di recente produzione hanno adottato nel disegno dello scafo lo spostamento tutto a poppa del baglio massimo. Sono barche con prestazioni velocistiche superiori, molto maneggevoli, sempre plananti.
Ma ne è scaturita la necessità di adottare un sistema di governo che richiede due pale al timone.
Ora io mi chiedo e chiedo a chi può illuminarmi, quale disposizione reciproca devono avere le due pale: perfettamente parallele, convergenti verso poppa con uno stesso angolo, divergenti.
E infine mi chiedo se un errore nella disposizione reciproca, cioè angoli di incidenza diversi, possano influire sulle andature, specialmente quelle di bolina. Cioè se si possa avere una tendenza di andare all'0rza diversa al variare delle mura.

[albert]

Citazione:Messaggio di sergio giampaolo
Molte barche di recente produzione hanno adottato nel disegno dello scafo lo spostamento tutto a poppa del baglio massimo. Sono barche con prestazioni velocistiche superiori, molto maneggevoli, sempre plananti.
Ma ne è scaturita la necessità di adottare un sistema di governo che richiede due pale al timone.
Ora io mi chiedo e chiedo a chi può illuminarmi, quale disposizione reciproca devono avere le due pale: perfettamente parallele, convergenti verso poppa con uno stesso angolo, divergenti.
E infine mi chiedo se un errore nella disposizione reciproca, cioè angoli di incidenza diversi, possano influire sulle andature, specialmente quelle di bolina. Cioè se si possa avere una tendenza di andare all'0rza diversa al variare delle mura.

Ti è scappato un 'sempre' dalla tastiera

La disposizione ideale è una in acqua e una fuori......con tutte le altre una delle due frena e non serve a niente.

Ciao

[Temasek]

Sui catamarani, durante una rotta diritta, sono parallele,
ma durante una virata, percorrono raggi differenti e quindi
hanno angoli d'attacco differenti.
Questo si ottiene, disponendo gli agugliotti dei due timoni e le cernire dove viene posizionato il frenello che collega le due barre,
ai vertici di un trapezio isoscele.

Con le pale dei timoni parallele, le rispettive barre convergono leggermente verso il centro dello scafo.

[sergio giampaolo]

Temasek mi porta il paragone con un catamarano e ho capito quello che descrive; ma con un monoscafo le dinamiche sono diverse e io desideravo, con la mia questione, sapere la tecnica adottata per il corretto posizionamento reciproco delle pale.
L'amico Albert, che è del mestiere, sicuramente può levarmi i dubbi

[magicvela]

Citazione:Temasek ha scritto:
Sui catamarani, durante una rotta diritta, sono parallele,
ma durante una virata, percorrono raggi differenti e quindi
hanno angoli d'attacco differenti.
Questo si ottiene, disponendo gli agugliotti dei due timoni e le cernire dove viene posizionato il frenello che collega le due barre,
ai vertici di un trapezio isoscele.

Con le pale dei timoni parallele, le rispettive barre convergono leggermente verso il centro dello scafo.

Mi dispiace contraddirti ma sui catamarani i timoni non sono paralleli, per il semplice fatto che normalmente i multiscafi (sia doppi che tripli) non hanno gli scafi paralleli ma convergenti verso il centro e con essi quindi anche i timoni. Normalmente i doppi timoni in posizione 'neutra' sono angolati leggermente a convergere verso la prua. Il primo motivo é che nascono per lavorare uno immerso e l'altro no, quindi la convergenza non da fastidio, il secondo é che quando lavorano insieme questa convergenza fa in modo di avere 'resistenza' sulla barra, che se regolati paralleli o divergenti porterebbe ad una perdita assoluta di sensibilità della barra. Queste sono le ragioni principali.
Per il resto come ti ha già detto Albert ti é scappato un 'sempre ' di troppo e ci sarebbe da discutere molto....

[sergio giampaolo]

Vengo da lunghe esperienze con monoscafi dislocanti, non so niente di multiscafi e mi fa piacere apprendere quanto mi illustra Magcvela. Faccio tesoro di tutto e cerco di applicare le informazioni sui due timoni dei catamarani anche ai due che ora ho sulla mia.
Per quanto riguarda il 'sempre' di troppo forse avete ragione ma vi assicuro che con venti dal traverso ai portanti queste nuove barche, governate in modo corretto, con i pesi stivati al posto giusto, planano molto di più dei vecchi modelli. Naturalmente il confronto lo faccio fra le barche che ho avuto e quella attuale.

[N/A]

Sulla mia mi pare che siamo leggermente convergenti.
Credo sia ovvia la conseguenza negativa sulla navigazione se non sono correttamente regolari.
I vantaggi delle 2 pale sono numerosi:
1. Ridondanza: se ne rompe uno hai sempre l' altro
2. Di poppa, con entrambe immerse, è più difficile straorzare
3. Di bolina hai una pala sola immersa e con angolo corretto e riduzione attriti per via dell'altra non sommersa
4. Manovrabilità in ormeggio
5. Immersione ridotta
6. maggiore robustezza essendo le pale più corte
7. maggiore bilanciamento in bolina
8. Ecc

[ITA101]

'''Mi dispiace contraddirti ma sui catamarani i timoni non sono paralleli, per il semplice fatto che normalmente i multiscafi (sia doppi che tripli) non hanno gli scafi paralleli ma convergenti verso il centro e con essi quindi anche i timoni. Normalmente i doppi timoni in posizione 'neutra' sono angolati leggermente a convergere verso la prua. Il primo motivo é che nascono per lavorare uno immerso e l'altro no, quindi la convergenza non da fastidio, il secondo é che quando lavorano insieme questa convergenza fa in modo di avere 'resistenza' sulla barra, che se regolati paralleli o divergenti porterebbe ad una perdita assoluta di sensibilità della barra. ''''

Mi piacerebbe sapere dove hai imparato queste cose, sono piu' di trent'anni che regato con i catamarani (ed in tante classi, ne ho costruiti, ne ho assemblati, ne ho fatto la messa a punto per me e per altri (e mi sono fatto una discreta reputazione al riguardo) ma questo principio mi è assolutamente ignoto. Anzi in qualche caso viene richiesta una apertura delle prue per compensare la flessione della trave di prua sotto carico.
Giorgio: dacci il tuo parere.....

[Temasek]

Molto ma molto tempo fà,
quando da giovane veleggiavo col catamarano,
riuscivo anche a portarlo su di uno scarpone,.... però solo
in andatura di bolina, mai alle altre andature,
nè tanto meno in virata e/o in stambata.

Devo dedurre
che non ero 'sufficientemente bravo'

[ITA101]

Virare e strambare su uno scafo è impossibile,
nelle andature larghe, che ora si fanno col gennaker, è diventato piu' facile alzarsi su uno scafo.

[albert]

Sinceramente non ho una grandissima esperienza di monoscafi con due timoni: le condizioni prevalenti di poca aria in zona non sono ritenute 'compatibili' (almeno fino ad oggi) con queste tipologie di scafi potenti e plananti.

Comunque anche a me, anche se la mia esperienza coi cat è molto più limitata di quella di ita101 e di Giorgio, la teoria di magicvela giunge nuova: ho sempre cercato di avere scafi, derive, pale dei timoni assolutamente paralleli.

Coi cat piu' grossi (28 e 40), facevo anche la prova in poppa staccando la barra di collegamento da un timone e verificando che si potesse innestare e disinnestare senza sforzo.

Tutto ciò per minimizzare le resistenze, perchè qualsiasi profilo che crea una portanza crea una conseguente resistenza: se simmetrico e lasciato libero di disporsi nel flusso, le uniche resistenze saranno quelle di forma e di attrito, eliminabili solo togliendo la pala dall'acqua.

Ciao

P.S. Per testa cuore: tra tutti i vantaggi delle due pale che hai citato, temo che quello della manovrabilità all'ormeggio sia uno dei più grossi svantaggi delle due pale su una barca da crociera, ovviabile solo con l'elica di prua o con due assi elica: è impossibile infatti far ruotare sul posto la barca come si fa con un monopala, in cui il flusso è soffiato sulla pala dall'elica anche da fermi.

[ITA101]

dirò di più:
ho osservato che nell'andatura di bolina (timone sottovento completamente immerso con flusso perfettamente laminare) il timone sopravvento, immerso parzialmente, subiva fenomeni di ventilazione sull'estradosso.
Il problema veniva risolto dando 1° circa di incidenza a convergere.
Per quanto riguarda le derive, dando un certo angolo a convergere, ho notato un netto miglioramento della bolina (comunque nelle andature larghe vengono alzate e non incidono con resistenze passive.

[N/A]

Con i saildrive la vedo comunque una cosa improbabile anche con una pala soltanto. Al massimo sfrutti l'effetto evolutivo.
io comunque intendevo manovrabilità a bassa velocità: anche con tanto vento io solitamente entro nel mio posto a bassa velocità rispetto a tanti altri che sono costretti a sgasare in maniera esagerata e pericolosa. L'elica di prua davvero non la uso mai!

Citazione:albert ha scritto:
Sinceramente non ho una grandissima esperienza di monoscafi con due timoni: le condizioni prevalenti di poca aria in zona non sono ritenute 'compatibili' (almeno fino ad oggi) con queste tipologie di scafi potenti e plananti.

Comunque anche a me, anche se la mia esperienza coi cat è molto più limitata di quella di ita101 e di Giorgio, la teoria di magicvela giunge nuova: ho sempre cercato di avere scafi, derive, pale dei timoni assolutamente paralleli.

Coi cat piu' grossi (28 e 40), facevo anche la prova in poppa staccando la barra di collegamento da un timone e verificando che si potesse innestare e disinnestare senza sforzo.

Tutto ciò per minimizzare le resistenze, perchè qualsiasi profilo che crea una portanza crea una conseguente resistenza: se simmetrico e lasciato libero di disporsi nel flusso, le uniche resistenze saranno quelle di forma e di attrito, eliminabili solo togliendo la pala dall'acqua.

Ciao

P.S. Per testa cuore: tra tutti i vantaggi delle due pale che hai citato, temo che quello della manovrabilità all'ormeggio sia uno dei più grossi svantaggi delle due pale su una barca da crociera, ovviabile solo con l'elica di prua o con due assi elica: è impossibile infatti far ruotare sul posto la barca come si fa con un monopala, in cui il flusso è soffiato sulla pala dall'elica anche da fermi.

[magicvela]

Anche qui credo si debba fare qualche considerazione preliminare. E' certo che ci siano delle differenze sostanziali tra monoscafi e multiscafi e nei secondi tra multiscafi leggeri come ad esempio i classe A ecc e un maxi trimarano ORMA.
La convergenza dei multi l'ho letta molti anni fa su dei studi di proggetto fatti, se non mi ricordo male, da Joubert & Nivelt, che all'epoca erano considerati i migliori architetti di multiscafi. Per inciso era uno studio approfondito sui volumi da dare agli amas nei trimarani e delle loro geometrie rispetto allo scafo centrale e le differenze tra l'opportunità di montare le pale del timone solo sugli amas o solo sullo scafo centrale o su tutti e tre gli scafi. Trovo, che il fatto di 'allargare' gli scafi anteriormente per compensare le deformazioni della traversa anteriore e probabilmente anche della parte anteriore degli scafi davanti alla traversa, che si creano sotto sforzo in cat molto leggeri come quelli usati da ITA101 (complimenti per i tuoi risultati sportivi) sia compatibile con quello che avevo letto a suo tempo sulla convergenza degli amas. Evidentemente, ma é una ipotesi, in scafi strutturalmente così 'deformabili', inserire una convergenza iniziale indurrebbe nell'uso una condizione di sovraconvergenza svantaggiosa o comunque sopra i limiti. Comunque quello era uno studio fisico con prove e dati oggettivi, il lavoro di ITA101 é empirico e se pur probabilmente vantaggioso non dice nella realtà in maniera oggettiva e inconfutabile esattamente cosa succede nella pratica. Certo é che in un monoscafo questo problema non c'é. Per quanto mi riguarda, operando su alcuni monoscafi a doppia pala per le progettazione del dimensionamento ed i successivi montaggi dei sistemi di autogoverno ho sempre notato da progetto la leggera convergenza delle pale. Vero é che questo scatenerà ovviamente un pò di attrito indotto poiché una pala (se lavorano entrambe immerse) non lavorerà perfettamente nel flusso ma il concetto ritorna compatibile con il discorso legato sulla sensibilità di barra che lessi a suo tempo su quegli studi. Poi ci sarà qualche timoniere super che preferisce o trova più vantaggioso avere un timone neutro al massimo ma probabilmente sarà un'eccezione alla regola. Non a caso, nel mio scritto iniziale ho usato la parola 'normalmente'. Poi di sicuro non mi metterò a fare degli studi approfonditi sui timoni e di certo non ho in tasca il sacro gral dei sistemi di governo. Vorrei aggiungere che anche in aronautica (ahimé mi sono occupato anche di quella in vita mia) in presenza di superfici di governo sdoppiate (esempio i timoni alle estremità alari nei tutt'ala o nei canard) la parte fissa se presente o l'intera pala mobile é progettata ed istallata leggermente convergente e non in linea al flusso anche se genera attrito. Ma li ci sono anche altri problemini. ciao

[einstein]

Ecco cosa ho trovato in rete riferito agli Hobie Cat 16:
Per quanto riguarda la convergenza, che può essere variata agendo sulla lunghezza della barra di accoppiamento (telescopica), a pale abbassate la distanza fra i bordi di uscita deve essere di circa 5 mm maggiore di quella fra i bordi di entrata, entrambi misurati sullo stesso piano orizzontale. Con vento leggero tale differenza può diminuire fino ad avere timoni paralleli e con vento forte può aumentare fino a 8 mm.
ciao

[ITA101]

Se la conferma arriva anche da Einstein dormo tranquillo.....

[magicvela]

Citazione:ITA101 ha scritto:
Se la conferma arriva anche da Einstein dormo tranquillo.....

Magari, visto che il multiscafo é una tua passione sarebbe meglio approfondire la materia...potrebbe servirti per migliorare ulteriormente le tue 'modifiche' più 'scentificamente' e meno a 'sensazione'.

[ITA101]

Direi che il mio tipo di approccio è sempre stato di tipo scientifico: quando ho iniziato a produrre appendici (derive e timoni) mi sono prima studiato dei bei tomi di fluidodinamica, idem ho fatto quando ho iniziato a produrre le vele.
Le sensazioni sono venute dopo, e normalmente, visti i risultati ottenuti, sono state delle buone sensazioni, 'da podio' ad ogni regata!

[einstein]

Ho trovato anche questo:
http://sites.google.com/site/velemarine/timoni2
ciao

[Repair]

Citazione:magicvela ha scritto:

Citazione:ITA101 ha scritto:
Se la conferma arriva anche da Einstein dormo tranquillo.....

Magari, visto che il multiscafo é una tua passione sarebbe meglio approfondire la materia...potrebbe servirti per migliorare ulteriormente le tue 'modifiche' più 'scentificamente' e meno a 'sensazione'.

Guarda che non sai con chi stai parlando....io si..lassa perde e chiaccheriamone ascoltando.