America's Cup - Oracle: un'ala vincente

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Un’ala rigida di 68 metri, alta come un palazzo di 18 piani, che supera di oltre 6 metri l’apertura alare di un Boeing 747. Un’ala contestata da Alinghi che l’ha considerata quasi irregolare. Questa la vela che ha fatto letteralmente volare Usa 17 verso l’America’s Cup.

Non è la prima volta che un’ala rigida compare su uno scafo a vela: nei primi Anni 70 alcuni catamarani montarono armamenti di questo tipo, Dennis Conner l’ha usata sul suo Stars&Stripes nella sfida del 1988, ma nessuno aveva mai osato realizzarne una di queste dimensioni. Le prestazioni che un profilo alare rigido offre sono di gran lunga superiori a quelle delle normali vele; controllare la forma di una vela soffice è più difficile, tutto deve essere fatto agendo essenzialmente su tre punti, penna, mura e scotta, mentre una vela rigida costituita da più settori permette un accurato controllo della forma. Tra l’altro con carichi molto inferiori a quelli necessari per regolare la vela tradizionale. I problemi che hanno dovuto risolvere i progettisti di Bmw Oracle sono stati soprattutto di struttura, costruzione e movimentazione: non è facile trasportare e armare un oggetto alto 70 metri e largo quasi 15, costituito da un leggero scheletro in composito rivestito da una sottile pellicola aeronautica. Forse, all’inizio, anche il team dubitava che sarebbe stato veramente possibile utilizzare questa attrezzatura progettata e costruita in poco più di otto mesi. Ma quando alla fine della scorsa estate nella rada di San Diego il trimarano ha navigato con questo strano insieme albero-vela, tutti si resero conto che era la via da seguire. Impararono a conoscerla, ne migliorarono l’affidabilità prendendo via via sempre maggiore confidenza fino a presentarsi a Valencia con un settore, uno spicchio, in più nella parte alta.

L’ala rigida, nella configurazione vista in regata, è costituita da una parte rotante prodiera in pezzo unico che poggia su un piede d’albero costituito da una sfera. La parte che ruota è formata da una struttura centrale portante in carbonio, l’albero vero e proprio, da una carenatura aerodinamica anteriore (la parte di colore giallo in quanto realizzata in kevlar) e da un profilo posteriore avviato, la cui geometria è garantita da una serie di leggerissime centine in carbonio sulle quali è incollato un film plastico termoretraibile. A poppa di questa sezione rotante si trova un secondo profilo alare, un flap, costituito da nove settori separati tra loro e collegati all’ala prodiera con una serie di cerniere. I settori possono ruotare indipendentemente l’uno dall’altro ed è quindi possibile dare all’ala la geometria e lo svergolamento ideali. Tra l’ala rigida anteriore e la parte mobile posteriore c’è uno spazio libero. Si tratta di un canale importante per le prestazioni complessive dell’ala, in quanto crea un passaggio d’aria tra una faccia e l’altra del profilo, contribuendo in maniera fondamentale a limitare il distacco del flusso d’aria dalla faccia sottovento aumentando l’efficienza dell’insieme. Il complesso sistema di regolazione dei flap è costituito da una serie di bracci a pantografo, camme, pulegge e cavi comandati da alcuni pistoni idraulici. Il tutto è collegato, tramite una serie di sensori posti a varie altezze lungo tutto il profilo alare, a un computer centrale che riceve informazioni su velocità e direzione del vento, le elabora e fornisce al “wing tailer” i parametri necessari per dare al profilo le forme per cui è stato progettato.

Il sistema di rilevamento del vento a varie altezze è fondamentale perché tra il flusso d’aria a livello della coperta e quello a 70 metri di altezza è ben diverso. In particolari condizioni meteorologiche si può arrivare ad avere in testa d’albero anche 10-12 nodi di vento in più che a livello dell’acqua, con variazioni di direzione che possono raggiungere anche i 20 gradi.

L’ala rigida di Usa 17 non si limita però a ruotare e svergolare; grazie a un sistema di pistoni idraulici collegati alle sartie, può essere inclinata lateralmente (come fosse la vela di un windsurf) per mantenere l’albero in posizione verticale o addirittura leggermente inclinata sopravvento. Così facendo, non solo si ottengono le migliori prestazioni aerodinamiche dal profilo alare, ma si aggiunge un fattore di portanza verso l’alto che agevola il sollevamento degli scafi sopravvento. La 33a America’s Cup, difficile da comprendere con tutte le sue complesse e contorte dispute legali, rinvii, smentite e controsmentite, ha portato i due contendenti a varare due imbarcazioni tecnologicamente molto interessanti e, da questo punto di vista, rispecchia perfettamente la filosofia di sfida tecnologica tra nazioni che ha ispirato l’armatore di America nello stilare il famoso Deed of Gift. Ricordiamoci che la goletta America nel 1851 si recò in Inghilterra con il compito di mostrare all’Europa quale fosse il livello tecnologico dell’industria navale americana!

Sebastiano Rech Morassutti