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Sviluppo di un progetto

1° Step

Una volta determinata la forma e la geometria della vela attraverso i software di disegno spiral e spine (per gli spinnaker) viene riprodotta, mediante Desman, la struttura del rig.

Questo passaggio è sia utile per controllare le dimensioni delle vele sia necessario nel corso di uno studio Desman-Flow-Membrane (DFM) per realizzare il modello vele-albero.

A questo punto del processo le vele non solo hanno la forma che il disegnatore ha dato loro, ma possiedono anche gli attributi fisici del materiale impiegato. Nelle immagini sottostanti si può notare come due vele 3DL 100% carbon si inseriscano nel rig.


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2° Step

Realizzato il sistema vele-albero bisogna, mediante il software Flow, simulare il flusso d’aria che impatterà sulle nostre superfici generando dei valori di portanza e resistenza che saranno il motore dell’imbarcazione.

Il software ha bisogno di alcuni dati in input come velocità e direzione del vento “simulato”, velocità che dovrebbe avere l’imbarcazione in quelle determinate condizioni, sbandamento e scarroccio. A questo punto si riesce a costruire una matrice di analisi relativa ai coefficienti di lift & drag, matrice che verrà utilizzata dal software master di questi progetti: Membrain.


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3° Step

Il terzo software utilizzato, MemBrain, permette di fare un’analisi approfondita su deformazioni, stress, tensioni, forze di spinta e momento sbandante. Per un disegnatore è fondamentale valutare come la forma della vela disegnata verrà modificata dalla deformazione del materiale e dell’armo e come si comporta al variare delle regolazioni. Con questo software è possibile un controllo dell’attrezzatura proprio come si farebbe in barca.

Il nostro studio procede nella regolazione dell’albero senza le vele (come avviene nella realtà) con i valori di carico su sartie, paterazzo e piede d’albero che il costruttore fornisce. A questo punto, quando i valori delle tensioni e la forma dell’albero ci soddisfano, si armano le vele. Per avere un corretto valore di tensione si elencano tutti i materiali che compongono le sartie, le scotte, le drizze e le vele in modo da avere i corretti parametri fisici.

A questo punto il programma, tramite i valori di pressione ricavati da Flow, inizia a sollecitare la struttura. Esistono due modi per poter modificare il modello:

  • il primo è manuale: ad esempio, si può decidere di regolare la drizza piuttosto che la scotta o portare il carrello in diversa posizione come farebbe un tailer a bordo dopo aver osservato la forma del genoa;
  • il secondo è automatico: è il programma che, sulla base del roll moment della barca impostato, decide di intervenire, ad esempio, sul trasto della randa per bilanciare l’effetto delle vele, proprio come farebbe un randista.

Quando il modello ci sembra aver assunto una buona forma, si deve rigenerare un nuovo file delle pressioni mediante Flow, questa volta utilizzando la deformata ottenuta e non il sistema statico. I due software, Flow e Membrain, interagiscono fino ad arrivare a un equilibrio di forma, ovvero quando gli incrementi di deformazione dovuta al vento diventano prossimi a zero.

Terminata l’operazione di “coupling” siamo pronti a leggere i valori delle tensioni e a confrontare la forma delle vele con i disegni originali.


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4° Step

Una volta deformata la struttura vele-rig viene associata la carena al modello, e attraverso i programmi North Sails HullVpp e RunVpp si vedono i trend di velocità che le vele progettate con quel tipo di carena possono generare.

Questo studio molto approfondito serve sia per definire il corretto range di performance (e quindi stabilire in maniera scientifica quando ad esempio un genoa medio diventa meno efficiente di un genoa pesante), sia per stabilire il massimo o minimo range si efficienza.

Inoltre, tale studio serve per comparare due o più forme dello stesso tipo di vela e, visti i risultati, realizzare la forma che meglio soddisfa i requisiti di performance.