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Facciamo Due Conti?
 

Quanti cavalli mi servono per planare? Ho l'elica giusta? A che velocità posso arrivare? Queste sono domande che mi sento porre tutti i giorni...

In genere la risposta viene dall'esperienza avuta su barche simili ed comunque sempre spannometrica ...

Mi sono chiesto però: pur ammettendo un certo margine di errore, è possibile fornire due o tre formulette pratiche che pemettano a chiunque di farsi da sè una stima di massima?

Di quanti cavalli ho bisogno? Questa è la prima domanda che ci si pone, ed una delle più complesse cui rispondere.

Ogni barca ha due potenze critiche: la potenza per mantenere la planata e quella necessaria per raggiungerla. In genere la prima è minore della seconda, che è quella per cui andrà stabilita la minima potenza del motore..

Ma se calcolare la potenza assorbita in planata è fattibile senza imbarcarsi in calcoli da fisico termonucleare,la determinazione di quella necessaria per far "uscire" la carena dipende da troppi fattori per essere stimata in modo smmplice ed accurato allo stesso tempo.

Per fortuna una tecnica di calcolo empirica abbastanza affidabile gira da decenni nell'ambiente:

 

CV= Kg/20

Ovvero: non meno di un cavallo per ogni venti chilogrammi di peso imbarcato.

Nel conto del carico dovranno essere compresi barca, motore, accessori ed equipaggio abituale. Non è un vero e proprio limite, nel senso che esistono barche con carene che riescono a planare con rapporti anche superiori ai 30 kg/cavallo, ma quello indicato è un valore che assicura prestazioni dignitose senza mettere continuamente sotto sforzo il motore.

Per contro, scendere sotto i 10 kg/cv significa avere per le mani una barca molto nervosa, peso inutile sullo specchio di poppa e, tutto sommato, una riserva di potenza ben poco sfruttabile, se non per lasciare al palo gli amici durante le infantili gare di velocità...

Ultima cosa: Tenete presente che i valori di listino di peso e potenza sono spesso molto ottimistici ... per la potenza fate quindi riferimento a quella all'elica riportata sul libretto , senza fidarvi di quel che c'è scritto sulla calandra, e per la barca aggiungete un buon 10% a quanto dichiarato dal Cantiere ...

Che velocità posso raggiungere con il mio motore?

Anche qua la vita è bella perchè è varia.... quasi mai lo stesso motore su due barche differenti raggiunge la medesima velocità, perchè le carene nell'acqua "frenano" in misura differente in funzione della loro forma e dell'allungamento ( ovvero il rapporto tra lunghezza e larghezza).

Un valore approssimativo si può però stimare trascurando la bontà idrodinamica della carena e supponendo la potenza assorbita solo per attrito con l'acqua.

La forza d'attrito è proporzionale al peso e alla superficie immersa. Facciamo un atto di fede supponendo sempre uguali a parità di peso la superficie bagnata di una carena a "V" e di una piatta e otterremo:

 

CV= Fa x V

Ovvero " la potenza assorbita (CV) è pari alla forza d'attrito(Fa) per la velocità di spostamento della carena(V)"

Ricordando che la forza di attrito è proporzionale al peso, si ottiene:

Vm=CV/ (Ca x P)

che si legge: " la massima velocità di spostamento (Vm) si ottiene dividendo la potenza disponibile (Cv) per il peso complessivo (P) e per il coefficiente d'attrito (Ca)."

Assumendo che il coefficiente d'attito sia compreso tra 0,3 e 0,4 si arriva finalmente alla formuletta pratica per la velocità teorica:

 

Vm=CV/( 0,35 x P)

In cui i dati necessari sono facilmente reperibili per l'utente.

Che elica devo usare?

Pur ricordandoci di dover sempre fare i conti con il collo di bottiglia dato dalla potenza necessaria all'entrata in planata, il passo ideale per l'elica è quello che permette di raggiungere, al massimo regime, la stessa velocità teorica Vm che abbiamo calcolato al punto precedente.

questa è la formula più lunga e che richiede di aver disponibili più dati :

Vm= Ng*Rr*Pe*( 1-Rg)

Pe= Vm/( Rr*Ng*( 1-Rg)

Ci servono quindi conoscere:

Ng = Numero di giri al regime di potenza massima

Rr= rapporto tra le velocità di rotazione dell'albero motore e quello dell'elica

Pe= passo dell'elica

Rg= regresso dell'elica percentuale

 

Facciamo ora un esempio pratico:

Gommone da 3,80 , peso a vuoto circa 80 kg, carico medio tre persone più una cinquantina di kg di attrezzatura e motore sui 40 kg.

la potenza consigliata risulta di

CV= (80 + 50 + 70x3 + 40) / 20 = 380/20 = 19 HP

che arrotondiamo a 20.

Con questa potenza, la max velocità raggiungibile sarà di:

V = CV/0,3*P = 20/( 0,35*380)

Dobbiamo però usare le giuste unità di misura per potenza ( W), forza (N) e velocità ( m/s), introducendo il fattore di conversione:

(3600000/9,8 /1000/1.3) = 282

 

V= 20/(0.35*380)*282 = 42.5 km/h

A questo punto rimane solo da scegliere il passo dell'elica.

 

Bye

Camillo

 

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