la chiglia

Aggiornato il: ago 25


Durante l’America’s Cup gli AC75 (ovvero America's Cup da 75 piedi, circa 23 metri), di nuovissima concezione, hanno suscitato molte discussioni e confronti. Una delle caratteristiche più evidenti di queste imbarcazioni è di essere senza chiglia. Vediamo quindi cos’è la chiglia, a cosa serve e come è possibile che alcune imbarcazioni non la prevedano.


Cosa è la chiglia

La chiglia, nella costruzione tradizionale di uno scafo in legno, a prescindere se esso sia a vela, motore o remi, è una trave longitudinale, a sezione indicativamente quadrata o rettangolare, che costituisce la struttura principale longitudinale dello scafo: su di essa vengono assemblate le ordinate che formano le ossature dei fianchi della carena.


Nella zona prodiera la chiglia si collega alla ruota di prora; mentre nella zona poppiera si collega – in corrispondenza del calcagnòlo – al dritto di poppa o allo specchio di poppa (vedi fig. 1).

Nelle imbarcazioni tradizionali in legno a vela, alla chiglia propriamente detta viene collegata una “controchiglia” o “falsa chiglia”, solitamente in piombo o ghisa, con funzione di zavorra e di “piano di deriva” destinato a contrastare lo scarroccio (vedi fig. 2).

Con l'avvento delle costruzioni in acciaio, la chiglia progressivamente ha perso importanza come rinforzo longitudinale principale, a causa della maggior robustezza garantita dal fasciame metallico. Oggi in molte grandi navi la chiglia non è più visibile perché è incorporata nel fasciame esterno.


Nell’evoluzione delle forme degli scafi a vela, da quelli in legno a quelli in VTR, acciaio o alluminio, la forma della “falsa chiglia” è progressivamente cambiata, per conseguire una maggiore efficienza idro-dinamica, divenendo sempre più una “appendice” dello scafo.


Nel parlare corrente, riferendosi a barche moderne in cui la tradizionale trave di chiglia è scomparsa, col termine chiglia si usa quindi definire tale appendice di carena, di forma varia.


Vari tipi di chiglia

La chiglia (intesa come appendice immersa dello scafo a vela) può avere diverse forme.


Chiglia lunga (vedi fig. 3 ): pescaggio limitato.

PRO: solidissima (un tutt’uno con lo scafo), molto resistente agli urti sul fondale, con grande stabilità di rotta in bolina.

CONTRO: poco stabile nelle andature di poppa con vento e onda, la grande superficie bagnata la rende lenta con le arie leggere, il baricentro della zavorra relativamente alto le conferisce scarsa capacità di raddrizzamento con vento forte, in porto è scarsamente manovriera. Per tutti questi motivi la chiglia lunga è considerata “superata” dalla storia.


A tale proposito, una breve digressione sul cambio "culturale”: infatti l'abbandono della chiglia lunga si è rimorchiato per un bel po' in scia le inevitabili discussioni incentrate sulla perduta "marinità" del mezzo. L'argomento non è semplice di suo e sono numerosi gli scenari di cui tenere conto. La linea difensiva aveva nella "stabilità di rotta" uno dei capisaldi da cui derivava - in un passaggio un po' forzato - il giudizio sulla marinità, che è tuttavia un concetto piuttosto articolato: basti pensare alla "manovrabilità", non è anch'essa una qualità da far rientrare a buon diritto nella definizione, quando calata in un discorso sulla sicurezza?


Chiglia a pinna (o trapezoidale) (vedi fig. 4): pescaggio medio, profilo “alare”(solitamente uno dei vari profili NACA) in ghisa o piombo, che costituisce zavorra, tipica soluzione delle barche degli anni ’70-’80 e parte dei ’90, ma ancora in uso oggi in alcuni modelli.

PRO: resiste abbastanza bene agli urti sul fondale (dipende da quanto è lunga la base di attacco allo scafo), ha discrete capacità di portanza grazie al profilo alare, e quindi discrete performances di bolina.

CONTRO: ha un baricentro relativamente alto, e quindi capacità di raddrizzamento medie con vento forte.


Chiglia ad “L” (vedi fig. 5): pescaggio medio-profondo, evoluzione della pinna trapezoidale, con un profilo alare più sottile e allungato e uno “scarpone” di zavorra al piede; abbastanza comune nelle barche moderne.

PRO: baricentro basso, e quindi buone capacità di raddrizzamento, buone performances sia di bolina che alle andature portanti.

CONTRO: poco resistente agli urti sul fondale, tende a “battere” sull’onda di prua.


Chiglia con bulbo a siluro (vedi fig. 6): pescaggio profondo, con un profilo alare molto sottile e tutta la zavorra concentrata in un bulbo “a siluro” all’estremità inferiore, tipica di barche da regata o ad alte prestazioni.

PRO: baricentro basso, e quindi buone capacità di raddrizzamento, ottime performance sia di bolina che alle andature portanti.

CONTRO: poco resistente agli urti sul fondale, tende a “battere” sull’onda di prua, nelle manovre può facilmente impigliarsi in trappe, catene o cime in acqua.


Chiglia a “T” o ad alette (wing keel) (vedi fig. 7): pescaggio medio, con una pinna dal profilo alare e tutta la zavorra concentrata in un bulbo “schiacciato” con “ali” laterali, tipica di barche a pescaggio ridotto, migliora le prestazioni rispetto al profilo trapezoidale da cui deriva, in quanto le “ali” riducono i vortici spuri sull’estremità della pinna verticale (come le winglets degli aerei).

PRO: baricentro più basso dell’’equivalente chiglia a pinna, e quindi discrete capacità di raddrizzamento, discrete performance sia di bolina che alle andature portanti, pescaggio ridotto.

CONTRO: in caso di incaglio nel fango o sabbia è difficile da disincagliare, nelle manovre può facilmente impigliarsi in trappe, catene o cime in acqua.


Doppia chiglia (twin keels) (vedi fig. 8): pescaggio limitato, con due pinne simmetriche a dritta e sinistra rispetto all’asse centrale dell’imbarcazione, tipica soluzione di barche che navigano in zone con forti escursioni di marea.

PRO: consentono all’imbarcazione di poggiare stabilmente sul fondale durante la bassa marea, riducono il rollio in navigazione, agendo come alette stabilizzatrici.

CONTRO: sono meno efficienti per contrastare lo scarroccio, e quindi meno performanti di bolina, hanno limitate capacità di raddrizzamento, e maggiore superficie bagnata.


Chiglie con deriva mobile a baionetta (lifting keel) (vedi fig. 9): pescaggio variabile, sono una variante della chiglia con bulbo a siluro, in quanto l’intera lama di deriva può essere sollevata all’interno della sua “cassa” di deriva, con sistemi meccanici o idraulici.

PRO: pescaggio ridottissimo per l’ormeggio in acque basse o per il trasporto, buone prestazioni (simili alla chiglia profonda con siluro) per la navigazione in bolina.

CONTRO: scarsa robustezza in caso di urti sul fondale, meccanismo di sollevamento complesso.



Chiglie con deriva mobile pivottante (vedi fig. 10): pescaggio variabile, l’intera lama di deriva può essere sollevata ruotando intorno ad un perno, con sistemi meccanici o idraulici, fino a disporsi in aderenza allo scafo.

PRO: pescaggio ridottissimo per l’ormeggio in acque basse o per il trasporto, buone prestazioni (simili alla chiglia profonda) per la navigazione in bolina, in caso di urti sul fondale la pinna può ruotare (se il meccanismo lo consente) senza provocare danni seri.

CONTRO: zavorra ridotta con conseguente capacità di raddrizzamento affidata alla stabilità di forma, meccanismo di sollevamento in qualche caso complesso.


Chiglie con deriva basculante (canting keel) (vedi fig. 11): la lama di deriva con il suo siluro può oscillare lateralmente (grazie a meccanismi idraulici) per fornire momento raddrizzante con minimo o scarso sbandamento dello scafo. Si è diffusa negli ultimi anni nell’ambito delle barche da regata, specialmente nell’altura.

PRO: ottime prestazioni con minore peso di zavorra, pieno sfruttamento della superficie velica, linee d’acqua ottimali per l’efficienza idrodinamica.

CONTRO: meccanismi complessi per far oscillare la chiglia, costi elevati che ne giustificano l’uso solo in regata.


Il materiale di costruzione delle chiglie

Quelli più diffusi sono piombo e ghisa, che hanno comportamenti e rese decisamente differenti.


Il peso specifico della ghisa è minore di quello del piombo: di conseguenza la chiglia realizzata in ghisa, a parità di peso e di pescaggio con quella in piombo, avrà un volume maggiore e questo determinerà maggiore resistenza idrodinamica, dando luogo generalmente ad una barca più lenta.


Un altro elemento a favore del piombo è la reazione agli urti: la ghisa non si deforma e un eventuale impatto verrà scaricato interamente sulla struttura della barca, mettendo a rischio la laminazione in corrispondenza dei “prigionieri” con cui la chiglia è fissata allo scafo. il piombo invece è più “malleabile” e quindi, a seguito di un impatto violento, modifica in parte la sua forma riuscendo, almeno in parte, ad assorbire il colpo.


Quando la chiglia non c’è

E veniamo finalmente agli AC75, che la chiglia non ce l’hanno. Nel 2018 è stata pubblicata la regola della Classe AC75.

Oggi i foils sono all’ordine del giorno, ma le tecniche di ingegneria e navigazione necessarie per far volare l’AC75 sono completamente diverse da qualsiasi altra cosa vista prima. Ciò che ci interessa in questo articolo è però che è diversa – rispetto ad una chiglia del tipo di quelle elencate prima – la soluzione adottata per mantenere in equilibrio l’imbarcazione.


Il braccio del foil immerso si colloca sottovento, sotto e all’esterno dell’imbarcazione, per fornire il momento raddrizzante necessario perché la barca non sbandi e rimanga con l’albero in posizione verticale. L’altro braccio del foil sopravvento resta fuori dall’acqua: così facendo il peso del foil sospeso dall’acqua diventa zavorra.


Quando la barca vira in prua o abbatte in poppa, l’equipaggio movimenta le braccia dei foils, in modo da invertire il foil in acqua e quello fuori.


Riferimenti:

https://www.inautia.it/blog/consigli/barche-a-vela-scafo-chiglia-timone-attrezzatura/

https://www.giornaledellavela.com/2018/07/07/tipi-di-chiglia-a-confronto/ https://www.pressmare.it/it/blogger/michele-ansaloni/2017-10-17/l-evoluzione-della-chiglia-struttura-e- caratteristiche-10428

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