Ho trovato su un media USA un articolo che ritengo interessante e utile in fase di scelta per l'acquisto per comprendere le ragioni della diffusione di questo tipo di carene con condiderazioni sui loro aspetti positivi ed i loro limiti.
Scafi a gradini ad alte prestazioni
I progetti ad alte prestazioni come questo Cigarette Tirranna 59 viaggiano principalmente sul gradino di poppa quando vanno a tutta velocità, riducendo significativamente l'attrito dello scafo e massimizzando la velocità. La velocità massima segnalata con 6 Mercury 450R è di 70 nodi!
Gli scafi a gradini possono offrire un mix efficace di velocità, efficienza e stile per motoscafi da diporto ad alte prestazioni se progettati correttamente. Gli scafi a gradini hanno ripetutamente dimostrato di migliorare la velocità massima di un dato progetto nautico fino al 15% o, in alternativa, di migliorare l'efficienza del carburante quando vengono utilizzati a un regime inferiore al massimo. Mostrano anche un certo brio, soprattutto quando sfrecciano a 50 nodi, con quattro fuoribordo da 600 cavalli che ruggiscono, con i distinti "denti" dei gradini che tagliano l'acqua simili a fauci. Ma cosa rende gli scafi a gradini così efficaci e sono adatti a tutti i diportisti?
Come funzionano gli scafi a gradini
Anche gli scafi di grandi dimensioni, come questo Valhalla da 55 piedi della Viking Yachts, con potenza adeguata possono trarre vantaggio da un fondo a gradini.
Gli scafi a gradini sono costruiti con una o più rientranze, o "gradini", inserite nel fondo della barca, solitamente situate vicino al suo centro di gravità longitudinale. Questi gradini riducono la superficie bagnata dello scafo, consentendo alla barca di navigare su una miscela di aria e acqua anziché spostarla completamente. Questa riduzione della resistenza può comportare:
Planata più rapida: gli scafi a gradini entrano in planata più rapidamente, con una minore impennata della prua rispetto agli scafi convenzionali.
Velocità più elevate: con una resistenza ridotta, molti progetti a gradini raggiungono velocità massime più elevate.
Risparmio di carburante migliorato: la riduzione dell'attrito o della resistenza dell'acqua contro la superficie di scorrimento si traduce in una migliore efficienza alle velocità di crociera in molti progetti, aumentando l'autonomia.
Angolo di scorrimento più piatto: gli scafi a gradini spesso richiedono meno input di trim del motore o del trim tab, creando una navigazione più stabile e livellata.
I gradini stessi possono variare nel design, dritti, a forma di V o persino scolpiti secondo schemi specifici, a seconda degli obiettivi del produttore.
Il loro posizionamento è fondamentale: secondo gli architetti e gli ingegneri navali, i gradini troppo in avanti restano fuori dall'acqua quando l'imbarcazione è in planata, mentre quelli posizionati troppo indietro possono creare instabilità e beccheggio eccessivo.
Caymas, che costruisce barche da pesca e da navigazione costiera, realizza vari modelli con fondo a gradini progettati da Michael Peters. L'azienda sostiene un aumento del 15% della velocità massima grazie al design.
Evoluzione storica
I primi scafi a gradini, con struttura in legno e rivestiti in lamiere di mogano, apparvero nelle imbarcazioni americane progettate per stabilire record di velocità nei primi anni del 1900. Gar Wood e Christopher Columbus Smith alimentarono queste imbarcazioni con motori aeronautici da 1650 CID per spingerle a velocità inaudite di 60 nodi e oltre.
Il concetto di scafi a gradini è tutt'altro che nuovo. Pionieri delle corse come Gar Wood e Chris Smith sperimentarono il design all'inizio del XX secolo, alimentando i loro scafi in legno con enormi motori aeronautici. Tuttavia, la tecnologia non ottenne ampia diffusione fino a molto tempo dopo. Negli anni '70, lo yacht designer Michael Peters sviluppò un prototipo di scafo a gradini mentre lavorava per Halter Marine, anche se non entrò mai in produzione. Sebbene quello non ce l'abbia fatta, molte barche a scafo a gradini in produzione oggi provengono dallo studio di Michael Peters.
A metà degli anni '90, produttori orientati alle corse come Formula e Fountain portarono gli scafi a gradini nel mainstream della nautica da diporto, puntando agli appassionati di alte prestazioni. L'ampia disponibilità di fuoribordo a quattro tempi affidabili e ad alta potenza ha reso il concetto di scafo a gradini più praticabile per una più ampia varietà di imbarcazioni odierne. Gli scafi a gradini si trovano ora in una varietà di generi, dalle barche da pesca d'altura agli yacht di lusso ad alte prestazioni. Gli scafi a gradini sono quasi sempre in plastica rinforzata con fibra di vetro, FRP, perché le forme complesse del fondo sono troppo difficili e richiedono troppo tempo per essere utilizzate nelle costruzioni in alluminio.
Le barche in stile nordico che sono diventate molto popolari negli ultimi cinque anni spesso utilizzano fondi a gradini e travi relativamente strette per massimizzare le prestazioni e ridurre al minimo il consumo di carburante. Axopar, Nimbus e Saxdor, tra gli altri, hanno reso popolare questo design, sia in Europa che in America.
Axopar è tra i leader nella diffusione del design nordico, che prevede scafi a gradini in molti modelli.
Applicazioni e limitazioni
Sebbene gli scafi a gradini offrano innegabili vantaggi nel settore delle prestazioni, non sono una soluzione universale per tutti gli scenari nautici. La loro idoneità dipende da diversi fattori, tra cui le dimensioni, il peso, il deadrise, la larghezza e il baricentro dell'imbarcazione, nonché le condizioni operative.
Dove eccellono gli scafi a gradini:
Acque calme: funzionano meglio in condizioni calme, come baie costiere, grandi laghi e oceani meridionali, dove le alte velocità sono sicure e piacevoli per la maggior parte del tempo.
Pesca d’altura: la maggiore autonomia e l'efficienza nei consumi rendono gli scafi a gradini un'ottima scelta per i pescatori che si avventurano lontano dalla costa.
Motonautica ad alte prestazioni: non c'è dubbio che gli scafi a gradini siano veloci e possono esserlo molto con una potenza adeguata, con alcuni modelli estremi che superano i 70 nodi.
Le imbarcazioni dalle prestazioni più esasperate a volte hanno fino a 4 gradini integrati nel fondo, e solitamente procedono a velocità estreme appoggiandosi sul piccolo “gradino” più arretrato.
Dove sono carenti:
Acque agitate: in aree come la costa del New England, dove il mare è spesso agitato, gli scafi a gradini potrebbero non garantire una navigazione confortevole. Uno scafo convenzionale a V profonda o a catamarano potrebbe essere una scelta migliore.
Funzionamento a bassa velocità: gli scafi a gradini non offrono alcun vantaggio alle velocità di dislocamento e potrebbero persino peggiorare il risparmio di carburante in tali condizioni.
Costi di costruzione: stampi più complessi richiedono più materiali per la costruzione e una gestione più attenta, aggiungendo spese.
Manovrabilità: Gli scafi a gradini possono presentare alcune sfide nella manovrabilità per gli operatori non abituati al genere. Tra le aree problematiche sono incluse:
Curve strette: gli scafi a gradini mal progettati possono girare durante manovre aggressive, in particolare con le unità di trasmissione troppo arretrate.
Corsa in mare aperto: l'angolo di corsa più piatto può aumentare il rischio di schiacciamento della prua quando si discendono grandi onde se non vengono apportate le dovute regolazioni.
Instabilità in velocità: i gradini sovradimensionati possono introdurre aria eccessiva sotto lo scafo, causando un chine-walking (oscillazione da un lato all'altro della direzione di marcia) o impuntamenti improvvisi in condizioni difficili ad alta velocità.
Recenti innovazioni nel design dello scafo a gradini
Gli scafi a gradini sono diventati popolari nelle barche da pesca ad alte prestazioni come questa Cobia 344, consentendo navigazioni veloci in mare aperto quando le condizioni delle onde lo consentono.
I produttori hanno perfezionato gli scafi a gradini per modificare i progetti precedenti, migliorando prestazioni e stabilità. Ad esempio:
Nuovo 670 LXS di Scout: questo è lo scafo a gradini più grande che abbiamo scoperto per imbarcazioni sportive/yacht da diporto. Lo scafo da 66'9" ha due gradini su una larghezza massima di 16'2" ed è progettato per cinque Mercury 600. L'azienda afferma che la capacità di carburante di 1.500 galloni gli conferisce un'autonomia di 500 miglia a 35 nodi, velocità WOT oltre 52 nodi.
344CC di Cobia: presenta gradini moderatamente profondi che creano un equilibrio tra velocità massima, efficienza e stabilità in un'ampia gamma di condizioni.
Scafi a V a gradini di Contender: incorporano inviti longitudinali di sollevamento e spigoli a raggio inverso per migliorare la stabilità, migliorare la maneggevolezza in mare mosso e mantenere la navigazione asciutta.
Progetti CC di Sea Born: le barche da baia di Sea Born dimostrano che gli scafi a gradini possono funzionare bene anche su barche costiere più piccole, fino a 22', a condizione che il design sia ottimizzato per le dimensioni e il peso dello scafo.
Il nuovo 670 LXS di Scout è apparentemente il più grande yacht sportivo da diporto con scafo a gradini attualmente sul mercato. È progettato per cinque fuoribordo Mercury 600 e ha una velocità massima stimata di 52 nodi.
Misura delle prestazioni
Gli utenti segnalano che i vantaggi degli scafi a gradini sono più evidenti a velocità superiori a 30 nodi (34,5 mph). I guadagni in efficienza e prestazioni possono variare dal 10% al 18%, a seconda del design e delle condizioni operative. Tuttavia, questi vantaggi diminuiscono per le imbarcazioni che trascorrono la maggior parte del tempo a navigare a velocità inferiori a 30 nodi.
Grandi cruiser ad alte prestazioni come questo Formula 500 Super Sport possono trarre notevoli vantaggi da uno scafo multi-step dotato di una potenza adeguata.
Principali vantaggi:
Efficienza nei consumi: una maggiore autonomia ad alte velocità è un vantaggio significativo per i pescatori d'altura e i cruiser a lunga distanza.
Velocità: prestazioni di fascia alta più veloci attraggono gli amanti del brivido e i diportisti competitivi, nonché i pescatori da torneo.
Comfort di guida: un angolo di attacco più piatto può smussare i mari moderati e ridurre l'innalzamento della prua.
Compromessi da considerare:
Gradini più grandi e profondi massimizzano l'efficienza, ma possono introdurre stranezze di manovrabilità in mare mosso.
Gradini più bassi funzionano meglio a basse velocità, ma potrebbero non offrire una spinta altrettanto grande alle prestazioni di fascia alta.
Il trasporto su rimorchio richiede culle e rulli appositamente posizionati
Gli scafi a gradini potrebbero richiedere culle di supporto e rulli appositamente progettati per il traino e sono anche più complicati da costruire.
Conclusioni sugli scafi a gradini
Gli scafi a gradini sono uno strumento specializzato nel mondo della progettazione di imbarcazioni. Non sono adatti a tutti, ma con gli scafi giusti, la potenza adeguata e l'operatore giusto nelle giuste condizioni, offrono un mix avvincente di velocità, efficienza e stile. Come per qualsiasi acquisto importante di un'imbarcazione, un giro di prova è essenziale. Porta la barca nelle acque e nelle condizioni che incontrerai più facilmente e usala come ti aspetti di usarla quando sarà tua. Che si tratti di uno scafo a gradini o di un tradizionale deep-V, l'obiettivo finale è trovare un design che si adatti alle tue esigenze e migliori il tuo tempo in acqua.

COMUNICAZIONE IMPORTANTE
Per accedere al forum in maniera completa É NECESSARIO EFFETTUARE NUOVAMENTE L'ISCRIZIONE
Per motivi di sicurezza il vostro primo messaggio dovrà essere approvato quindi attendete che venga fatto prima di inserirne altri
Grazie per la comprensione
Scafi a gradini (steppati) ad alte prestazioni
- bon_scott
- Abituale
- Messaggi: 38
- Iscritto il: 27 gennaio 2024, 20:17
- Gommone o barca: mimi 21 fisherman
- Motore: Yamaha 80FD
Re: Scafi a gradini (steppati) ad alte prestazioni
L'argomento è interessante, al di là delle considerazioni sulle prestazioni segnalo
In costruzioni senza stampo, la complicazione è estrema, per dire già i pattini sono una bella rottura di scatole.
In caso di trasporto con carrello, suppongo le operazioni di alaggio e varo impongano il ricorso alla gru.
Mi pare di ricordare Donno fosse fortemente critico del loro impiego, in riferimento al rischio di un uso di sola "moda", non armonizzato, insomma, con il resto delle caratteristiche dello scafo. E mi viene in mente il Ranieri, mio vicino di pontile, che proprio non sembra a suo agio sul mosso, né avere prestazioni così brillanti.
Ricordo che i Magazzù mi dicevano che loro trovavano il beneficio maggiore nel transitorio dislocamento-planata. Però stavano proprio incominciando ad usarli.
Per chi interessa un poco di teoria, in rete si trova una tesi che applica il metodo Savitsky ad una carena con singolo step. Qui http://www.cembercikutuphanesi.biz.tr/h ... Thesis.pdf
La mia idea è che non so se valga troppo la pena su scafi di piccola dimensione a meno che venga risolta bene la questione 40/60(70) VS 80 o più, mentre, quando i consumi costituiscono una voce molto più importante nella gestione del mezzo, un 10/15% di risparmio può essere tanta roba.
In costruzioni senza stampo, la complicazione è estrema, per dire già i pattini sono una bella rottura di scatole.
In caso di trasporto con carrello, suppongo le operazioni di alaggio e varo impongano il ricorso alla gru.
Mi pare di ricordare Donno fosse fortemente critico del loro impiego, in riferimento al rischio di un uso di sola "moda", non armonizzato, insomma, con il resto delle caratteristiche dello scafo. E mi viene in mente il Ranieri, mio vicino di pontile, che proprio non sembra a suo agio sul mosso, né avere prestazioni così brillanti.
Ricordo che i Magazzù mi dicevano che loro trovavano il beneficio maggiore nel transitorio dislocamento-planata. Però stavano proprio incominciando ad usarli.
Per chi interessa un poco di teoria, in rete si trova una tesi che applica il metodo Savitsky ad una carena con singolo step. Qui http://www.cembercikutuphanesi.biz.tr/h ... Thesis.pdf
La mia idea è che non so se valga troppo la pena su scafi di piccola dimensione a meno che venga risolta bene la questione 40/60(70) VS 80 o più, mentre, quando i consumi costituiscono una voce molto più importante nella gestione del mezzo, un 10/15% di risparmio può essere tanta roba.
Re: Scafi a gradini (steppati) ad alte prestazioni
io ho avuto una carena steppata , ma non avendo provata una ipotetica gemella senza step , non posso avere un termine di paragone
so solo che il mio gommone usciva in planata velocemente ma soprattutto navigava bello piatto
io faccio un po le corse ; tutti gli scafi prodotti negli ultimi anni fuori Italia , Bernico /Tecnohull / Graunner / Skipper/Chaudron /Coguar e non sto li a citare tutti quelli che ho visto in gara, sono tutti steppati ,usualmente ne hanno 2 o anche 3 ,misure 7 > 10 mt ; buona parte di queste passano i 70 kts arrivando anche a pelare gli 80 , se opportunamente motorizzate ;
di italiani che fa barche nuove con step ci sono Cesati / Albatro e Powermarine ; solo Focchi va alla vecchia maniera ovvero carena senza step
quindi , che sia di moda e' certo, ovvero questa e' la tendenza nelle corse sul mosso ,almeno negli ultimi 10 anni ;
che le carene steppate navighino piatte , ne sono piu che convito e questo aiuta specialmente se ce' un po di mosso ed eviti di avere la prua che ti vola in aria
l'unico termine di paragone che ho sulle carene step e senza , e' in merito ad un Abbate, con carena derivata dall Europa ( vecchi T 3000 ) che Tullio sr costrui' con 2 step ,che attualmente ha un ragazzo che corre con noi ; di questa carena posso dire che , sul mosso ( 40/60 cm di onda, non 2 metri ) viaggia bella piatta mentre, sul piatto piatto , motore uguale, peso molto simile ,la carena non steppata e' piu veloce di 7/8 km/h , cosa che poi naturalmente paga un po sul mosso
per via del chine walking o dondolio che dir si voglia, mi permetto di esprimere la mia opinione
scontato che piu vai forte piu le carene si staccano ,con una sorta di effetto vela o similia, a un certo punto ( il mio Bernico lo fa dai 100 km/h ai 110 perche' di piu non va ) si innesca questo fastidioso dondolio ,che puo' essere mitigato ,almeno nel mio caso solo con delle correzzioni ( che se non sono perfettamente azzeccate , non fanno altro che amplificarlo ) o abbassando l'angolo di trim , ovvero stendendo di piu la carena con conseguente diminuzione della Vmax ; ritengo ( non ne sono certo, lo devo pero' provare quando avro' un po di solidini tanti ) che una soluzione per eliminarlo sia quella di aumentare la spinta = + cv
so solo che il mio gommone usciva in planata velocemente ma soprattutto navigava bello piatto
io faccio un po le corse ; tutti gli scafi prodotti negli ultimi anni fuori Italia , Bernico /Tecnohull / Graunner / Skipper/Chaudron /Coguar e non sto li a citare tutti quelli che ho visto in gara, sono tutti steppati ,usualmente ne hanno 2 o anche 3 ,misure 7 > 10 mt ; buona parte di queste passano i 70 kts arrivando anche a pelare gli 80 , se opportunamente motorizzate ;
di italiani che fa barche nuove con step ci sono Cesati / Albatro e Powermarine ; solo Focchi va alla vecchia maniera ovvero carena senza step
quindi , che sia di moda e' certo, ovvero questa e' la tendenza nelle corse sul mosso ,almeno negli ultimi 10 anni ;
che le carene steppate navighino piatte , ne sono piu che convito e questo aiuta specialmente se ce' un po di mosso ed eviti di avere la prua che ti vola in aria
l'unico termine di paragone che ho sulle carene step e senza , e' in merito ad un Abbate, con carena derivata dall Europa ( vecchi T 3000 ) che Tullio sr costrui' con 2 step ,che attualmente ha un ragazzo che corre con noi ; di questa carena posso dire che , sul mosso ( 40/60 cm di onda, non 2 metri ) viaggia bella piatta mentre, sul piatto piatto , motore uguale, peso molto simile ,la carena non steppata e' piu veloce di 7/8 km/h , cosa che poi naturalmente paga un po sul mosso
per via del chine walking o dondolio che dir si voglia, mi permetto di esprimere la mia opinione
scontato che piu vai forte piu le carene si staccano ,con una sorta di effetto vela o similia, a un certo punto ( il mio Bernico lo fa dai 100 km/h ai 110 perche' di piu non va ) si innesca questo fastidioso dondolio ,che puo' essere mitigato ,almeno nel mio caso solo con delle correzzioni ( che se non sono perfettamente azzeccate , non fanno altro che amplificarlo ) o abbassando l'angolo di trim , ovvero stendendo di piu la carena con conseguente diminuzione della Vmax ; ritengo ( non ne sono certo, lo devo pero' provare quando avro' un po di solidini tanti ) che una soluzione per eliminarlo sia quella di aumentare la spinta = + cv
-
- Abituale
- Messaggi: 304
- Iscritto il: 18 giugno 2023, 21:21
- Gommone o barca: CAB Silverado 9
- Motore: Yamaha 350
- Contatta:
Re: Scafi a gradini (steppati) ad alte prestazioni
Ritengo sia una analisi veritiera ( al limite della spinta il triangolo perde la direzione e giustamente l’appoggio ai vertici cerca di ristabilire il bilanciamento )memobon ha scritto:
per via del chine walking o dondolio che dir si voglia, mi permetto di esprimere la mia opinione
scontato che piu vai forte piu le carene si staccano ,con una sorta di effetto vela o similia, a un certo punto ( il mio Bernico lo fa dai 100 km/h ai 110 perche' di piu non va ) si innesca questo fastidioso dondolio ,che puo' essere mitigato ,almeno nel mio caso solo con delle correzzioni ( che se non sono perfettamente azzeccate , non fanno altro che amplificarlo ) o abbassando l'angolo di trim , ovvero stendendo di piu la carena con conseguente diminuzione della Vmax ; ritengo ( non ne sono certo, lo devo pero' provare quando avro' un po di solidini tanti ) che una soluzione per eliminarlo sia quella di aumentare la spinta = + cv


Re: Scafi a gradini (steppati) ad alte prestazioni
@uauaton : ho omesso di dire l'idea in merito al dondolio,me la sono fatta provando varie eliche ,le quali a livello di prestazioni sono bene o male simili ovvero range +o- 5 km che sono importanti ma non fondamentali in quanto ,magari l'elica piu lenta ti tiene piu diritta la barca ; l'esempio ce l'ho con 2 eliche Stiletto a 4 pale, stesso Ø con differenza di 1,5 di passo una dall altra ; quella piu corta , al limite dei trim su ondine da lago , come velocita' massima e' inferiore di 3 km rispetto a quella piu lunga ( 110 vs 107 km/h) e con entrambe non si riesce a mantenere la V max se non per quell attimo per poterci arrivare, poi devi mollare perche' voli via ; con le stesse eliche, andando giu a neutro con il trim, arrivi in una condizione di guidabilita' direi ottimale anche con qualche cm in piu di onda, con la differenza che con quella piu corta, riesci a ottenere 4 km in piu di velocita' massima, costante , tra l'altro la differenza di accellerazione tra le 2 eliche nel range 70-100 km h da 1,5 secondi di buono a quella piu corta
non so se mi sono spiegato ....
non so se mi sono spiegato ....