Entrobordo, quanta potenza?
Cigno nero
Cigno è un cutter olandese del 1950. Scafo in acciaio a chiglia lunga con le seguenti caratteristiche:
LOA: 9,4m (lunghezza fuori tutto)
LWL: 7,8m (lunghezza al galleggiamento)
D: 6,9t (dislocamento)
T: 1,7m (pescaggio)
Bmax: 2,4m (larghezza massima)
I calcoli
La sua velocità critica è di circa 6,8 nodi e i calcoli danno una resistenza totale all’avanzamento pari a:
19 kg a 3,8 nodi di velocità
31 kg a 4,7 nodi
51kg a 5,5 nodi
132 kg a 6,4 nodi.
A conti fatti, per spingere la barca ad una velocità di 6,4 nodi risulterebbe necessaria una potenza all’elica di circa 5,8cv. Considerando un rendimento di trasmissione di 0,5 ed un ulteriore fattore – pari a 0,7 – per tenere conto della presenza degli zinchi e di una carena non perfettamente pulita, la potenza erogata dal motore, a monte dell’invertitore, dovrebbe essere di circa 16,5cv.
Per una velocità di avanzamento di 5,5 nodi, a mio parere più che dignitosa per una imbarcazione di queste dimensioni, la potenza necessaria calcolata è pari a 2,85cv all’elica. Ovvero 5,7cv a monte dell’invertitore.
Come ci si regolava qualche anno fa?
In passato, per il dimensionamento del motore di una imbarcazione a vela si faceva affidamento sulla relazione empirica che considerava circa 2cv di potenza per tonnellata di dislocamento. Nel caso di Cigno tale relazione darebbe come risultato 14cv, più o meno in linea con quanto risultato dai calcoli, considerando una velocità di avanzamento di 5-6 nodi in acque calme ed un certo margine di sicurezza in caso di cattivo tempo e mare formato.
Una prova in mare
Ho trasferito Cigno per trenta miglia in assenza di randa e con l’entrobordo bloccato, con l’ausilio delle vele di prua e di un piccolo fuoribordo a due tempi da 7,5cv a gambo lungo installato a poppa per l’evenienza. Elica da spinta di non più di 9 pollici di diametro. Vento di 6-8 nodi di poppa e onda al giardinetto di 0,6/0,8m.
A parte il problema della fuoriuscita dell’elica nel cavo dell’onda – e non mi sentirei di consigliare, per questo motivo, l’utilizzo di un fuoribordo su di una imbarcazione con linee simili – quando riuscivo a dare tutta manetta per 4-5 secondi di seguito, la velocità dell’imbarcazione aumentava sensibilmente, ed arrivavo quasi a stabilizzare Cigno nel cavo dell’onda. Nessun problema di risalita della corrente di circa 2 nodi in entrata a Fiumara Grande con meno della metà della manetta.
Prima di effettuare il trasferimento nutrivo dubbi sulla possibilità di utilizzare un motore così piccolo su di una barca di quasi sette tonnellate. Ora ho pochi dubbi che 2cv per tonnellata bastino e avanzino per spingere Cigno in quasi tutte le condizioni.
Cosa ci dicono Moitessier e Woodenboat
Nell’appendice di Capo Horn alla vela Bernard Moitessier descrive come troppo piccolo il motore di 9cv installato su Joshua, il suo ketch in acciaio di 13,4 tonnellate di dislocamento, prevedendo, quando possibile, di sostituirlo con uno da 15 cavalli di potenza, ‘sufficiente per ottenere una velocità di quattro nodi con mare piatto, e se c’è vento… ci sono le vele allo scopo’. 15 cavalli, poco più di 1cv per tonnellata.
Nell’ultimo numero di Woodenboat (n.250), nell’articolo Electric Auxiliary for a Sailboat di John Taggart, si trovano dati utili che confermano quanto sopra, oltre che molte informazioni di valore per chi interessato ad un sistema elettrico da installare a bordo della propria imbarcazione.
Quella di Taggart, Nereid, è un Bermuda 30 ketch del 1962 progettato da Nathaniel G. Herreshoff:
LOA: 9,02m
LWL: 7,32m
D: 4,59t
T: 1,12m
Bmax: 2,67m.
In sostituzione del vecchio entrobordo a gas il proprietario installa un sistema elettrico il cui propulsore è costituito da un motore sincrono trifase da 12kW (16cv) di potenza.
Da prove effettuate in acqua (presumo calme) i dati registrati relativamente all’assorbimento di corrente del motore (in Ampere), in relazione alla velocità dell’imbarcazione, sono i seguenti:
2A a 1,6nodi
6A a 2,5nodi
14A a 3,5nodi
45A a 4,8nodi
che in termini di potenza (in cavalli) erogata dal motore si traducono nelle seguenti relazioni:
0,14 cv a 1,6nodi
0,41 cv a 2,5nodi
0,91 cv a 3,5nodi
3,2 cv a 4,8nodi
01/2016
