Navigare con maggiore consapevolezza, l’avrete di certo capito, è la finalità di questa serie di approfondimenti tecnici che vogliono essere comprensibili ai più senza necessariamente avere delle conoscenze particolari… Per questo, dopo aver analizzato il comportamento di una barca alla deriva e di una barca che rolla, in questa puntata vogliamo descrivere l’effetto timonella, cioè il movimento della barca determinato dall’azione rapida ed alternata del timone.

Chi lo ha sperimentato ha ben presente che è un’azione che viene eseguita quando non abbiamo a disposizione né l’azione del vento né quella del motore e siamo quindi fermi.

Questa azione è così nota che viene indicata tra quelle vietate nelle regole di regata ed in particolare nella regola 42.2 che dice essere vietato ”il movimento ripetuto del timone che sia fatto con forza o che faccia avanzare la barca o ne impedisca il movimento all’indietro”.

Ma arriviamo al dunque e vediamo di capire questo effetto derivato da un utilizzo sicuramente anomalo del timone. Partiamo proprio dal concetto di utilizzo anomalo, perché fa parte della descrizione del principio di funzionamento del timone l’effetto fluidodinamico laminare dell’acqua che scorre attorno al profilo del timone durante il movimento dell’imbarcazione. Un effetto fluidinamico che, per angoli massimi entro i 30-40°, riesce a generare una forza che fa ruotare lo scafo. Se si supera questo angolo massimo inizia un distacco dei filetti fluidi e di fatto un moto turbolento che fa perdere efficacia al timone, generando quella che è definita una situazione di stallo.

Timone in posizione neutra, ruotata con flusso laminare e ruotato con flusso turbolento (stallo).

Tornando all’utilizzo anomalo, la timonella innanzitutto si applica quando non abbiamo la barca in movimento e quindi non c’è effetto fluidodinamico. Di fatto il pensiero non è tanto quello di far ruotare la barca, ma di farla avanzare, anche se è possibile farle imprimere entrambe le azioni.

Pur con tutti i limiti del caso dati dai limiti di manovra del timone, fare timonella significa sostanzialmente utilizzare il timone come un remo. Partiamo dalla posizione centrale neutra e ruotiamo la barra del timone in senso orario verso destra. Di fatto si forza il movimento del volume d’acqua che sta su di un lato del timone e che si oppone alla rotazione. Quel volume d’acqua, in prima approssimazione, si oppone per inerzia al suo spostamento con una forza resistente applicata direttamente sulla pala del timone.

Immagine con movimento timone da centro a lato e ritorno con evidenza della forza applicata.

L’angolo di rotazione massimo della barra è di norma dell’ordine dei 40° e, considerando che l’azione massima sia indicativamente nella posizione intermedia dell’escursione del timone, possiamo schematizzare la forza risultante sulla pala del timone come un’azione che ha una componente longitudinale ed una trasversale.

Immagine con timone a metà escursione e scomposizione della forza.

Ad essere precisi, considerando che all’inversione della rotazione la pala del timone ha velocità nulla, la forza generata ha un valore variabile da zero ad un massimo per poi tornare a zero, che potrebbe essere assimilata ad una variazione sinosuoidale. Ma, senza entrare nei dettagli, possiamo osservare che l’azione alternata in una direzione e nell’altra fa pensare a due forze longitudinali che si annullano e quindi ad un movimento nullo.

In realtà, l’azione dipende dalla velocità di rotazione e di conseguenza dalla maggiore resistenza opposta dall’acqua. Per questo, agendo con maggiore velocità dalla posizione ruotata a quella neutra, e poi continuando verso l’altro lato con minor vigore, si riesce ad imprimere una azione risultante longitudinale che è a favore del movimento in avanti dell’imbarcazione.

Immagine legata alla precedente che mostra le due componenti longitudinali.

Per lo stesso motivo, se l’azione più energica viene invertita, l’effetto sarà di arretramento.

Se ci si pensa però, anche se involontariamente, l’azione più energica la si imprime proprio quando da ruotata la barra la portiamo verso la posizione centrale e con maggiore carico nella prima fase, motivo per il quale di fatto la barca viene fatta avanzare.

Se siamo in porto e l’intenzione è quella di ormeggiare, abbiamo bisogno anche di far ruotare lo scafo. Per questo, partendo dalla posizione centrale, basta limitare l’azione alternata solo su di un lato tra l’angolo massimo e la posizione neutra sempre con maggior vigore nella fase da timone centrale a laterale.

Immagine con azione solo su di un lato e conseguente azione laterale risultante

Questo effetto in generale diventa evidente dopo qualche ripetizione in quanto la forza generata sul timone deve superare l’inerzia dello scafo e la resistenza al suo movimento nell’acqua. Ma di fatto qualche colpo di timonella è sufficiente per iniziare a notarne l’effetto.

Concludendo, anche se la timonella l’avete fatta ancora senza tanto pensare a come renderla efficace, adesso credo proprio che alla prossima occasione, che non sia in regata, l’efficienza di questa azione sarà sicuramente migliore e lo sforzo applicato più consapevole. E comunque sia… buon vento ed alla prossima!

A proposito della prossima, quale sarà l’argomento? Restando sul tema timonella… e se il timone è compensato o semicompensato l’effetto risultante quale sarà?

BV

Enrico Olioso