Catamarani, derive mobili o fisse: quali sono le differenze e perché

Derive mobili o fisse nei catamarani: scopri perché i daggerboard migliorano le prestazioni, riducono lo scarroccio e perché non tutti li utilizzano.

Le derive mobili, chiamate daggerboard, consentono ai catamarani di risalire meglio il vento, ridurre lo scarroccio e migliorare le prestazioni. Eppure la maggior parte dei catamarani da crociera continua a utilizzare derive fisse. Vediamo perché e quali sono le differenze tra le due soluzioni.

Tutte le barche a vela hanno bisogno di una superficie immersa capace di contrastare la spinta laterale prodotta dal vento sulle vele. Nei catamarani questa funzione è svolta dalle derive, che possono essere fisse oppure mobili.

La maggior parte dei catamarani da crociera, come quelli prodotti da Lagoon, Fountaine Pajot e Bali, utilizza derive fisse. Sono appendici relativamente corte e poco profonde, integrate nella parte inferiore degli scafi. I catamarani più orientati alle prestazioni, come gli Outremer e molti Catana, utilizzano invece derive mobili, chiamate daggerboard, che possono essere abbassate o sollevate durante la navigazione.

La differenza non è secondaria. Le derive mobili hanno superfici molto più grandi e sono più efficienti di quelle fisse utilizzate sui catamarani da crociera, consentendo di ottenere prestazioni migliori, soprattutto quando si naviga controvento.

Ma perché le derive mobili sono più efficienti e, soprattutto, perché non vengono montate su tutti i catamarani?

A cosa servono le derive di un catamarano

Quando il vento investe le vele di una barca, genera una forza che può essere scomposta in due componenti principali: una che contribuisce all'avanzamento e una laterale che tende a spostare la barca sottovento.

Le derive servono a contrastare quest'ultima forza.

Contrariamente a quanto si potrebbe immaginare, la deriva non impedisce lo scarroccio semplicemente opponendo una superficie piatta all'acqua. Funziona invece come un'ala immersa che, avanzando con un determinato angolo rispetto al flusso dell'acqua, genera una forza idrodinamica laterale.

Questa forza contrasta quella esercitata dal vento sulle vele e permette alla barca di mantenere una rotta più vicina alla direzione verso cui è orientata la prua.

Il problema è che, per produrre questa forza, la deriva genera anche una resistenza all'avanzamento. Una deriva efficiente è quella che riesce a produrre molta forza laterale con la minore resistenza possibile.

Ed è proprio qui che emerge la principale differenza tra derive fisse e derive mobili.

Perché le derive mobili sono più efficienti

Le derive fisse dei catamarani da crociera sono generalmente poco profonde e piuttosto lunghe nel senso longitudinale dello scafo. Questa forma consente di contenere il pescaggio, ma comporta un rapporto relativamente basso tra profondità e corda della deriva, chiamato allungamento.

Una deriva con basso allungamento tende a generare una maggiore resistenza indotta rispetto a una deriva profonda e stretta che produca la stessa forza laterale.

I daggerboard, invece, possono scendere molto più in profondità sotto lo scafo e avere una corda relativamente contenuta. Questo consente di realizzare appendici con un allungamento maggiore e un profilo idrodinamico ottimizzato.

La maggiore profondità permette inoltre di utilizzare una superficie laterale efficace più estesa quando è necessario contrastare una forte spinta delle vele.

Il risultato è che, soprattutto di bolina, il catamarano con derive mobili può generare la forza laterale necessaria con meno scarroccio e una resistenza inferiore.

In sintesi, la deriva lunga e bassa è meno efficiente di una lunga e profonda come quella dei daggerboard.

C'è poi un terzo vantaggio, forse il più interessante: mentre la deriva fissa mantiene sempre la stessa superficie immersa, quella mobile può essere abbassata soltanto per quanto serve.

Questo permette di adattare la superficie idrodinamica alle condizioni di navigazione.

Di contro, la deriva fissa non rappresenta alcun problema per chi naviga, mentre il daggerboard va gestito, alzato e abbassato, rendendo più complessa la navigazione.

Come cambiano le prestazioni con i daggerboard

Quando un catamarano naviga di bolina, le derive devono contrastare una componente laterale della forza aerodinamica particolarmente elevata.

In queste condizioni i daggerboard vengono normalmente mantenuti molto abbassati, per sviluppare la forza idrodinamica necessaria con la massima efficienza.

Un catamarano con derive fisse svolge esattamente la stessa funzione, ma le sue appendici, generalmente più corte e con minore allungamento, possono richiedere un angolo di scarroccio maggiore per generare la medesima forza.

Per capire che cosa significa, basta immaginare due catamarani che navigano con la prua orientata a 45 gradi rispetto al vento.

Se il primo, con derive fisse, scarroccia di 7 gradi e il secondo, con derive mobili, scarroccia di 3 gradi, la differenza tra le rotte effettivamente percorse sarà di 4 gradi.

Si tratta di un esempio teorico, ma serve a comprendere quanto possa essere importante l'efficienza delle derive.

Su una navigazione di molte miglia controvento, una differenza di pochi gradi può tradursi in una riduzione significativa della distanza da percorrere e del tempo necessario a raggiungere la destinazione.

Inoltre, una deriva più efficiente produce generalmente una resistenza minore, contribuendo anche ad aumentare la velocità.

Il vantaggio, quindi, non consiste soltanto nella capacità di stringere maggiormente il vento, ma anche nella possibilità di navigare più velocemente lungo la rotta desiderata.

Quanto si guadagna realmente

Uno studio commissionato per il Balance 526, catamarano progettato nelle due versioni, derive fisse e derive mobili, ha confrontato le prestazioni previste delle due configurazioni.

Nelle condizioni di bolina analizzate, la versione con daggerboard ha mostrato un vantaggio medio previsto di circa 1,5 nodi di velocità e 1,75 gradi nella capacità di risalire il vento.

Si tratta di risultati relativi a quel particolare progetto e alle condizioni considerate nello studio, non di valori applicabili indistintamente a tutti i catamarani. Tuttavia, la differenza è notevole. Se si pensa a una navigazione di un paio di centinaia di miglia fatta di bolina su due bordi, tra il vantaggio in velocità e quello determinato dalla possibilità di stringere meglio il vento, quindi percorrere meno strada, la differenza si calcola in diverse ore di navigazione in meno necessarie alla barca con daggerboard per percorrere lo stesso percorso.

Una deriva fissa ben progettata può offrire prestazioni molto buone, soprattutto quando il vento è sostenuto. I vantaggi dei daggerboard tendono invece a essere particolarmente evidenti con vento leggero e nelle andature strette.

Con vento al traverso e al lasco le derive si sollevano

Uno degli aspetti più interessanti dei daggerboard è la possibilità di modificare la superficie immersa in funzione dell'andatura.

Quando il vento si sposta verso il traverso, la componente laterale della forza generata dalle vele diminuisce rispetto alla navigazione di bolina.

Di conseguenza, la barca ha bisogno di una minore forza idrodinamica per contrastare lo scarroccio.

Su un catamarano con derive mobili è quindi possibile sollevare parzialmente i daggerboard, riducendo la superficie bagnata e la relativa resistenza d'attrito.

Al lasco e soprattutto in poppa, quando la richiesta di forza laterale è ulteriormente ridotta, le derive possono essere sollevate ancora di più.

Una deriva fissa, invece, rimane sempre completamente immersa, anche quando la sua superficie non è necessaria.

È importante osservare che la regolazione non dipende soltanto dall'andatura. Entrano in gioco anche la velocità, l'intensità del vento, lo stato del mare e l'equilibrio della barca.

La possibilità di sollevare le derive consente quindi di ottimizzare le prestazioni in condizioni differenti, ma richiede anche una gestione più attenta da parte dell'equipaggio.

Perché la maggior parte dei catamarani utilizza derive fisse

Se i daggerboard offrono vantaggi così interessanti, perché la maggior parte dei catamarani da crociera continua a essere costruita con derive fisse?

La ragione è che le prestazioni non rappresentano l'unico criterio nella progettazione di un catamarano.

Una deriva mobile richiede una struttura all'interno dello scafo, chiamata cassa della deriva, nella quale l'appendice scorre verticalmente.

Questa struttura deve essere particolarmente robusta, perché le forze laterali generate dalla deriva vengono trasmesse direttamente allo scafo attraverso i punti di appoggio. Il che significa che il costo per approntarla sarà alto.

La cassa occupa inoltre uno spazio che non può essere utilizzato per realizzare mobili, gavoni o altre sistemazioni interne.

Su un catamarano da crociera, dove lo sfruttamento dei volumi abitabili è uno degli elementi principali del progetto, questo può rappresentare un limite importante.

Le derive mobili richiedono anche sistemi per essere alzate e abbassate, controlli e manutenzione.

Le derive fisse, al contrario, non hanno parti in movimento. Sono più semplici da costruire e non richiedono operazioni di regolazione durante la navigazione.

C'è poi un altro aspetto importante: la robustezza.

Su molti catamarani le derive fisse sono progettate anche per proteggere la parte inferiore degli scafi. In alcuni casi consentono di appoggiare la barca sul fondo, per esempio durante le operazioni di manutenzione o nelle zone con forti escursioni di marea.

Una deriva mobile abbassata, invece, può subire danni importanti in caso di urto contro il fondale, soprattutto se il sistema non dispone di adeguate protezioni.

Per un armatore che utilizza il catamarano prevalentemente per vacanze, navigazioni tranquille e lunghi periodi in rada, la semplicità delle derive fisse può risultare più importante del vantaggio prestazionale offerto dai daggerboard.

Non ultimo, bisogna considerare che non ha molto senso mettere su di una berlina un motore di una Formula Uno. I daggerboard solitamente sono presenti su barche a scafo stretto, costruite per le lunghissime navigazioni durante le quali un paio di nodi in più significano qualche giorno di navigazione in meno, ma la spesa, lo sforzo e il consumo di spazio non hanno senso su catamarani con scafi larghi, pensati più che altro per essere comodi e che hanno una grande superficie d'avanzamento che non permetterebbe di sfruttare al meglio le opportunità offerte dalle derive mobili.

Il vantaggio del pescaggio variabile

Le derive mobili offrono però anche un'altra possibilità interessante: ridurre il pescaggio quando vengono sollevate.

Su un catamarano con derive fisse il pescaggio rimane sostanzialmente invariato.

Su uno con daggerboard, invece, è possibile sollevare le derive e ridurre la profondità necessaria per navigare, fino al limite determinato dagli scafi, dai timoni e dalle altre appendici.

Questo può consentire l'accesso a baie poco profonde e fondali che sarebbero altrimenti difficilmente raggiungibili. Inoltre, quando si va al lasco o in fil di ruota, andature in cui le derive non servono, queste possono scomparire e ridurre l'attrito che lo scafo fa con l'acqua.

Bisogna però considerare che, quando le derive vengono completamente abbassate per navigare di bolina, il pescaggio può diventare notevolmente superiore a quello di un catamarano con derive fisse.

La possibilità di ridurre il pescaggio, quindi, non significa poter navigare normalmente di bolina con le derive sollevate in acque molto basse senza compromettere le prestazioni.

Derive fisse o mobili: quale scegliere?

Dopo quanto detto sino a ora, la scelta tra derive fisse e daggerboard non è difficile: dipende essenzialmente dal tipo di catamarano e dall'utilizzo che se ne vuole fare.

Su un catamarano progettato soprattutto per la crociera familiare e il charter, le derive fisse rappresentano una soluzione semplice, robusta e relativamente economica.

Permettono di contenere il pescaggio senza introdurre meccanismi di movimentazione e senza sottrarre troppo spazio agli interni.

Su un catamarano orientato alla crociera veloce, invece, le derive mobili permettono di sfruttare meglio il piano velico e le forme degli scafi, soprattutto nelle navigazioni controvento.

Il vantaggio diventa particolarmente interessante quando la barca è leggera e dispone di vele capaci di generare una spinta importante anche con vento debole.

Le derive mobili non trasformano automaticamente un catamarano lento in uno veloce, perché le prestazioni dipendono dall'intero progetto. Allo stesso modo, un catamarano con derive fisse ben disegnate può avere ottime qualità veliche.

La differenza fondamentale rimane però questa: le derive mobili consentono di utilizzare un'appendice più profonda, con un allungamento elevato e con un'immersione regolabile, mentre le derive fisse dei catamarani da crociera rappresentano generalmente un compromesso tra efficienza idrodinamica, pescaggio ridotto, robustezza e semplicità.

È un compromesso che, per molti armatori, ha perfettamente senso. Per altri, che considerano le prestazioni a vela uno degli elementi principali nella scelta del proprio catamarano, i daggerboard costituiscono un vantaggio al quale è difficile rinunciare.

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