Rapporto zavorra/dislocamento (B/D)

Il rapporto B/D — chiamato anche rapporto di zavorra — è il dato di stabilità più semplice sulla scheda tecnica di una barca a vela: indica quale quota del peso totale della barca è costituita dalla zavorra. Viene utilizzato come scorciatoia per definirne la "rigidità alla tela", ovvero con quanta forza la barca lotti per rimanere dritta sotto vela. Se usato con attenzione, è un utile primo filtro. Se usato da solo, può essere fortemente fuorviante.

Broker, periti e riviste di vela citano il rapporto B/D perché è facile da calcolare a partire dai dati pubblicati: zavorra divisa per il dislocamento. Come acquirente che esamina gli annunci di vendita, lo vedrai spesso accanto al dislocamento e alla superficie velica come indizio rapido del carattere della barca. L'idea di fondo è intuitiva: maggiore è la massa portata in basso nella chiglia, più la barca resiste allo sbandamento. La formula è quasi la trasposizione letterale di questa idea.

Formula

La zavorra è il peso dedicato a questo scopo, solitamente piombo o ghisa nella chiglia. Il dislocamento è il peso totale della barca in assetto di navigazione. La maggior parte dei monoscafi si colloca all'incirca tra il 25 % e il 50 %.

Interpretazione

L'articolo Measuring Performance di Practical Sailor e il commento di Ted Brewer su Good Old Boat sottolineano entrambi che la soglia storica del 40 % aveva un significato preciso sulle barche tradizionali a chiglia poco profonda — e significa qualcosa di molto diverso su un moderno progetto con chiglia con bulbo profondo.

Il grande limite: la posizione della zavorra è tutto

Il rapporto B/D è cieco rispetto a dove si trova la zavorra. Indica solo quanta parte del peso della barca è costituita da zavorra, non quanta leva eserciti tale zavorra. Il momento raddrizzante dipende dal peso e dalla distanza dall'asse di rollio, quindi due barche con lo stesso B/D possono comportarsi in modo molto diverso.

Consideriamo due barche da 18.000 libbre con identici rapporti zavorra/dislocamento del 40 % — entrambe portano 7.200 libbre di piombo:

• Chiglia lunga: 7.200 libbre di piombo incapsulate in una sentina poco profonda con un pescaggio di 4 piedi. Può tenere bene la rotta, appoggiarsi sul fondo senza problemi e stare comodamente su un'invasatura in cantiere. Ma il braccio di leva corto limita il vantaggio meccanico, quindi gran parte del momento raddrizzante deve derivare dalla forma dello scafo e dal baglio.
• Chiglia a pinna profonda con bulbo: 7.200 libbre concentrate in un bulbo a siluro a 8 piedi sotto la linea di galleggiamento. Stesso B/D, ma un momento raddrizzante esponenzialmente maggiore dovuto alla sola leva. La barca sembrerà più rigida alla tela in ogni condizione importante.

In pratica, un progettista può eguagliare il momento raddrizzante di una barca a chiglia poco profonda con B/D al 45 % usando un progetto con chiglia con bulbo profondo e B/D al 25 %. Questa è l'avvertenza fondamentale che accompagna ogni valore di B/D.

In sintesi: leggi il rapporto B/D insieme al pescaggio e alla forma della chiglia. Una barca moderna con un B/D intorno al 30 % e un bulbo profondo può essere più rigida alla tela di un classico pesante con un B/D superiore al 40 % su una chiglia lunga incapsulata.

Stabilità di forma vs. stabilità di peso

Ci sono due modi in cui una barca a vela resiste allo sbandamento:

1. Stabilità di peso (zavorra) — il peso posizionato in basso nello scafo crea una lunga leva che contrasta il momento sbandante del vento sulle vele. Questo è ciò che misura, indirettamente, il B/D.
2. Stabilità di forma — uno scafo largo, quando sbanda, si immerge in modo asimmetrico e genera una spinta di galleggiamento che resiste a un ulteriore sbandamento. Questo è ciò che rende inizialmente rigido alla tela un catamarano largo o una deriva a fondo piatto.

Le moderne barche da crociera di serie a largo baglio si affidano molto alla stabilità di forma. Possono mantenere un B/D relativamente basso e risultare comunque rigide alla tela con venti da leggeri a moderati. Il compromesso si manifesta ad angoli estremi: la stabilità di forma si inverte oltre i 60–70° di sbandamento (lo scafo largo diventa stabile quando capovolto), mentre la stabilità di peso continua a cercare di raddrizzare la barca fino al limite della stabilità positiva. Questo è il motivo per cui l'Indice di capovolgimento penalizza il baglio — e perché il solo B/D è un indicatore parziale della stabilità in altura.

All'estremo opposto, i modelli classici stretti con una zavorra sproporzionatamente pesante offrono valori di rapporto che oggi appaiono estremi — ma rappresentavano il linguaggio progettuale delle piccole barche d'altura prima che prendessero il sopravvento la stabilità di forma e i design a poppa larga.

Chiglie ad ala e varianti a pescaggio ridotto

Molte barche di serie sono offerte sia in configurazione a chiglia profonda che a pescaggio ridotto. La versione a pescaggio ridotto presenta in genere lo stesso dislocamento totale della zavorra — stesso rapporto B/D — ma con il piombo distribuito orizzontalmente (spesso sotto forma di chiglia ad ala con alette orizzontali all'estremità) per abbassare il centro di gravità entro il limite di un pescaggio inferiore.

Le chiglie ad ala abbassano il baricentro solo modestamente rispetto a una pinna accorciata dello stesso pescaggio, ma rappresentano un ripiego, non un sostituto di un bulbo profondo. Esse:

• Riducono le prestazioni di bolina. Le ali aumentano la superficie bagnata e disturbano il flusso all'estremità della chiglia.
• Compromettono il disincaglio. Un'ala può scavare nel fango o nella sabbia e opporre resistenza al disincaglio in modi in cui una pinna pulita non farebbe.
• Non risolvono il divario di stabilità in altura. Il limite di stabilità positiva (LPS) di una barca scende sensibilmente tra la versione profonda e quella a pescaggio ridotto dello stesso progetto — in genere di 10° o più.

Scegliete una chiglia ad ala o a pescaggio ridotto solo quando vi consente di accedere ad ancoraggi, campi boe o canali che altrimenti non potreste utilizzare. Considerate semplicemente il pescaggio ridotto come un compromesso, non come un vantaggio gratuito.

Cosa cercare invece

Se volete un quadro reale di quanto sia rigida alla tela una barca, richiedete due dati:

1. Momento raddrizzante massimo all'angolo di massimo braccio raddrizzante (in genere 50–60°). Questo dato unisce peso, leva e forma dello scafo in un'unica forza fisica.
2. Limite di stabilità positiva (LPS) — l'angolo di sbandamento oltre il quale la barca non si raddrizzerà più. I monoscafi d'altura dovrebbero avere un valore pari a 120° o superiore. La versione a chiglia profonda di un determinato scafo registrerà un valore sensibilmente più alto rispetto alla versione a pescaggio ridotto.

Insieme, questi dati vi dicono ciò che il rapporto B/D può solo accennare: come si comporta la barca sotto i reali carichi delle vele e come reagisce dopo una straorzata o un abbattimento violento. Consultate la pagina del Capsize Screening Formula per saperne di più sulla curva GZ (la curva dei bracci raddrizzanti) — la fisica di base che il rapporto B/D approssima.

Leggere il dato come acquirente

Non è necessario rincorrere i dettagli sulla differenza tra piombo e ghisa per utilizzare questo numero. Se una scheda tecnica vi fornisce il rapporto B/D — o lo calcolate qui sotto — usatelo per una rapida valutazione iniziale, poi chiedete subito dove sia effettivamente posizionata la zavorra.

Come si percepisce il numero sotto vela:

• B/D ≤ 25%. La barca di solito sbanda presto. Con un vento al traverso di 15 nodi, potreste pensare di prendere terzaroli prima dei vostri vicini di banchina. Una chiglia a pescaggio ridotto o ad ala rende questo aspetto più preoccupante; un bulbo profondo può far apparire il rapporto peggiore di come la barca si comporti effettivamente.
• B/D 30 – 35%. La zona dei cabinati da crociera tradizionali. Porta la normale superficie velica senza bisogno di equipaggio alle cinghie; richiede una mano di terzaroli quando il vento sale oltre i 18–20 nodi. La maggior parte dei moderni yacht da crociera di serie rientra in questa fascia.
• B/D 35 – 40%. Rigida alla tela. Porta comodamente randa piena e genoa fino a poco oltre i 20 nodi di vento. I vecchi progetti d'altura e le barche da regata-crociera più rigide si concentrano qui.
• B/D > 40%. Potente e impegnativa. Comune sulle barche da regata-crociera dell'era IOR e sulle imbarcazioni d'altura tradizionali. La barca porterà tela in condizioni che vedrebbero una barca con il 30% decisamente sottovelata — se l'armo è adeguato.

L'avvertenza da non dimenticare: l'architettura della chiglia.

Due barche con un rapporto B/D del 40% possono trasmettere sensazioni completamente diverse. Una chiglia lunga a pescaggio ridotto che porta il suo piombo a 1,2 metri di profondità è meno rigida di una pinna profonda con bulbo che porta un B/D del 30% a 2,4 metri. Abbinate sempre il rapporto B/D al pescaggio e al tipo di chiglia prima di fare affidamento su di esso:

• Pinna profonda + chiglia con bulbo. Il B/D può essere moderato (32–38%) e risultare comunque più rigido di una barca a chiglia lunga con il 45%. La leva meccanica vince.
• Pinna modificata con skeg. La rigidità aumenta all'incirca in proporzione al prodotto B/D × pescaggio. Ottimo compromesso.
• Chiglia lunga. Il B/D deve essere più alto per compensare il braccio di leva corto — ma si scambiano le prestazioni con aria leggera con una buona stabilità di rotta e protezione.
• Chiglia ad ala/pescaggio ridotto. Spesso ha lo stesso B/D della versione profonda, ma con un LPS inferiore di 10° o più. Accettabile per la navigazione costiera dove serve un pescaggio ridotto; un costo reale per chi ha serie intenzioni di navigazione d'altura.

Un rapido esempio. Il Catalina 30 e il J/109 registrano entrambi circa il 40% di B/D, ma non si comportano allo stesso modo sotto vela. Il Catalina porta il suo piombo in una pinna a pescaggio moderato ed è abbastanza rigido per la navigazione costiera con venti moderati. Il J/109 porta il suo piombo diversi piedi più in basso in un bulbo profondo, riuscendo a sostenere la sua velatura con venti che costringerebbero un armatore di un Catalina a terzarolare ampiamente.

Calcolatore

Di seguito sono riportate alcune barche d'esempio con i relativi valori di zavorra e dislocamento. Ricorda di considerare anche il tipo di chiglia durante il confronto — vedi l'avvertenza sopra.