Conoscere come lavora l’elica della propria barca è fondamentale non solo per scegliere in maniera appropriata questo componente prezioso del proprio entrobordo, ma anche per sfruttare in maniera ottimale il propulsore e gestire al meglio le manovre.
Le barche a vela sono uno dei mezzi di trasporto più silenziosi, puliti ed ecologici: basta alzare la randa, il fiocco, al massimo un jennaker o il vecchio caro spinnaker e si naviga sfruttando la forza del vento. Eppure durante una crociera o un trasferimento non mancano le occasioni per mettere in moto il motore entrobordo: prima di tutto nelle manovre di entrata e di uscita da porti e marina, ma anche per ricaricare le batterie di bordo, per districarsi tra le barche di ormeggiate in una rada, oppure ancora per rispettare i tempi pianificati di una crociera e soprattutto nelle situazioni di emergenza.
Accosti facili? Conoscere l’effetto evolutivo aiuta
In tutti i casi in cui è necessario accendere il motore per sfruttare al meglio la potenza dell’entrobordo e manovrare efficacemente lo scafo è importante sapere come lavora l’elica, di quali prestazioni è capace e qual’è il numero di giri ottimale per completare al meglio una determinata manovra. Una delle prime caratteristiche da conoscere è innanzitutto il senso di rotazione delle pale dell’elica che in gergo tecnico si chiama effetto evolutivo. Immaginiamo di dovere per esempio manovrare la barca in porto per completare un ormeggio in retromarcia: se l’elica è destrorsa, (l’elica vista da poppa ruota in senso orario) porterà la poppa dello scafo verso sinistra, se al contrario l’elica è sinistrorsa allora la poppa andrà verso destra. L’effetto evolutivo dell’elica si avverte soprattutto sullo spunto, ossia quando l’elica da ferma inizia a ruotare o quando inverte il suo senso di rotazione e naturalmente può essere sfruttato dallo skipper per agevolare le manovre di accosto dell’imbarcazione.
Due filosofie: grande accelerazione o velocità di punta?
Altri elementi fondamentali della propria elica che bisogna conoscere sono il diametro e il relativo passo. Di cosa si tratta? Il diametro è la circonferenza del “cerchio” alle punte delle pale ottenuto con la rotazione dell’elica. Un diametro maggiore spinge più acqua e le pale raggiungono più profondità in acqua, quindi le eliche con grande diametro sono in genere utilizzate per scafi di una certa stazza. Un diametro minore viene invece utilizzato su barche più leggere, in cui l’elica opera meno in profondità nell’acqua o quando si vuole un incremento di giri motore. Vediamo invece cos’è il passo. Se l’elica ruotasse in un corpo solido percorrerebbe, compiendo un giro, una certa distanza. Tale distanza è appunto il passo dell’elica teorico. L’elica tuttavia ruotando nell’acqua che è un fluido percorre in un giro una distanza inferiore al passo che si definisce “passo effettivo”. La differenza tra il passo teorico e quello effettivo dell’elica è detta “regresso” dell’elica, il quale varia al variare della densità dell’acqua. Eliche con un passo minore avranno una maggiore accelerazione e “potenza di spinta”, ma una velocità massima inferiore. Eliche con un passo maggiore offriranno al contrario minore accelerazione, ma un maggiore potenziale di velocità di punta. Nell’ambito di una gamma specifica di elica, all’aumentare del diametro, il passo generalmente diminuisce.
Il numero di pale, tra prestazioni e manovrabilità
Ulteriori elementi che influenzano il lavoro dell’elica sono le dimensioni e il numero delle pale. Maggiore è la superficie della pala di un’elica, maggiore è la quantità di acqua che si spinge. Questo si traduce in una migliore accelerazione e maggiore efficienza di planata. Tuttavia, un’eccessiva superficie della pala può creare molta più resistenza limitando i giri del motore e causando problemi di gestione della barca. Quanto invece al numero di pale, le eliche più comuni sono generalmente a tre pale e offrono una buona prestazione complessiva, velocità massima ed efficienza in tutte le condizioni. Quelle a quattro pale forniscono un’accelerazione maggiore tuttavia la loro superficie più estesa può creare una certa resistenza sul motore, con conseguente riduzione della velocità di punta e una manovrabilità differente della barca.
Misurare la spinta propulsiva dell’elica
Come funziona esattamente l’elica e come si misura la sua forza propulsiva per spingere l’imbarcazione? Per mettere in movimento uno scafo occorre applicargli una forza la cui intensità è pari alla resistenza al moto che lo scafo incontra nell’acqua. A motore acceso è dunque la rotazione delle pale dell’elica e la massa fluida da queste spostata a generare e condizionare tale moto. In pratica la massa fluida sotto allo scafo quando questo si muove viene convogliata dalle forme della carena verso le pale dell’elica che attraverso il moto rotatorio la aspirano, la accelerano e la spingono a loro volta verso poppa. È il prodotto tra accelerazione e massa spostata nell’unità di tempo a dare la forza con cui l’acqua viene spinta verso poppa, una forza si badi bene, uguale e contraria alla forza propulsiva applicata all’elica e da questa all’imbarcazione.
L’elica giusta: una questione di esperienza
Nella scelta ottimale dell’elica per la propria barca intervengono allora una serie di fattori che sono sicuramente il diametro che condiziona la massa d’acqua spostata e il passo che influenza l’accelerazione impressa alla massa d’acqua stessa, ma non solo. Occorre naturalmente prendere in considerazione anche il peso dello scafo, la sua forma, la sua velocità, nonché il numero di giri e le prestazioni desiderati. Non da ultimo è decisivo l’uso che si intende fare della propria barca. Scegliere l’elica giusta significa trasformare la potenza meccanica del motore nella potenza propulsiva necessaria e ottimale per lo scafo. Tale scelta è sempre frutto di un compromesso tra due esigenze contrastanti: avere molta spinta in situazioni critiche oppure una buona velocità di crociera a numero di giri e consumi adeguati. D’altra parte accoppiare al motore un’elica non idonea, significa non solo ridurre il rendimento, ma soprattutto danneggiare il motore stressandolo inutilmente.
Per facilitare questa scelta è utile consultare le tabelle tecniche che accompagnano le eliche prodotte dal mercato, tenendo bene a mente che queste schede però non esprimono valori assoluti, in quanto imbarcazioni e condizioni di funzionamento variano di volta in volta. Sono un’indicazione di massima. La scelta dell’elica più idonea alle proprie esigenze può essere determinata solo dall’esperienza pratica.
