Oggi voglio analizzare i diversi tipi di elica per barca a vela da poter applicare alla propria barca prendendo in esame alcune caratteristiche. Normalmente le eliche fornite dalla casa madre sono appena sufficienti a muovere la barca e quindi molto spesso sono da sostituire. Ad esempio sulla mia barca si trova una elica fissa a tre pale che è ottima se usi l’imbarcazione il week end ma diventa leggermente meno meravigliosa se ad esempio usi la barca per lavoro. Per avere delle prestazioni ottimali è necessario sapere qual è l’elica migliore per la tua barca.
L’elica è uno degli elementi più costosi di una barca ma, se la scelta è quella giusta, ti permetterà di risparmiare tempo di percorrenza e soldi in carburante.
Cos’è l’elica propulsiva?
Ecco la definizione corretta; “L’elica (o elica propulsiva o propulsore ad elica) è un organo intermediario in grado di trasformare la potenza meccanica di un albero rotante in variazione della quantità di moto di un fluido, allo scopo di generare una propulsione secondo il principio di azione e reazione. Il moto impresso al fluido è detto elicoidale e risulta essere la combinazione di un moto rettilineo, lungo l’asse, e di un moto rotazionale.”
Bei paroloni… in pratica l’elica, associandosi ad un asse che ruota, può spingere se è propulsiva come sulle barche o tirare se è trattiva come sugli aerei. Sugli elicotteri le eliche sono invece portanti.
Le eliche marine sono caratterizzate dal fatto che fanno il loro mestiere immerse in acqua. Girano molto più lentamente delle eliche aeronautiche dato che devono spingere un liquido e non aria. A parte alcune imbarcazioni particolari sono la soluzione che viene applicata a quasi tutte le barche.
La storia dell’elica in breve
Tutti conosciamo i battelli a ruota in servizio sul Mississippi. L’elica si presenta come una valida alternativa proprio a quel tipo di propulsione. Durante la prima metà del Diciannovesimo secolo i primi modelli di elica cominciano a conquistarsi la propria fetta di mercato grazie a dimostrazioni pratiche come quella eseguita nel porto di Trieste da Josef Ressel, il quale applicò un elica ad un battello a vapore. Da lì in poi, grazie ad altri esperimenti si arriverà alla definitiva propensione per l’elica a scapito della ruota.
Nel 1849 una fune viene applicata tra due imbarcazioni, una equipaggiata con elica e l’altra a ruota. La prima cominciò a tonneggiare la seconda senza alcun tipo di problema. A fine Ottocento la propulsione a ruota per fini che non siano ornamentali sparisce e lascia il posto alla ben più versatile elica propulsiva.
Terminologia dell’Elica
Prima di parlare delle caratteristiche dei vari tipi di eliche dobbiamo precisare alcuni termini che vengono usati per descriverle.
Effetto evolutivo. Questo particolare effetto di un’elica è dato dalla direzione di rotazione. Quando un’elica gira in senso orario a marcia avanti si dice che è destrorsa mentre se accade il contrario si chiama sinistrorsa. La prima tendere a spingere la prua verso destra mentre la seconda verso sinistra.
Passo. Il passo è l’avanzamento dell’elica dato da un giro completo dell’albero come se girasse in un solido.
Numero di pale. Le eliche possono essere a due, tre o quattro pale. Un’elica a due lame ha una sola lama che lavora in acqua perché l’altra è disturbata dalla chiglia. Un’elica a tre pale ne ha due efficienti ed una disturbata. Inoltre tre o quattro pale offrono un migliore bilanciamento dell’elica e riducono le vibrazioni.
Gioco. La distanza tra la punta della pala e lo scafo.
Dimensione dell’elica. E’ data dal suo diametro e dal passo espressi in pollici. Il diametro è rappresentato dall’intera circonferenza compiuta dalle pale in un giro intero attorno al suo asse. Il diametro dell’elica gioca un ruolo importante nella scelta dato che tanto più è grande tanta più energia produce. Il diametro è il primo numero e il passo è il secondo.
Fattori da considerare
Quali sono le condizioni da prendere in esame per poter scegliere l’elica migliore per la mia barca?
Eccole qui:
Resistenza fluidodinamica (la resistenza opposta dall’elica all’acqua durante la navigazione)
Velocità e potenza marcia avanti
Potenza frenante
Vibrazione
Potenza a marcia indietro
Manutenzione
Costo
Modelli di Elica
Esistono tantissimi modelli di elica ma i gruppi a cui possono appartenere sono solo quattro. Esaminiamoli insieme.
Eliche a pale fisse
Le eliche a pale fisse sono le più comuni. Le pale sono fissate al mozzo. Normalmente sono le eliche con cui le barche escono dalla casa. Sono affidabili, economiche e vanno bene nella maggior parte dei casi. Questo tipo di elica è efficiente a marcia avanti solo se le pale sono inclinate correttamente altrimenti, se il passo dovesse risultare troppo piccolo, il numero di giri motore per mantenere una velocità di crociera accettabile aumenterebbero e di conseguenza anche i consumi ne risentirebbero.
A marcia indietro non è un’elica efficiente dato che la forma con cui è stata progettata non è assolutamente adatta a questa andatura. Andando in retro le pale sono fisse al contrario.
Per sapere qual’è la velocità di crociera e come raggiungerla dovrai leggere il manuale della barca e fidarti del costruttore.
Il problema più grande dell’elica fissa è però rappresentato dal drag, la resistenza fluidodinamica di cui abbiamo parlato prima. Un elica di 50cm di diametro può frenare la corsa dell’imbarcazione anche di un nodo.
Pro e Contro Elica Fissa
I pro sono basso consumo economico, buona spinta marcia avanti e grande affidabilità. I contro sono bassa potenza e inefficacia a marcia indietro, alto potere frenante. L’elica fissa è inoltre simpaticamente chiamata “la cacciatrice di alghe”. Dato che è fissa diventa una calamita per alghe, cimette, plastica e qualunque altra cosa ci sia in mare.
Costo basso.
Elica a pale abbattibili
In questa elica le pale sono fissate al mozzo per mezzo di un perno il quale, durante la navigazione, permette alle pale di piegarsi verso la poppa della barca offrendo così la minor resistenza possibile all’acqua. Ad oggi i perni sono sostituiti con meccanismi più tecnologici che permettono apertura e chiusura delle pale nel medesimo momento.
Quando viene inserita la marcia avanti le pale si aprono come i petali di un fiore. La pale sono completamente aperte quando si sente il classico rumore metallico.
Sono disponibile a due, tre o quattro pale. Una volta aperta al massimo ha le prestazioni di un’elica fissa, se non migliori. Il grande limite di questa elica sono le manovre in retromarcia. Come per l’elica fissa la sua forma non è adatta a questa operazione e, oltre a metterci del tempo per prendere la posizione e poter portare la barca, a volte hanno anche difficoltà ad aprirsi. Quindi dovrai cominciare a preparare la manovra molto prima di quanto pensi.
Pro e Contro Elica a pale abbattibili
I pro sono bassa resistenza fluidodinamica, una volta chiusa non offre appigli alle alghe o altro. I contro sono la bassa potenza a marcia indietro oltre alla poca manovrabilità della barca.
Costo medio alto.
Eliche a pale orientabili
Questo tipo di elica rappresenta una delle migliori scelbte che si possa fare per la propria barca a vela. Aumentano le prestazioni a motore diminuendo il numero di giri per raggiungere la velocità di crociera e, una volta in navigazione, le pale si dispongono parallele all’asse affinchè possano offrire il minor attrito possibile.
Queste eliche hanno pale che ruotano su proprio asse di 180 gradi pur rimanendo fissate permanentemente al mozzo. Ciò permette al bordo anteriore di traslare e rimanere davanti anche in retromarcia. Abbiamo quindi un elica che letteralmente cambia disposizione in base alla marcia inserita. La potenza e la manovrabilità rimangono quindi invariate sia a marcia avanti che indietro.
In navigazione le pale vengono sbloccate e si dispongono automaticamente per affrontare l’acqua offrendo un profilo il più piatto possibile.
Anche qui possiamo avere eliche composte da due, tre o quattro pale.
Pro e Contro Elica a pale orientabili
I Pro sono bassa resistenza fluidodinamica, ottima manovrabilità in tutte le situazioni, poca vibrazione e passo regolabile. I contro sono la manutenzione continua e, se non vogliamo aggiungere il costo spesso alto, il fatto che le pale, anche se parallele all’asse rimangono dei facili appigli per cime e alghe.
Costo alto.
Eliche a passo variabile
Questo tipo di eliche sono una categoria a parte. Sono similari alle eliche a pale abbattibili con la differenza però che il passo viene regolato dinamicamente durante la navigazione a motore. Ciò si traduce in una maggiore efficienza dell’elica e minori consumi.
Il problema è dato dall’elevata resistenza all’acqua che offrono a motore spento
Conclusioni
Come hai già capito l’elica a pale fisse è lo standard per le barche a vela. Le altre soluzioni incrementeranno sia la velocità a motore che a vela diminuendo la resistenza fluidodinamica.
Se vuoi prestazioni a vela dovrai orientarti sulle pale abbattibili mentre se vuoi un mix di prestazioni vela/motore potrai cercare tra le tante proposte a pale orientabili quella che meglio incontra le tue aspettative.
Ogni elica ha i suoi pregi e difetti e quindi sta a te trovare la migliore combinazione per la tua barca a vela.
Vuoi essere sicuro di non avere problemi con cime o plastica che possono essere risucchiati in manovra?
[ps_product_list id_product= 784]
N.B. Disclaimer immagini. Alcune delle immagini presenti in questo articolo sono di proprietà dell’autore, altre sono create con Google Earth©, tutte le altre sono frutto di ricerche sul motore di ricerca Google con la spunta “contrassegnate per essere riutilizzate” in “diritti di utilizzo”. Se dovesse essere presente una foto coperta da diritti di autore avvisami subito QUI e provvederò a sostituire la foto immediatamente.
