Mario Caponnetto racconta i foils

Una giornata di calma sul Lago Maggiore. Perfetta per Enrico Forlanini, ingegnere aeronautico italiano, e il test dell’ultimo modello del suo idroplano: un lungo scafo a motore sotto il quale aveva applicato, “dei piani e palette” che in corsa dovevano sollevare l’imbarcazione dall’acqua. Fu un successo. Era il 1911.

“L’era dei foil è cominciata quel giorno”, spiega Mario Caponnetto, classe 1961, ingegnere navale e meccanico, prima America’s Cup con Il Moro di Venezia nel 1992, poi dal 2004 al 2007, Luna Rossa. Quindi, sempre a capo del Dipartimento Computational Fluid Dynamics, con Oracle, ha vinto la Coppa nel 2010 e nel 2013. Nel 2004 il via alla collaborazione con Francis Hueber che porta alla costituzione a Valencia della Caponnetto-Hueber SL, società di ingegneria specializzata nel settore navale, che è stata incaricata del progetto dei foil di Luna Rossa Challenge alla 36a America’s Cup.

Quando si è cominciato a parlare di foil nella vela?

Per le barche a vela di foiling si è cominciato a parlare negli Anni 60, ma ci sono esempi come il Monitor del 1955. Ma stiamo parlando di sperimentazione.

Quando ha cominciato a lavorare sui foil?

In Oracle, già per la Coppa America del 2010 contro il catamarano Alinghi, avevamo studiato la possibilità far volare il nostro trimarano di 34 metri con l’albero alare di 70 metri. Avevamo anche testato un trimarano da vento forte più corto e con foil capace di fare foiling assisted: metà avanti dello scafo fuori dall’acqua e poppa immersa. Poi abbiamo

preferito il trimarano grande, dislocante, senza foil, ottimizzato per le bonacce che ci aspettavamo a Valencia in febbraio. Infine, nella Coppa a San Francisco, nel design team di Oracle siamo stati inizialmente conservativi, ma abbiano reagito bene al foiling dei neozelandesi, e con una barca superiore dal punto di vista aerodinamico.

Cosa sono e come funzionano i foil?

Sono ali che lavorano in acqua invece che nell’aria. Sono ali anche la deriva e il timone. Non c’è differenza dal punto di vista della fisica. Invece che essere ali verticali, i foil sono orizzontali per creare una spinta verticale, invece che laterale, e poter sollevare la barca.

E funzionano esattamente come tutte le ali. La forma e l’angolo dell’ala rispetto al flusso dell’aria o dell’acqua determinano un’asimmetria nel campo di pressione del fluido stesso e quindi una differenza di pressione tra il lato superiore e quello inferiore dell’ala. È questa differenza di pressione che crea la portanza: la spinta verso l’alto che solleva l’aereo o la barca.

Abbiamo visto foil di svariate forme. Perché?

Prima di tutto la grande differenza è tra ali immerse e ali secanti. Le ali secanti, o semimmerse, sono in grado di auto stabilizzarsi nella quota di volo: sono cioè a geometria fissa. Se c’è un eccesso di portanza e la barca sale troppo, una parte dell’ala esce dall’acqua e non crea più portanza. Di conseguenza la barca scende fino a che l’ala non ritrova il suo equilibrio. Nelle ali immerse, sempre tutte sott’acqua, questo non avviene e, come sugli aerei, serve un si-

stema che permetta di regolare l’angolo di tutta l’ala o di una parte (i flap, ndr) a seconda della portanza che deve generare. Esistono poi ali ibride, motivo per cui esistono così tante forme.

Oltre alla forma cosa rende più o meno efficace un foil?

I foil non servono solo per andare veloci. Un nostro progetto, il Seabubble, è un taxi-boat per la Senna, dove il limite di velocità è 15 nodi. Qui il vantaggio dei foil è che non creano praticamente onde e si possono tagliare quelle delle altre barche senza scossoni per i passeggeri.

Oltre ai foil ci sono anche i piani del timone…

In teoria si può immaginare una barca con foil monoala, ma occorrono almeno due punti di appoggio per tenere la barca in equilibrio e su una barca a vela foiling si cerca di dare il massimo del carico sull’ala che si trova più sottovento, per aumentare il momento raddrizzante. Il timone, meglio il piano di coda, l’elevatore, ha quindi una funzione di stabilizzazione al beccheggio.

Sugli AC50 della Coppa 2017, con due piani di coda sempre in acqua si poteva giocare sull’angolo tra di loro per aggiungere momento raddrizzante e quindi potenza sulle vele.

La prossima Coppa verrà corsa con l’AC75, un monoscafo con foil. Cosa farà la differenza tra i team?

La regola di stazza dell’AC75 è qualcosa di mai visto prima e tutti partono da zero. Per quanto ci siano elementi uguali per tutti (tra gli altri il sistema di movimento dei foil, ndr) e una regola relativamente rigida e sono sicuro che ogni team tirerà fuori idee originali e immaginerà tutti i modi possi-

bili per aggirare le regole. È un gioco di “lateral thinking”. Chi lo farà meglio vincerà. Come sempre.

È immaginabile l’applicazione dei foil alla vela da diporto? Non è obbligatorio cercare la velocità. Si può anche andare piano, rilassarsi. Ma dove si cercano le performances, il foiling troverà sempre più applicazioni. Non capisco le posizioni radicali pro o contro. Ognuno è libero di scegliere. C’è il problema dello spazio nei porti, ma una rielaborazione del concetto AC75, con i foil che ruotano sotto la barca, potrebbe essere una soluzione. Dove vedo le maggiori potenzialità è sulle barche a motore. Non c’è paragone tra il tagliare le onde in silenzio con un foiler e sbattere sull’onda con una carena convenzionale.

I foil sono un punto di arrivo o si può immaginare qualcosa di nuovo?

Credo e mi auguro che ci sarà sempre qualcosa di nuovo da inventare. Nel breve termine vedo un potenziale nei foil immersi a controllo automatico che possono dare assieme le migliori prestazioni e comfort in mare. Poi, sopra certe velocità, anche il lift aerodinamico, nell’aria invece che nell’acqua, diventa efficiente.

Penso a rivisitazioni dell’ekranoplano, l’incrocio tra un aliscafo e un hovercraft, che sfrutta l’effetto-suolo. Lavorare nelle competizioni mi ha insegnato una grande apertura mentale verso l’inusuale.

Il settore navale ha tuttavia una certa inerzia all’innovazione. Il progresso però ha bisogno di persone disposte a scommettere sul cambiamento.