Timone a vento: differenze tra le versioni
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Il '''timone a vento''' è uno strumento meccanico utilizzato nelle [[barca a vela|barche a vela]] per
Funge quindi da pilota automatico, ma mantiene la prora della barca rispetto al vento apparente e non una rotta precisa, con il vantaggio però di non sprecare energia elettrica.
Il timone a vento è situato a poppa dell'
{{
==Storia==
Agli inizi della storia nautica l'autogoverno dell'imbarcazione era impensabile e quindi un uomo dell'equipaggio era impegnato, tutto il tempo della navigazione, a ''timonare'' la stessa.<ref name= Mucc >{{Cita web |url=http://www.mucchioselvaggio.org/FOTO_C5/F_index.html |titolo=''I segreti del timone a vento'', Guido Pfeiffer
Con l'inizio dell'impiego di imbarcazioni per guerre e lunghe rotte commerciali, gli equipaggi iniziarono a costruirsi meccanismi che permettevano di non timonare l'imbarcazione per tutto il tempo della navigazione.
Questi meccanismi erano inizialmente dei lunghi remi.
Venivano legati alla vela principale con cime, aiutavano a mantenere la rotta<ref name=
I primi usi del timone a vento si hanno però con le grandi traversate oceaniche dei velisti solitari come [[Joshua Slocum]] nel [[1898]]<ref>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'' Peter Christian Förthmann, p.8
Questo perché il timone a vento permetteva loro di non rimanere tutto il tempo vicino al timone per pilotare correttamente la barca, e quindi di rendere fattibile la loro impresa.
L'imbarcazione di nome ''Spray'' di [[Joshua Slocum|Slocum]] infatti supportava un meccanismo che collegava la vela e il [[timone]] tramite le [[scotta|scotte]], permettendo che la barca mantenesse autonomamente la
Il timone a vento venne presentato alla massa nel [[1919]] grazie ad un articolo tecnico di '''Hambley Tregoning''' nella rivista ''Yachting Monthly''<ref name= AutoStoria>
Dopo la presentazione del timone a vento nel 1919, il primo esemplare venne però installato molti anni dopo, nel [[1936]]<ref name= AutoStoria />, in una barca a motore nominata ''Arielle'', dal suo proprietario '''Marin Marie''' per aiutare la barca nella traversata ''New York-Le Havre''.
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Da qui in poi molti velisti intrapresero attraversate in solitaria grazie all'ausilio di timoni a vento artigianali, proprio come fecero nel [[1955]] i velisti britannici Ian Major e Michael Henderson<ref name= AutoStoria />.
Nonostante queste tappe importanti per la storia del timone a vento, il vero inizio della sua era si ha l'11 giugno del 1960<ref name= AutoStoria /> con la prima edizione dell'[[Transatlantica in solitario|OSTAR]]('''O'''bserver '''S'''inglehanded '''T'''ransatlantic '''R'''ace) una gara di barche a vela che partiva da [[Plymouth]] e arrivava a [[Newport
==Tipologie di timoni a vento==
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L'impulso di correzione della rotta generato dal vento sulla banderuola viene trasmesso direttamente al timone principale dell'imbarcazione.
Quindi non c'
Questa tipologia di timone a vento venne originariamente pensata e creata per i modellini di barche a vela<ref name= Auto45 />.
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===Con trim tab===
[[File:TrimTab.png|
In questo sistema l'impulso dato dalla banderuola viene trasmesso non al timone o al timoncino ma al trim tab<ref name= Auto55>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'', Peter Christian Förthmann, p.55
Questo quando effettua il movimento generato dalla correzione della banderuola, crea una forza nell'acqua che causerà il movimento del timoncino ausiliare<ref name= Auto55 /> (o del timone principale, a seconda di dove è montato il trim tab).
I trim tab hanno una superficie molto ridotta, all'incirca di
Questo è possibile perché il trim tab amplifica la forza generata<ref name= Auto55 /> in origine dalla banderuola.
Il primo trim tab utilizzato come prolunga di un timone principale venne installato da [[Bernard Moitessier]]<ref name= Auto55 /> nella sua imbarcazione ''Joshua''.
Quando il trim tab è installato come prolunga del timone principale amplifica troppo il movimento generato dalla banderuola<ref name= Auto55 /> quindi rende molto difficile la governabilità dell'imbarcazione, specialmente se questa è di piccole dimensioni oppure se non è ben bilanciata.
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===Con timoncino ausiliario e banderuola orizzontale===
[[File:Doptim.png|left|thumb|Timone a vento con doppio timoncino]]Questo sistema in origine avrebbe uno smorzamento della forza della corrente dell'acqua molto minore rispetto
Per rimediare a questo problema questo sistema è dotato di ingranaggi<ref name= Auto48 /> che permettono di decidere il grado di rotazione<ref name= Auto48 /> del timoncino.
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===Con doppio timoncino===
Questa tipologia di timone a vento utilizza sia il timoncino a pendolo, sia il timoncino ausiliario<ref name= Auto80>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'', Peter Christian Förthmann, p.80
Quando si utilizza questo tipo di sistema il timone principale dell'imbarcazione viene bloccato<ref name= Auto80 />, quindi esso non verrà utilizzato per le correzioni di rotta.
Il timone a vento con doppio timoncino viene installato principalmente su imbarcazioni di grandi dimensioni<ref name= Auto81>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'', Peter Christian Förthmann, p.81
Questo sistema viene utilizzato anche per disporre nell'imbarcazione di un timone di emergenza<ref name= Auto81 /> nelle lunghe tratte, soprattutto se il timone principale non dispone di una protezione<ref name= Auto81 />.
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La banderuola (o ''ventola'') è la parte del timone a vento che percepisce le variazioni nella direzione di provenienza del vento<ref name= Mucc4 /> e che in relazione a questo genera le correzioni della rotta.
Il movimento della banderuola è dato quindi dal vento stesso'<ref name= Auto33>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'' Peter Christian Förthmann, p.33
====Banderuola verticale====
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Essa si colloca sempre in posizione controvento; per questo l'area soggetta all'azione del vento è ridotta, causando una poca efficacia nel caso in cui le variazioni di direzione del vento siano minime<ref name= Auto33 />. Infatti, in teoria, la sua grandezza dovrebbe essere estesa per percepire in modo ottimale le variazioni del vento<ref name= Mucc4 />.
Il movimento generato da una banderuola verticale ha una forza molto limitata<ref name= Tim7 >[http://www.accademiavelica.it/IT/documentazione/_timoni/Timoni-4_A5.pdf ''Timoni a vento'', Accademia Internazionale Adriatica della Vela, p.7
Per compensare queste limitazioni dovute alla meccanica di funzionamento le banderuole verticali sono costruite di grandi dimensioni (sino a 1 m²
Questa tipologia di banderuola può essere regolata, per un migliore funzionamento, a seconda del tipo di intensità e direzione del vento.
Quando il vento ha un'intensità minore si tende ad allontanare la banderuola dalla poppa dell'imbarcazione, allungando il suo asse, in modo da ottenere un'amplificazione della forza del vento percepita dalla banderuola<ref name= Auto33 />.
Al contrario, quando il vento ha un'intensità molto elevata, la banderuola va avvicinata il più possibile all'imbarcazione per cercare di ridurre al massimo le [[Vibrazione|vibrazioni]] della banderuola causate dal vento<ref name= Auto33 />.
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====Banderuola orizzontale====
[[File:Banderuola orizzontale.png|left|thumb|Disegno di una banderuola orizzontale]]La banderuola orizzontale attua il suo movimento rotatorio attorno ad un [[rotazione|asse]] orizzontale<ref name= Tim8 >[http://www.accademiavelica.it/IT/documentazione/_timoni/Timoni-4_A5.pdf ''Timoni a vento'', Accademia Internazionale Adriatica della Vela, p.8
Essa fu adottata per la prima volta dal velista '''Gianoli''' nella sua barca ''Tabarly''<ref name= Mucc4 />.
È considerata più valida della banderuola verticale<ref name= Mucc4 />, poiché le sue meccaniche le permettono di disporre di una superficie soggetta al vento sostanzialmente più ampia.
Questo perché quando il vento la colpisce frontalmente
A seconda dell'intensità del vento viene regolata l'
Quando il vento si presenta con una bassa intensità, la banderuola orizzontale viene lasciata diritta, cioè perpendicolare al mare, per essere più sensibile alle variazioni di direzione del vento<ref name= Auto35 />.
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====Regolazione delle banderuole====
La banderuola, oltre a essere regolata
===== Regolazione della banderuola orizzontale =====
Riga 156:
===Trasmissione===
[[File:Trasmissione tra banderuola a timoncino.png|left|thumb|Meccanismo di trasmissione del movimento dalla banderuola al timoncino]]Il movimento della banderuola deve essere trasmesso al timoncino per effettuare la correzione di rotta e ciò avviene grazie ad un '''meccanismo di trasmissione'''.
Il timoncino e la banderuola possono essere collegati da diversi tipi di trasmissione, ognuno dei quali utilizza diversi mezzi per trasmettere il movimento<ref name= Auto37>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'', Peter Christian Förthmann, p.37
Altri tipi di trasmissione al posto delle cime utilizzano leve, tiranti e ruote dentate o coniche<ref name= Auto37 />.
Riga 164:
===Timoncino===
Il ''timoncino'' è la parte del timone a vento immerso in acqua che viene mossa dal movimento della banderuola<ref name= Mucc5>{{Cita web |url=http://www.mucchioselvaggio.org/FOTO_C5/F_index.html |titolo=''I segreti del timone a vento'', Guido Pfeiffer, p.4
Il
Esso, oltre al movimento della banderuola, utilizza anche la forza data dall'acqua che scorre per effettuare le prime correzioni di rotta e per trasmetterle al timone principale.
I timoncini possono essere di due tipi, ausiliari o
Queste due tipologie di timoncino si differenziano oltre che nella loro meccanica anche nel tipo di trasmissione che hanno con la banderuola.
Riga 182:
Esso avrà una superficie molto ridotta rispetto alla superficie del timone principale, (normalmente la proporzione è di 3:1)<ref name= Auto38 />.
Questo perché il timone principale ha la funzione di governare l'imbarcazione anche nel caso in cui essa abbia un'andatura generata da un motore<ref name= Auto38 />, mentre il "timoncino" deve correggere la rotta dell'imbarcazioni in base alle variazioni
=====Vantaggi=====
Riga 188:
Il timoncino ausiliare è un vero e proprio secondo timone che in casi di emergenza, come per esempio la rottura del timone principale, può essere utile per sostituire il timone principale<ref name= Tim8 />.
Questo vantaggio è dato dal fatto che timoncino e timone non sono collegati da nessuna rete di trasmissione e quindi sono due organi dell'imbarcazione totalmente separati<ref name=
Inoltre il timoncino ausiliare ha una resistenza all'usura molto alta rispetta ad altri componenti presenti nell'imbarcazione<ref name= Auto48>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'', Peter Christian Förthmann, p.48
=====Svantaggi=====
Gli impianti di timoni a vento che usano il timoncino ausiliare hanno il difetto di essere molto pesanti (tra i 35 e i 40 kg)<ref name= Auto49>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'', Peter Christian Förthmann, p.49
Un altro svantaggio è che il timoncino ausiliare quando non è utilizzato rimane comunque fisso nella sua posizione e questo causa una pessima manovrabilità dell'imbarcazione quando il timone a vento è in disuso<ref name= Auto49 />.
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Con il '''timoncino a pendolo''' la correzione della rotta passa dalla banderuola al timoncino e poi a sua volta al timone principale in maniera indiretta, cioè tramite una rete di trasmissione meccanica del movimento<ref name= Auto38 />.[[File:Timone a pendolo.png|left|thumb|Timoncino a pendolo]][[File:PendoloTim.png|right|thumb|Meccanismo che permette il movimento oscillatorio del timoncino a pendolo]]
Il timoncino è dotato di una meccanica che gli permette di oscillare proprio come un pendolo nell'
Infatti dopo che il timoncino cambierà la sua direzione a causa di un cambiamento di rotta, la forza dell'acqua che spinge sulla pala causerà l'oscillazione del timoncino<ref name= Tim11 >''Timoni a vento'', Accademia Internazionale Adriatica della Vela, p.11. [http://www.accademiavelica.it/IT/documentazione/_timoni/Timoni-4_A5.pdf]
Sarà proprio questa oscillazione che trasmetterà (tramite delle cime che collegano il timoncino a pendolo con il timone), il movimento al timone principale che effettuerà la correzione della rotta prestabilita dell'imbarcazione<ref name= Auto38 />.
L'intensità della forza generata dal movimento del timoncino a pendolo dipende dalla lunghezza del suo braccio d'azione, che va dal suo [[fulcro]] all'estremità inferiore della pala del timoncino<ref name= Auto38 />.
Solitamente il braccio d'azione, detto leva di forza è lungo tra i 150 cm e i 200 cm<ref name= Auto38 />.
Per diminuire la forza necessaria a muovere il timone è necessario prebilanciare il timone stesso<ref name= Auto39>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'', Peter Christian Förthmann, p.39
Questa operazione consiste nell'inclinare la barra sulla quale ruota il timone principale, di qualche grado verso la poppa<ref name= Auto39 />, in modo che ci sia meno pressione su di essa e il timone sia manovrabile con minore forza.
Questo accade perché il timone non farà pressione sui suoi perni<ref name= Auto39 />, ma anzi sarà come appeso ad essi.
Riga 218:
Il prebilanciamento ha come conseguenza una migliore governabilità del timone principale da parte del timone a vento in caso di venti leggeri<ref name= Auto39 />.
Nel caso in cui ci sia un prebilanciamento eccessivo però il timone principale si muoverà in maniera incontrollata<ref name= Auto39 />, muovendo a sua volta la banderuola e il timoncino.
Questa tipologia di timoncino ha una superficie di 10 cm2<ref name= Auto38 />, inferiore a quella del timone principale, ma anche inferiore rispetto all'ampiezza della pale del timoncino ausiliare.
=====Smorzamento dell'
Con il termine smorzamento dell'imbardata si indica la necessità di frenare o in qualche modo di limitare il movimento laterale del timoncino a pendolo<ref name= Auto3940>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'', Peter Christian Förthmann, pp.39-40
Ciò è indispensabile perché se il movimento generato dalla banderuola non venisse ''frenato'' in alcun modo, il movimento laterale caratteristico del timoncino a pendolo sarebbe troppo ampio<ref name= Auto3940 /> e questo causerebbe (oltre che un impiego eccessivo di cimette per collegarlo al timone principale) la trasmissione di un movimento molto brusco ed eccessivo al timone principale.
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===Contrappeso===
Il '''contrappeso''' è un peso che serve a bilanciare la banderuola, facendo così in modo che quando l'imbarcazione si muove la banderuola stessa non si muova per [[inerzia]]<ref name= Mucc3>{{Cita web |url=http://www.mucchioselvaggio.org/FOTO_C5/F_index.html |titolo=''I segreti del timone a vento'', Guido Pfeiffer, p. 3
La giusta installazione del contrappeso è fondamentale per il buon funzionamento del timone a vento, in quanto se non viene ben posizionato si rischia di far muovere la banderuola in maniera incontrollata facendo cambiare rotta in continuazione alla barca<ref name= Mucc3 />.
==Funzionamento==
Il timone a vento viene impostato in base alla rotta che l'imbarcazione deve mantenere.
L'
Quando la barca segue la rotta prestabilita la banderuola rimane in posizione verticale; invece, quando la barca effettua una manovra di [[virata (volo)|virata]] la banderuola si inclina<ref name= Video />, in quanto il vento fa pressione su di un lato di essa.
Il movimento della banderuola causato dal vento viene trasferito al timoncino situato nell'acqua<ref name= Video />.
Riga 254:
==Materiali==
I primi timoni a vento venivano costruiti in legno<ref name= Auto89>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'', Peter Christian Förthmann, p.89
Le imprese che costruiscono timoni a vento solitamente utilizzano [[alluminio]]<ref name= Auto89/>, lavorato con la tecnica di [[pressofusione]] e di colatura in stampi.
Riga 260:
Questo consente ai progettisti anche di variare maggiormente l'estetica<ref name= Auto89/> di questi meccanismi migliorandone l'aspetto.
Solitamente l'
Nella costruzione fai-da-te dei timoni a vento, generalmente viene impiegato come materiale l'[[acciaio]]<ref name= Auto89/> inossidabile.
Riga 267:
==Svantaggi del timone a vento==
Il timone a vento non è naturalmente in grado di fornire alcuna correzione alla rotta dell'imbarcazione in caso di ''bonaccia''<ref name= Auto86>{{Cita web |url=http://windpilot.com/n/pdf/bookita.pdf |titolo=''L' autogoverno a vela'', Peter Christian Förthmann, p.86
I timoni a vento con timoncino a pendolo hanno bisogno di una velocità in acqua di almeno 2 nodi<ref name= Auto86 /> per far sì che l'acqua stessa apporti la forza per muovere il timone principale.
Inoltre il timone a vento con timoncino a pendolo è praticamente inutilizzabile in caso di mare molto mosso in
Il sistema di autogoverno offerto dal timone a vento è molto utile perché consente di svolgere altre mansioni sull'imbarcazione ma è comunque pericoloso in quanto non può sapere dove sta dirigendo realmente l'imbarcazione.
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<references/>
== Voci correlate ==▼
* [[Barca a vela]]
▲==Voci correlate==
* [[Timone]]
* [[
* [[Transatlantica in solitario]]▼
* [[
* [[Scotta]]▼
▲[[Transatlantica in solitario]]
▲[[Scotta]]
==Collegamenti esterni==
*
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*
[[Categoria:Elementi d'imbarcazioni]]
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