Carena

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La carena o opera viva (quick-works in lingua inglese) è la parte immersa dello scafo che si trova, quindi, al di sotto della linea di galleggiamento. Esistono vari tipi di carena: tonda, tipo Hunt, a spigolo, ad ala di gabbiano, a catamarano, ad aliscafo. Tuttavia secondo il profilo che assume la sezione maestra della carena, distinguiamo il tipo Dislocante, Dislocante veloce, semiplanante e quello Planante.

[modifica] Carena dislocante

LWL: lunghezza al galleggiamento; LOA: lunghezza fuori tutto

La carena dislocante è generalmente del tipo tondo ed è caratteristica degli scafi di pescherecci, barche a vela (escluse le derive) ed in generale della maggior parte del naviglio mercantile; ha una maggiore stabilità rispetto alla carena planante.
La peculiarità di questo tipo di scafo è che esso presenta una velocità teorica massima di avanzamento, detta anche critica, data dalla formula

$Vm = Tq \sqrt(L)$

dove L è la lunghezza al galleggiamento dello scafo espressa in piedi e Vm la velocità espressa in nodi.

I valori di Tq sono 1,35 per carene dislocanti, 1,56 dislocanti veloci, 1,8 semiplananti, 3 ed oltre plananti.
Ciò vuol dire che, se con una data motorizzazione un'imbarcazione e' in grado di raggiungere la velocità teorica massima, la velocità massima raggiungibile non aumenta con l'aumento della potenza del propulsore installato. Potrebbe sembrare un paradosso, poiché generalmente ad una potenza maggiore si associa una maggiore velocità. Senza entrare in particolari tecnici, possiamo affermare che la resistenza all'avanzamento dipende principalmente dall'attrito superficiale della carena e dalle onde da essa prodotte. Con l'aumento della velocità lo scafo, nello sforzo di aprirsi una strada nell'acqua, genera vari tipi di onde: oblique e divergenti, che partono dalla prua o dalla poppa e onde trasversali che sono perpendicolari alla rotta dello scafo. Per la nostra discussione prendiamo in considerazione soltanto le onde trasversali. Esse diventano più lunghe (come distanza tra due creste successive) e più alte man mano che la velocità aumenta, tanto che, una volta raggiunta la massima velocità, lo scafo finisce con l'essere sostenuto da una sola onda che ha la sua cresta sotto la prua e la cresta successiva sotto la poppa, vale a dire da una onda che ha la stessa lunghezza dello scafo. Il superamento di questa velocità provocherebbe un'onda più lunga dello stesso scafo e questo di conseguenza, finirebbe con la sua estremità poppiera nel cavo dell'onda perdendo così il necessario sostentamento e quindi il giusto assetto, con conseguente rallentamento.

[modifica] Carena planante

La carena planante è generalmente la carena di mezzi progettati per sviluppare elevate velocità. Viene chiamata planante perché, oltre la velocità critica che gli è propria, la carena si solleva dall'acqua grazie alla sua particolare forma (o particolari appendici alari), riducendo la sua parte immersa e conseguentemente la resistenza all'avanzamento.
In questi tipi di carena la quantità di spinta di Archimede che si perde per l'effetto della diminuita immersione viene sostituita da una nuova forza detta portanza (lift).

[modifica] Carena a V profondo

Differenti sono le soluzioni dei progettisti nel corso degli anni, oltre le carene Hunt, agli inizi degli anni '60 un altro progettista inventò una particolare carena definita a "V" profondo: Renato "Sonny" Levi. Le caratteristiche principali di queste carene sono avere un perfetto assetto e un'ottima tenuta in condizioni limite di mare grazie al diedro (deadrise) dello specchio di poppa con un angolo di rialzo dal fondo pari a 26° e per questo dette a V profondo.