Premessa 

Archimede, (Siracusa, 287 - 212 a.C.) autore della teoria sulla leva, diede anche origine al suo principio: un corpo, immerso in un fluido, riceve una spinta verticale verso l'alto eguale al peso del volume di fluido spostato.

Esempio; 100 Kg. costituiti da un kayak + Kayaker attuano differenti spostamenti nei fluidi nei quali sono immersi (tabella N° 1).

Tabella N° 1

Quel kayak dislocherà quindi 3 volumi d'acqua differenti ma sempre pari a 100Kg.

Per far sì che il concetto di dislocamento rimanga meglio impresso, immaginiamo ora il kayak senza riserva di galleggiamento (tab. N° 2), trascuriamo di considerare il peso specifico del Kayaker, il salvagente e quant'altro galleggia. Se il kayak ed il Kayaker fossero immersi nell'acqua distillata, il Kayaker avrebbe il capello più irto che sfiora il pelo dell'acqua, nell'acqua dolce mostrerebbe un po' di capelli ed un po' di più nell'acqua di mare. Se il Kayaker fosse calvo dovrebbe indossare una parrucca altrimenti l'esperimento non riuscirebbe!

Fortunatamente il kayak dell'esempio non esiste, tutti i kayak hanno la loro riserva di galleggiabilità ed il kayaker rimane alteramente assiso.

Nella tabella N° 2 sono descritte alcune terminologie ricorrenti nello scritto che, almeno nelle intenzioni, dovrebbe farsi più serio.

Tabella N° 2

Lunghezza al galleggiamento

Sezione maestra

Assetto longitudinale, trasversale e pescaggio

  La stabilita'  

Nella progettazione se ne considerano due, quella longitudinale, qui non descritta, e quella trasversale. L'approfondimento del significato di stabilità trasversale permette di giudicare a priori il comportamento di un'imbarcazione. La stabilità trasversale è tenuta in gran rispetto quando si tratta di progettare navi, barche a motore, a vela ed a remi ma, quando si tratta di kayak, è spesso volutamente snobbata.

Il dislocamento è uguale a tutte le barche rappresentate nella fig. 4, ma la barca N° 1 è quella che possiede una maggior stabilità di forma perché più larga. Sotto l'effetto di una forza sbandante questa barca, data la sua maggior larghezza, permette al centro di carena uno spostamento laterale maggiore. Lo spostamento crea un braccio di leva che favorisce l'opposizione all'effetto sbandante (barca N° 1 in posizione a). Il tutto funziona fino ad un certo angolo di sbandamento poi avviene il capovolgimento. A grande stabilità di forma corrisponde un maggiore angolo di sbandamento.



Nella barca N° 2, sottoposta ad eguale effetto sbandante, lo spostamento del centro di carena è minore (barca in posizione a) cioè la barca reagisce con un minor braccio di leva quindi è meno stabile.

La barca N° 3, con carena tonda, sottoposta ad effetto sbandante non oppone braccio di leva perché il suo centro di carena non si sposta (la resistenza d'attrito non è considerata).

Cessata l'azione sbandante le prime due barche, dopo un certo numero d'oscillazioni, ritorneranno nel loro stato d'equilibrio, la terza potrà farlo solo se il punto d'applicazione del suo peso più il carico si trova sotto il centro di carena. Le tre barche possono essere sbandate fino a quando l'angolo di sbandamento impedisce all'acqua di entrare dal lato sbandato. Il tutto vale in condizioni di acque calme.

La situazione cambia quando la barca è un kayak con a bordo il suo "equipaggio"perché fino a quando gli ipotetici 100 Kg. gravano sulla stessa linea verticale, della spinta verso l'alto, tutto va bene. Quando invece la verticale, condotta dal baricentro dei pesi, si discosta da quella condotta dal centro di carena, la situazione di equilibrio si ristabilisce (in acque calme) solo se lo spostamento della linea verticale di applicazione del peso rimane entro i limiti di spostamento del punto di applicazione della spinta verso l'alto, cioè non oltrepassa lo spostamento del centro di carena.

Il punto di applicazione del peso del Kayaker e del kayak, nella sezione trasversale, coincide grosso modo con l'ombelico della persona. Il punto di applicazione è di conseguenza sopra il centro di carena e sopra la linea di galleggiamento. Ciò crea una persistente condizione di instabilità al minimo spostamento (o angolazione) del Kayaker o della superficie di galleggiamento.

Quando le barche 1 e 2 sono sostituite dai rispettivi kayak con Kayaker a bordo, sotto l'effetto sbandante tutto funziona come descritto sopra.

Se alla barca 3 si sostituisce il corrispondente kayak, si capisce subito che il Kayaker deve essere un equilibrista. Basta il peso della piuma di un gabbiano che si posa di lato sul kayak o lo spostamento d'aria creato dal volo ravvicinato del pennuto a far spostare la verticale, condotta dall'ombelico, da quella condotta dal centro di carena che rimane immobile. Quanto finora detto è a tutto vantaggio della stabilità di forma ma allora perché è spesso snobbata? La risposta è semplice: c'è sempre un rovescio della medaglia, ma per ora consideriamo il lato visibile.



La stabilità di forma ha la sua efficacia in condizioni di acque calme, ma in quelle con moto ondoso ha valore solo per brevi momenti (vedi fig. 5).



Alla presenza di moto ondoso, il kayak che si trova sulla cresta dell'onda può trovarsi con la sua superficie di galleggiamento ridotta e la sua capacità di raddrizzamento sarà proporzionalmente diminuita. In tale situazione una raffica di vento o un frangente fanno rovesciare l'imbarcazione. Tecnicamente si genera una coppia, il momento sbandante supera quello raddrizzante. La coppia, nel significato fisico (non in quello umano), non ammette risultante, ma tende ad imprimere al corpo una rotazione. Così si scopre che il kayak è un potenziale generatore di coppie o di ribaltamenti.

La sua larghezza è sempre limitata, circa 50 cm. i più stretti, 60/70 cm. i più larghi.

In quei 10/20 cm. di differenza si nasconde una gran diversità di comportamento ed ecco perché esistono tanti modelli e tanta confusione nello scegliere.

 Spero che le figure delle sezioni e qualche spiegazione abbiano fatto un po' di luce sull'argomento, ora cerchiamo di chiarire meglio con dei numeri. Vediamo cosa succede aggiungendo o togliendo un centimetro di larghezza ad un kayak lungo 5 m. Immaginiamo uno spazio o riserva di galleggiabilità materializzato da una tavola spessa 1 cm. larga 20 e lunga 2.5m. Ricaviamone 2 tavole da mezzo centimetro e tagliamole lungo la diagonale, in tale modo, con i quattro pezzi, possiamo formare 2 triangoli da 5 m. alti 20cm. spessi mezzo cm. che appiccicheremo alle fiancate.

 Un centimetro di spessore vale dunque 5 decimetri cubi di spazio o 5 Kg. di riserva di galleggiamento. Tra la larghezza di 50 e quella di 60 cm. ci sono 50 dec. cubi o 50 Kg. ovvero 25 Kg. per ogni bordo laterale, a tutto vantaggio del momento stabilizzante. In acque calme o leggermente mosse il kayak largo offre un grande senso di stabilità (vedi Fig. 6).

Certe sezioni trasversali, in funzione della loro forma, possono dare un senso di forte stabilità iniziale e poca stabilità secondaria, cioè offrono forte resistenza iniziale allo sbandamento poi diventano più cedevoli (vedi Fig. 7).

Altre sezioni, di forma diversa, si comportano nel senso opposto.

Le persone di alta statura, specialmente quelle di robusta costituzione, hanno l'ombelico più in alto quindi sono favorite da un Kayak con poco bordo libero, largo quanto basta e con buona stabilità primaria che consente di evitare i continui appoggi, durante le normali condizioni d'uso.

Quelli di corporatura minuta e bassi di statura possono scegliere un kayak decisamente meno largo e con meno volume, optando anche per una stabilità secondaria superiore a quella primaria poiché loro controllano meglio gli sbandamenti.

  La storiella dello stangone e del piccoletto  

 Due amici, aventi lo stesso peso, il dominante altissimo e l'altro basso, un giorno provarono lo stesso kayak, senza utilizzare la pagaia perché volevano verificare la stabilità laterale.  

   Il lungo inclinò il kayak e lo trovò instabile. Il basso lo inclinò con un angolo di sbandamento identico e lo trovò stabile. Ci fu un litigio ed i due inseparabili smisero di frequentarsi. Quando però c'è l'amicizia, prima o poi le cose tornano come prima. Il lungo, da dominante, cercando una giustificazione che non avesse l'aria di una sua sconfitta pensò e ripensò ed arrivò all'essenza! Abbassò in segreto il sedile del kayak e s'incontrò con l'amico. Lo stangone raccontò che durante il tempo trascorso fece di tutto per diminuire di statura per cercare di avvicinarsi il più possibile al suo livello e lo dimostrò rifacendo la prova di sbandamento che dette un risultato uguale a quello dell'amico, tirò in secco il kayak, fece pace e se ne andò. Dopo qualche giorno il piccoletto abbassò il sedile di quel kayak, si vestì da eschimese, chiamò l'amico e sbandò il kayak ancora di più ...perché, essenzialmente...., i piccoletti sono più eschimesi dei lunghi! La morale della storia è visualizzata dalla figura N° 8 nella quale si nota che, a parità di angolo di sbandamento, l'ombelico dello stangone (punto di applicazione delle masse) è più in fuori rispetto a quello del piccoletto. Questo significa che quando la forza stabilizzante, condotta dal centro di carena, si trova sulla stessa verticale di quella della massa, che ha il suo punto di applicazione coincidente con l'ombelico del piccoletto, si ha il massimo angolo di sbandamento e la sua estrema condizione di equilibrio. In questo caso però il lungo, pur avendo lo stesso peso, è già in fase di capovolgimento.

  L'instabilita' di forma  

Il rovescio della medaglia, nel caso del kayak ha i suoi innegabili vantaggi. Un kayak piatto e largo, una chiatta, se la cava ancora bene con le onde lunghe laterali perché va su e giù. Il tutto cambia con le onde laterali frangenti; il vento spinge lateralmente, l'inclinazione dell'onda tende a ribaltare, il frangente non sopporta ma spinge contro. L'acqua, all'interno dell'onda che sopraggiunge, è in rotazione, la vedi arrampicarsi verso la cresta ed il suo movimento destabilizza il kayak più dell'inclinazione dell'onda stessa. Reagire al moto ondoso laterale e frangente, piegandosi verso l'onda, richiede più sforzo e più tempo in un kayak stabile, meglio essere in un kayak instabile perché offre meno leva laterale ed il kayaker può reagire più velocemente. Il kayak largo rende faticoso l'eschimo, soprattutto quando il fisico è provato.  Viva il kayak stretto! La sua carena senza stabilità primaria e secondaria ti fa percepire il peso della piuma di un gabbiano o lo spostamento d'aria del suo volo, ti costringe ad una costante ricerca dell'equilibrio quando la superficie dell'acqua è come uno specchio, ma poco cambia quando l'acqua si muove perché sei abituato a mantenerti in equilibrio (come fa l'allegro furbone del disegno N° 3 di fig. 5). Quel kayak "da incubo", sul quale hai dovuto fare tanta esperienza per starci sopra, si gira con estrema facilità e ti fa dimenticare quanto ti sono girate prima di governarlo. La figura N° 9 mostra i vantaggi della carena A) rispetto alla B). Non a caso, quando erano costretti a cacciare, in condizioni estreme, gli Inuit usavano il misterioso e instabile kayak da tempesta con la relativa corta pagaia, assimilabile a due bastoni per polenta uniti per i manici.

  Quale forma scegliere? 

Un tempo la forma dei kayak derivava dalle misure del suo possessore, dalle condizioni ambientali, dall'uso specifico, dalla tradizione e da moltissimi accorgimenti che non ci sono stati tramandati. Di conseguenza il kayak si presta a infinite variazioni progettuali ed è una delle massime espressioni del compromesso.

Ai tempi nostri il kayak si compera, talvolta si agisce sotto spinta emozionale o perché piace il modello usato dall'amico. Purtroppo non sempre quello che fa per me va bene per te. Quel kayak di Tizio poi non va bene per noi e le discussioni non finiscono mai! 

-  Il coefficiente prismatico cambia in maniera vistosa con il variare del peso di chi entra nel pozzetto e di quello del materiale imbarcato.

-  Più la linea di galleggiamento è lunga, più è indice di velocità.

-  Se il kayak manca di sbalzi a prua ed a poppa non reagisce bene al moto ondoso.

-  Un kayak, a parità di lunghezza e larghezza, è più veloce se il suo C.P. è più alto perché può potenzialmente produrre una maggior lunghezza (e altezza) d'onda, a fronte di un maggior sforzo.

-  Per ogni dislocamento, forza propulsiva e velocità esiste un ideale C.P. Il tutto funziona quando si tratta di un progetto di nave, per il quale si conoscono o definiscono le caratteristiche. Nel caso del Kayak, il ciccione o lo smilzo sistemati nel pozzetto creano diversità nella linea di galleggiamento, nel dislocamento, nella massima sezione immersa, nel contorno bagnato, ecc.

-    Se uno vuole farsi bello (fisico permettendo) può scegliere un lungo kayak con alto C.P. in modo tale da superare gli amici, nelle sfide a brevi percorsi.

-   Nella pratica il nostro "naviglio", con lunghezza intorno ai  5 metri, affronta quasi sempre il moto ondoso di conseguenza la velocità di punta non è da considerare. Gli sbalzi di prua (e di poppa) non troppo affusolati cavalcano meglio le onde e fanno rimanere più asciutti, a dispetto della minor lunghezza al galleggiamento (vedi fig. 10).

- Siccome il vento complica notevolmente la navigazione, un kayak con poco bordo libero è da preferirsi.

- Se si fanno solo escursioni giornaliere è un errore usare un kayak destinato a lunghe spedizioni e con notevole capacità di stivaggio perché bisogna spingere di più e tener presente il  vento.

- Preferire una chiglia un po' arcata a quella diritta perché si governa meglio e rende superfluo quell'aggeggio utile alle navi e tanto decantato da certi kayaker, il timone!  

-   Tenere in grande considerazione che, nel caso unico del kayak, molto dipende dall'abilità del kayaker, dalla sua forza, dalla sua resistenza dalla sua statura e dal suo peso.

Se non avete capito nulla di quello che avete letto ed ora avete piu' confusione di prima non preoccupatevi la SOAP KAYAK RACE e' puro spirito di divertimento e goliardia. Quindi state pur certi che le cose che vi serviranno sicuramente per costruire la vostra imbarcazione, non saranno calcoli o schemi tecnici, ma solamente una grossa dose di allegria e improvvisazione e probabilmante una buona quantità di... shapoo