Una breve storia degli strumenti per la navigazione a vela Parte 1

Fin da quando la prima imbarcazione, che si sia trattato di una canoa scavata o di una serie di tronchi, si spinse lontano dalla spiaggia e si allontanò dalla vista della terra, le persone ebbero bisogno di strumenti nautici che dicessero loro dove si trovano e come tornare a casa.

Una bussola e qualche mezzo per la misurazione della velocità attraverso l'acqua consentono di tracciare un percorso di navigazione stimata, ed entrambi i dispositivi furono a bordo di navi mercantili e militari per secoli. Fu la massiccia crescita della navigazione ricreativa nel ventesimo secolo, combinata con una diminuzione delle dimensioni delle imbarcazioni, a creare il mercato per gli strumenti specialistici per la navigazione a vela di piccole imbarcazioni.

Uno dei primi ad entrare in questo mercato fu Ted Kenyon, un inventore brillante e un amico di L. Francis Herreshoff e Albert Einstein; la leggenda narra che, ogni anno, i tre navigavano verso Block Island, al largo della costa del New England. Il primo brevetto di Ted Kenyon, risalente al 1930, era un tachimetro per imbarcazioni, prodotto dalla sua azienda Kenyon Instruments di Boston.

Un'altra azienda tra le prime ad entrare nel mercato fu B&G. Fu nel febbraio 1955 che il maggiore R.N. Gatehouse e Ronald Brookes iniziarono la produzione di un'unità di ricerca di direzione radio che chiamarono Heron. L'anno successivo Brookes e Gatehouse furono incorporate come società a responsabilità limitata con quel nome, con sede vicino a Lymington, sulla costa meridionale dell’Inghilterra, la società sarebbe rimasta in questa città fino al 1992.

I primi prodotti erano tutti ausili per la navigazione; un mix di tecnologie più recenti come il rilevatore di direzione radio e un ecoscandaglio, insieme al tachimetro Hermes e ad Harrier, un log combinato e un tachimetro che diventò rapidamente la linea più popolare dell'azienda. Hestia fu la prima bussola elettronica di B&G (come venne denominata in seguito l'azienda), realizzata nel 1968, ma fu nel 1971 che arrivò il vero prodotto rivoluzionario. Il computer DR Hadrian combinava i dati dell'Hestia con il log Harrier e mostrava di quanto l'imbarcazione si era allontanata dal percorso previsto.

L'integrazione di due sensori come questi indicava la strada da percorrere, anche se il suo utilizzo per la navigazione fu di breve durata. Il problema della correzione della posizione precisa venne risolto dal GPS, dopo che Ronald Reagan mise a disposizione del pubblico il sistema satellitare nel 1983 (anche se ci volle un po' più di tempo prima che arrivano le unità commerciali). Nel frattempo, i sistemi di strumentazione integrati trovarono il loro mercato di nicchia nei sistemi di prestazioni per le regate.

Fu nella più importante arena per la tecnologia delle regate di yacht che ebbe luogo la maggior parte di questa innovazione: la Coppa America. Un appartenente all'avanguardia è stato Richard McCurdy, che costruì un "vero computer eolico" analogico per il 12M Valiant nella Coppa America 1970, completando la sua tesi MSs sul progetto nel maggio di quell’anno. La tesi cercava di risolvere un problema con cui gli strumenti per la navigazione a vela lottano ancora oggi; il calcolo di un "vento vero" accurato da parte dei sensori dell'imbarcazione; vento apparente, velocità della barca e una bussola.

Purtroppo, Valiant ha perso la sua sfida per difendere la Coppa e, secondo i conti contemporanei, anche lo sforzo iniziale di McCurdy non ebbe molto successo. Così iniziò a lavorare per Kenyon Marine e a sviluppare una nuova versione per il sindacato Courageous, un concorrente nei processi di difesa della Coppa America del 1974. La macchina di McCurdy alla fine pesava 60 libbre e richiedeva un raffreddamento ad acqua, ma consegnava 32 canali di dati su un display a quattro caratteri. Questa sarebbe l'origine di un nome molto famoso nello sport; Ockam.

Image: Eventual 1970 Cup winner - Image by GLaDOS - by Aaron Doucett, CC BY-SA 3.0,

Nel frattempo, nel Regno Unito, nel 1972 B&G aveva sviluppato il suo computer per le prestazioni di navigazione Horatio, in un progetto congiunto con l'Università di Southampton. Fu seguito dalla prima bussola Halcyon nel 1975. L'arrivo di bussole elettroniche è stato un passo cruciale. Ciò significava che era possibile calcolare una direzione del vento reale come un cuscinetto magnetico e consentì lo sviluppo di Hercules 190. Lanciato nel 1980, il 190 integrava una bussola elettronica, la velocità del vento apparente, l'angolo del vento apparente e le misurazioni della velocità dell'imbarcazione per produrre un sistema di strumentazione integrato che potesse fornire tutti i suoi dati sui display intorno all'imbarcazione.

"È stato davvero il primo sistema commerciale facilmente ottenibile a svolgere funzioni come il calcolo di VMG, angoli di vento vero e velocità del vento vero", ha affermato Richard Russell, che è entrato a far parte di B&G nel 1980 (e ha lavorato brevemente con Major Gatehouse), diventando Yacht Systems Design Manager, prima di andarsene nel 1992. "Aveva anche una funzione per le prestazioni in cui era possibile inserire dei dati che rappresentavano dei punti sulla tabella polare. Fu un grande passo avanti". Due anni dopo, Dick McCurdy diede vita a Ockam con il collaboratore Art Ellis, e insieme avrebbero lanciato presto il loro sistema integrato.

Anche se queste due aziende ebbero entrambe molto successo nel mercato durante gli anni ottanta, non furono gli unici attori in gioco. Con sede a Los Angeles, e tuttora attiva, Signet Marine Electronics sviluppò un trasduttore di velocità per le ruote a pale, insieme a display LCD e un sistema integrato basato su microprocessore. Un'altra attività ancora molto presente sul mercato (in particolare in Francia) è NKE, creata da Noël Kerebel nel 1984.

Gli anni '80 furono un decennio molto attivo nella progettazione di strumenti per la navigazione a vela. I sensori miglioravano costantemente; B&G introdusse il suo Sonic Speed nel 1984 per eliminare le parti mobili di una ruota a pale che potevano ostruirsi con le erbacce. Durante la Coppa America del 1987 comparvero delle unità della testa d'albero verticale, che ben presto diventarono articoli pronti per l'uso. Ai sistemi venne aggiunto un maggiore controllo da parte dell'utente, che consentiva di apportare modifiche allo smorzamento e alla calibrazione, un primo passo in quella che sarebbe diventata una lunga ricerca di precisione. Furono creati canali lineari che misuravano la tensione in uscita da sensori di carico o potenziometri. Ciò significava che potevano essere misurate funzioni come l'angolo del timone, la posizione del viaggiatore e il carico di prua.

Questi miglioramenti incoraggiarono l'entrata in gioco di altri attori; a metà degli anni '80 furono introdotte le diffuse celle di carico per sfruttare i canali lineari. E, mentre i sistemi venivano aperti con bus che inviavano dati a computer esterni, le persone iniziavano a scrivere i propri programmi tattici e di prestazioni.

Al di fuori della Coppa America, arrivarono contributi dal leggendario navigatore e innovatore tecnologico Stan Honey. C'era il programma DOS Comfusail, scritto da Bob Winson e lanciato nel 1984. Mentre il Tactician di Peter Schofield venne sviluppato per tutti gli anni '80 e '90, per sopravvivere oggi come Seatrack.

All'interno dei team della Coppa America, uno degli attori più notevoli fu Graeme Winn, che lanciò Sailmath Ltd dopo aver lavorato per la British Victory Challenge nel 1983. Lì aveva sviluppato un sistema di analisi delle prestazioni eseguito su un ICL PERQ in gara e un sistema tattico a bordo basato su MS DOS. Entrambi furono sviluppati ulteriormente per la Coppa del 1987 ed utilizzati dalla Nuova Zelanda, dalla Gran Bretagna e da uno dei team italiani.

Il concetto di tabelle di ricerca dell'angolo del vento e della velocità del vento comparì in quel periodo (il mio piccolo contributo personale alla storia), come anche il concetto Ockam di Wallying (modifica delle velocità target per i salti di vento). E, mentre il match Deed of Gift del 1988 non fece molto per la comunità della Coppa più ampia, la grande imbarcazione Kiwi apportò importanti innovazioni con l'uso di estensimetri per monitorare i carichi delle attrezzature e una versione molto precoce della misurazione a forma di vela basata su telecamera, soprannominata Sail Vision.

Nell'aprile di quell'anno, portai il primo sistema tattico sul ponte, impermeabile e disponibile in commercio, tutti i 6 kg del Deckman di Sailmath, alla sua prima regata. Erano presenti molti dei pezzi di quello che oggi riconosciuto come un moderno sistema di strumentazione per barche a vela da regata. Potevano solo migliorare.

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