ELEMENTI DI PROPULSIONE NAVALE (Sistemi Propulsivi: Idrogetto e Voith) Parte 3 A cura di: Ing. S. Inzerillo Ing. C. Florio Geom. S. Dessy P.I. M. Santarelli

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione ad IDROGETTO La propulsione ad idrogetto, sfrutta il principio dell’azione-reazione per far avanzare lo scafo pompando ed espellendo (velocemente) acqua. Nella propulsione a idrogetto (water-jet) l’acqua viene prelevata tramite una presa dinamica ed espulsa a velocità maggiore di quella di entrata, attraverso ugelli di espulsione. Proprio per il principio di azione-reazione, la variazione della quantità di moto della portata fluida espulsa dagli ugelli è pari alla spinta che essa fornisce all’imbarcazione.

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione ad IDROGETTO Il motore (generalmente a combustione interna) aziona una pompa semi-assiale o assiale che aspira l'acqua da uno o più ugelli di espulsione da cui esce il getto propulsivo una presa mare e la spinge sotto pressione in La variazione di quantità di moto, subita nell'attraversare l'ugello, crea l’impulso di reazione che spinge avanti l’imbarcazione.

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione ad IDROGETTO L’acqua aspirata entra dalla presa a mare e, attraverso il tunnel (condotta) di adduzione, giunge alla girante della pompa dove acquista velocità, quindi viene pompata attraverso la condotta di mandata verso l’ugello da dove fuoriesce fornendo la spinta all’imbarcazione. La pompa è connessa meccanicamente mediante un asse ed un riduttore ad uno o più motori diesel o ad una turbina a gas. L’idrogetto è assimilabile ad un propulsore entro fuoribordo. Il sistema di propulsione a idrogetto ha trovato una prima applicazione nella nautica da diporto come utile alternativa al motore fuoribordo.

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione ad IDROGETTO La bocca di aspirazione sul fondo è ad asse inclinato per facilitare l'ingresso dell'acqua e gli ugelli sono sia orientabili per indirizzare il getto sia provvisti di un deflettore terminale per deviarlo di 180°. Si realizzano così: marcia AV e marcia AD; accosti, virate arresti rapidi.

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione ad IDROGETTO Il sistema offre vantaggi di leggerezza e manovrabilità soprattutto per piccoli natanti, ma non mancano applicazioni su navi militari, mercantili e alcuni traghetti veloci. Sui cacciamine, gli idrogetti vengono impiegati come propulsione ausiliaria quando si mettono in assetto di caccia e come sistema di posizionamento a nave ferma durante le operazioni di disinnesco. Successivamente ha cominciato ad essere applicato sulle unità più grandi, trovando una diffusione notevole sulle unità veloci HSV (High Speed Vessel) capaci di raggiungere velocità anche di 40 nodi e oltre come il “Guizzo” della Tirrenia Finmare prima unità HSV a svolgere servizio regolare di linea in Italia.

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione ad IDROGETTO Uno dei maggiori vantaggi che offre il sistema di propulsione ad idrogetto è il maggiore comfort per i passeggeri data la notevole riduzione di rumore e di vibrazioni rispetto alle navi ad elica. Un punto debole si è rivelato il consumo di carburante a parità di potenza impiegata rispetto alle navi tradizionali. Tuttavia oggi il propulsore a getto trova larga applicazione nei catamarani passeggeri che riescono a compensare i problemi di consumo che invece hanno afflitto gli HSV.

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione VOITH-SCHNEIDER Il propulsore Voith Shneider o rotor o cicloide è un sistema di propulsione alternativo all’elica. Si presenta come un grosso disco dal diametro di 5 metri circa con asse di rotazione verticale e con delle pale articolate (solitamente cinque) sporgenti verso il basso, visibili nella figura a lato.

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione VOITH-SCHNEIDER Solitamente una nave che adotta tale tipo di propulsione monta due voith uno a prua e uno a poppa.

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione VOITH-SCHNEIDER Per alloggiare un propulsore voith la carena deve avere una forma piatta verso le estremità prodiera e poppiera. Per questa ragione solitamente questo tipo di propulsore viene impiegato sulle navi traghetto bidirezionali appartenenti alle F.S. quali le unità in servizio nello Stretto di Messina: classe “Agata” classe “Riace” Le unità classe “Isola di Caprera” della Saremar di Navigazione del gruppo Tirrenia Finmare in servizio in Sardegna.

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione VOITH-SCHNEIDER Un tale sistema di propulsione non richiede la presenza di eliche di manovra. Usualmente ad ogni voith è abbinato un motore collegato tramite un asse ed un giunto cardanico. Una sistemazione di questo tipo permette alla nave di ruotare anche di 360° da ferma e di accostare ed evoluire liberamente. L’articolazione delle pale consente un rapido passaggio dalla marcia indietro alla marcia avanti e viceversa, una rapida partenza da fermo e una buona manovrabilità in fase di attracco e alle basse velocità.

SISTEMI DI PROPULSIONE Sistemi di propulsione VOITH-SCHNEIDER Di contro tra i limiti del propulsore voith vi è la scarsa immersione e la chiglia piatta che espone questo tipo di nave ai movimenti di rollìo e beccheggio, la vulnerabilità delle pale che sporgendo dal profilo della carena possono toccare il fondo danneggiandosi, la velocità massima non molto elevata, solitamente intorno ai 15 nodi.