SUPERYACHT #509
Settembre 2004

Articolo estratto dalla nostra omonima rivista trimestrale dedicata alle imbarcazioni più grandi e lussuose con fotografie, schede tecniche, articoli didattici, ultime notizie e novità dal mercato

Sommario

Annuario
della nautica

Impressioni
di navigazione

Barche usate

Boatshow

Video Nautica

Intervista di
Fabio Petrone all'Ing. Alessandro Cappiello, direttore della Rodriquez Marine System

NO ANTIROLLING NO PARTY

Cambiano i tempi, si evolvono i costumi, crescono le esigenze e, con esse, anche il concetto di comfort è in continua mutazione, sviluppandosi di pari passo con il costante divenire tecnologico. Anche le barche, proprio sotto l'aspetto del benessere percepito, della qualità della vita a bordo, stanno rapidamente mutando, divenendo sempre più "godibili" anche per chi poco avvezzo alla vita in mare. Oggi, anche per la forte crescita registrata nel settore del "superyachting charter", che ha portato in barca tanti neofiti, la soglia di "sopportazione" dei movimenti dello scafo, soprattutto del rollio, si va sempre più abbassando. Il mercato, quindi, richiede barche quanto più "ferme", poco sensibili al moto ondoso sia in navigazione sia all'ancora e proprio quest'aspetto, recentemente, sembra quello maggiormente studiato dagli specialisti che producono sistemi di stabilizzazione. Se, infatti, il tema della tecnologia applicata al controllo degli assetti in navigazione è stato già ampiamente studiato, con risultati indubbiamente soddisfacenti, quello della stabilità da fermo è un problema, almeno nel diporto, affrontato più di recente e sicuramente più arduo da risolvere. Mancando il fattore velocità, che con la barca in navigazione rende efficaci le normali appendici stabilizzatrici installate in carena, occorrono forze diverse per contrastare le oscillazioni dello scafo, sollecitato dal moto ondoso. Diversi i sistemi attualmente presenti sul mercato, diverse le modalità di funzionamento, diversi i costruttori. Noi siamo andati a "scoprire" quello realizzato dall'italiana Rodriquez Marine System, intervistando l'Ing. Alessandro Cappiello, direttore di quest'azienda specializzata nella realizzazione di sistemi per il controllo dell'assetto nell'ambito dello "yachting" e del naviglio commerciale.

Diciamo che il problema della stabilizzazione della barca ferma nel diporto si fa ogni giorno più sentito anche se, per la verità, per chi progetta scafi non è nuovo, anzi. Soprattutto le barche militari, da sempre, hanno questo tipo di esigenza, non certo per migliorare il comfort dell'equipaggio bensì per tener ferma la piattaforma di tiro, perché più questa è stabile più è alta la percentuale di precisione del colpo sparato.

Nel diporto parliamo ovviamente d'imbarcazioni parecchio più piccole e, quindi, i sistemi convenzionalmente utilizzati nelle grandi navi, come le famose "casse antirollio", attive o passive, per gli ingombri, i pesi e per tanti altri motivi, non ultimo i costi, sui motoryacht sono impensabili.

Voi, in alternativa, cosa proponete?

Siamo partiti affrontando contemporaneamente le due problematiche, estremamente differenti ma dal fine comune: stabilizzare la barca in navigazione e da ferma, con l'idea di utilizzare lo stesso unico impianto. Il problema fisico, con la barca ferma, è quello di come rendere attivo un sistema di pinne senza che questo venga investito da un flusso d'acqua in velocità, perché su tutti i profili alari chi crea la portanza è la velocità. Se manca la componente del flusso da essa generato, la portanza non si crea e senza questa non creo l'effetto di forza stabilizzante.

È come se provassimo a far volare un aereo di carta lasciandolo cadere dalla mano, senza una spinta.

A grandi linee, questo è il concetto. Per risolvere il problema abbiamo percorso una strada simile a quella utilizzata da altre aziende del settore, visto che anche il nostro sistema sopperisce alla spinta generata dal moto della barca con il movimento, dall'alto verso il basso, della pinna stessa.

Continuando il paragone "aeronautico", è come il battito di un'ala?

Esattamente. Con un battito di quell'ala dobbiamo cercare di smorzare l'accelerazione impressa dal moto ondoso all'intera massa dello scafo, creando una spinta opposta e proporzionata a quella del rollio della barca. Questi, sempre a grandi linee, sono i sistemi di stabilizzazione attiva.

Come avete sviluppato questo concetto rispetto ad altri "competitor"?

Abbiamo cercato di elaborare un sistema che offrisse un comportamento quanto più efficace in tutte le situazioni, navigando e alla fonda. Diciamo che, in un sistema di stabilizzazione attiva, uno degli aspetti fondamentali è dato dalla geometria della pinna, perché l'efficacia del sistema varia in funzione di come questa è stata disegnata. Dalla forma geometrica di un'ala deriva un preciso "Coefficiente di Lift" che ne determina la portanza. Quindi, modificando la forma della pinna si determina anche una variazione del "CL". Noi abbiamo cercato di migliorare il concetto di stabilizzazione attiva, innanzi tutto dando alla pinna una forma con un "CL" più favorevole.Molti installano pinne di forma trapezoidale, molto grandi perché meno efficienti, che necessitano di tanta potenza per essere mosse, mentre noi abbiamo visto che più la pinna assume un disegno rettangolare, migliore è il rendimento del sistema, senza dover ricorrere a superfici altrettanto ampie.

Quindi, non è detto che più la superficie è grande maggiore sarà la sua efficacia.

Non è solo la superficie a determinare l'efficacia della pinna. Un'ala di un metro quadro, ad esempio, la potremmo disegnare di mille forme diverse, ottenendo una gamma di risultati più o meno efficaci. Il nostro lavoro è stato quello di studiare i profili migliori e la geometria migliore della pinna, arrivando poi a disegnare una pinna con un "aspect ratio" relativamente alto, che consente un ottimo rendimento del sistema con barca in navigazione e contemporaneamente ottenendo un ottimo effetto smorzante anche con l'imbarcazione ferma.

Oltre al "coefficiente di lift", cos'è che condiziona maggiormente la forma della pinna?

Indubbiamente il suo ingombro. Se potessimo realizzare una pinna molto lunga oltre che larga, il suo effetto anti rollio sarebbe migliore ma poi, proprio per la sua lunghezza, sarebbe impossibile accostare in banchina, la pinna toccherebbe. Quindi, per forza di cose la sua lunghezza deve necessariamente essere contenuta nella sagoma dello scafo.

Per ovviare a questo problema, non si possono realizzare pinne "telescopiche"?

Già esistono sistemi con appendici telescopiche ma sono generalmente montati su grandi navi, sempre per problemi d'ingombro. Per installare ali del genere è necessario ricavare a bordo dello spazio per i cassoni che, quando retratte, le contengano. Per le navi questo non è un grosso problema ma su una barca da diporto la cosa si fa molto complessa. I nostri studi, piuttosto, hanno riguardato essenzialmente il software di controllo, vero cervello del sistema, che opportunamente combinato con le forme idrodinamiche delle pinne, esalta l'effetto smorzante del sistema consentendo di ottenere un ottimo risultato sia in navigazione che da fermo.

Dunque, quando la barca naviga, l'assetto viene controllato intervenendo sulla pinna con movimenti continui, "fluidi" e di angolo contenuto mentre, con la barca ferma, la stessa appendice sfrutta un movimento unico, molto più ampio.

Si, il movimento deve essere quanto più ampio, possente e istantaneo perché, con lo scafo all'ancora, devo generare quell'accelerazione indispensabile affinché la mia pinna abbia la portanza necessaria per smorzare efficacemente l'accelerazione che la massa dello scafo subisce con l'onda. In navigazione, invece,l'intervento sull'ala ha un suo ritmo,come ha detto lei,più fluido, continuo e con un'incidenza estremamente più contenuta.

Si, ma cos'è che determina quando e come intervenire?

Tutto è affidato, come già detto, all'elettronica, al software di gestione che abbiamo messo a punto utilizzando il know how già maturato sia nel diporto sia nell'ambito navale, dove vantiamo una grandissima esperienza. Diciamo che anche quest'aspetto caratterizza fortemente la qualità e l'efficienza del nostro sistema. Abbiamo dell'hardware affidabile e due programmi software di controllo che, semplicemente "switchando" con un tasto posto sulla plancia di comando, sono in grado di impostare il funzionamento delle pinne per la navigazione oppure per quando si è in rada. In questo caso, grazie a sensori quali accelerometri, inclinometri e rategiro, il software riesce ad acquisire autonomamente e con la massima precisione, informazioni determinanti per un ottimale funzionamento del sistema, quali lo stato del mare, che è poi la causa eccitante del rollio, il periodo, la velocità, l'accelerazione e l'angolo delle oscillazioni dell'imbarcazione in quel preciso momento, elaborando, poi, questi dati in pochi secondi e calibrando, di conseguenza, il funzionamento delle pinne.

Non è quindi necessario l'intervento di un operatore?

Il sistema è totalmente autonomo e, in 15/20 secondi dal momento dell'attivazione, pienamente efficiente. Ovviamente, la sua efficacia è data da tempi di reazione assolutamente calibrati e tempestivi, poiché la pinna deve compiere il suo intervento in un momento ben preciso, sincronizzato con i movimenti della barca. Se così non fosse, se il movimento della pinna avvenisse in controfase rispetto al rollio, si otterrebbero risultati addirittura peggiorativi.

E se lo stato del mare cambia oppure, se accanto alla nostra barca passa una nave che genera delle altre onde, che succede?

Il sistema è in grado di "sentire" immediatamente qualsiasi variazione, autoadattandosi all'istante alla nuova situazione.

Lo smorzamento generato dal vostro sistema, di quanto riduce il rollio dello scafo alla fonda?

Da esperienze pratiche fatte in mare, diciamo che la riduzione del rollio è sull'ordine del 70%, un risultato che assume una valenza importante se consideriamo che per ottenerlo non abbiamo assolutamente inficiato la validità del sistema che stabilizza la barca in navigazione.

Le pinne, muovendosi, generano rumore?

Le pinne, di per sé, no. Il loro movimento è assicurato da un sistema idraulico con pompe e attuatori che, funzionando, normalmente generano qualche decibel. Montando un'ala molto efficiente, però, che non necessita di grande forza per essere attivata, siamo riusciti a installare un impianto di potenza molto contenuta rispetto ad altri, la cui rumorosità durante il funzionamento è decisamente ridotta, direi appena percettibile e solo in aree limitate della barca.