Immaginate di essere uno dei primi passeggeri del Royal Caribbean International – ‘Quantum of the Seas’. Appena si entra nella nave si sente il Comandante che chiede a tutti i passeggeri & membri dell’equipaggio di allacciare le cinture di sicurezza e rimanere nelle rispettive stanze fino al completamento del viaggio!

Sicuramente, questo è qualcosa che nessun passeggero vorrebbe sentire chi ha speso una fortuna per godersi le eccellenti strutture, il cibo e la bellezza eccezionale di una nave così meravigliosa.

Tuttavia, questo potrebbe diventare una realtà se la nave non fosse stata equipaggiata con macchinari o fosse progettata in modo da superare tutti i vari tipi di movimenti sentiti in mare.

Perché prendere solo navi da crociera e transatlantici, pensare alle navi da carico come portarinfuse, navi Ro-Ro o anche petroliere & Vettori GNL. Immagina quanto sarebbe difficile trasportare il carico (liquido o sfuso) in sicurezza se non avessimo alcuna tecnologia per controllare i vari movimenti durante il viaggio.

In questo articolo, ci concentreremo su come possiamo controllare il “movimento di rotolamento” della nave e i vari principi alla base dei diversi tipi di sistemi di stabilizzazione del rollio.

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Rolling è davvero il più grande problema tra tutti gli altri movimenti nei mari. I progressi tecnologici nella progettazione delle navi hanno già dato a noi architetti navali il vantaggio di studiare i movimenti delle onde attorno allo scafo della nave e dare il miglior design possibile per minimizzare tali effetti & garantire un viaggio confortevole e sicuro per i passeggeri e l’equipaggio.

La stabilizzazione del rollio può essere ottenuta nelle navi convenzionali cambiando le forme dello scafo, tuttavia, la riduzione delle ampiezze del rollio è possibile anche con altri mezzi. I sistemi di stabilizzazione possono essere ampiamente classificati in–

1. Sistemi passivi: in cui non è richiesta alcuna fonte di energia separata e nessun sistema di controllo speciale come la chiglia di sentina, i serbatoi antirollio (passivi), le alette fisse & sistema di peso mobile passivo.

1. Sistemi attivi: In cui il momento opposto rotolo è prodotto da masse in movimento o superfici di controllo per mezzo di potenza come le alette attive, serbatoi anti-rotolamento (attivo), attivo peso in movimento & il giroscopio.

Chiglie di sentina

Le chiglie di sentina sono le più popolari e montate sulla maggior parte delle navi. Sono piastre che si proiettano dal giro della sentina e si estendono per la metà centrale fino a due terzi della lunghezza della nave.

Per evitare il danno normalmente non sporgono oltre le linee laterali o di chiglia della nave, ma devono penetrare lo strato limite attorno allo scafo.

Fanno muovere un corpo d’acqua con la nave e creano turbolenza smorzando così il movimento e causando un aumento del periodo e una riduzione dell’ampiezza.

Sebbene di dimensioni relativamente ridotte, hanno grandi leve attorno all’asse di rotolamento e le forze su di esse producono un grande momento opposto al rotolamento.

Il loro effetto è generalmente migliorato dalla velocità in avanti. Sono allineati con il flusso d’acqua oltre lo scafo in acqua ferma per ridurre la loro resistenza in quello stato. Quando la nave sta rotolando la resistenza aumenterà e rallentare la nave un po’.

Serbatoi antirollio (attivi)

Sono simili al principio del sistema di serbatoi passivi ma il movimento dell’acqua è controllato da pompe o dalla pressione dell’aria sopra la superficie dell’acqua. I serbatoi su entrambi i lati della nave possono essere collegati da un arto inferiore o possono essere utilizzati due serbatoi separati.

Il condotto dell’aria contiene valvole azionate da un dispositivo di rilevamento del rotolo. Questo concetto utilizza una pompa a flusso assiale per forzare l’acqua nel serbatoio da un lato all’altro della nave, piuttosto che farla scivolare sotto le forze naturali di rollio, ondeggiamento e imbardata, come accade in un serbatoio passivo.

In una versione semplificata di un sistema attivo, un accelerometro rileva i movimenti di rotolamento e i segnali vengono inviati da questo dispositivo di rilevamento del rollio a una pompa a passo variabile, che controlla il flusso di liquido tra i serbatoi.

Il dispositivo può essere un semplice accelerometro o un complicato sistema di rilevamento giroscopico che rileva anche un piccolo angolo del rotolo dalla precessione giroscopica.

Pertanto, il dispositivo può essere utilizzato per controllare il movimento della nave a causa di ogni singola onda. A seconda della sofisticazione del sistema gli stabilizzatori attivi del serbatoio sono stati trovati per lasciare un’efficienza dell ‘ 80% o più nella stabilizzazione del movimento.

Alette attive

Con le alette attive, un sistema giroscopico sensibile rileva il movimento di rotolamento della nave e invia un segnale al sistema di azionamento che, a sua volta, fa muovere le alette in una direzione tale da provocare forze opposte al rollio. L’ingranaggio di azionamento è solitamente elettroidraulico.

Le alette, che possono essere in grado di retrazione nello scafo, sono posizionate intorno al giro di sentina in modo da garantire la massima leva per le forze che agiscono su di esse.

Un lembo dal bordo di uscita può essere utilizzato per aumentare la forza di sollevamento generata. La capacità di un sistema di pinne è solitamente espressa in termini di angolo costante di tallone che può causare con la nave che avanza in acqua ferma ad una data velocità.

La forza su una pinna varia in proporzione al quadrato della velocità della nave, mentre la curva GZ per la nave è indipendente dalla velocità. Tuttavia, un sistema di pinne non è probabile che sia molto efficace a velocità inferiori a circa 10 nodi.

La tabella seguente mette in evidenza alcuni dei principali aspetti tra il Rotolo di Stabilizzatori, come discusso in precedenza:

Da quanto sopra l’osservazione, si può concludere che ogni sistema di stabilizzazione ha i suoi vantaggi & svantaggi. Pertanto, maggiore sforzo deve essere dato all’idrostatica e all’idrodinamica del movimento dello scafo della nave attraverso le onde, in modo da evitare la necessità di un tipo di sistema di stabilizzazione del rollio o di utilizzarlo al minimo.

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Inoltre, in linea di principio i metodi utilizzati per stabilizzare contro il tiro possono essere utilizzati per stabilizzare contro il passo, ma i poteri coinvolti sono troppo grandi per giustificare il loro uso.

A voi..

Conoscete qualche altro tipo di sistema di stabilizzazione dei rulli utilizzato per le navi?

Facciamo sapere nei commenti qui sotto.

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