Elica direzionale di prua Bow Thruster

L’elica direzionale di prua permette l’esecuzione di manovre molto complesse in particolari condizioni di vento e corrente o non realizzabili senza l’ausilio di mezzi di movimentazione portuali.

Generalmente l’elica direzionale è collocata a prua, in posizione più bassa possibile dello scafo per evitare fenomeni di cavitazione a causa di un non sufficiente battente idrostatico e a causa della possibile interferenza con la superficie fluido-aria che potrebbe generare l’introduzione di aria nel condotto dell’elica e una riduzione del rendimento. Spesso accade che venga installata un’elica direzionale anche a poppa, detta Stern thruster, per migliorare la manovrabilità del mezzo o nel caso di posizionamento dinamico nel campo offshore.

Elica direzionale di prua, propulsione composta da una coppia di eliche a pale fisse che vengono alternativamente azionate per direzionare la prua in un verso o nell’altro. Oppure viene installata un’unica elica a passo variabile che svolge la duplice funzione invertendo l’angolo di pala. In quest’ultima tipologia, variando il passo infatti, viene regolata la direzione della spinta. In entrambi i casi l’elica direzionale di prua alloggia all’interno di un condotto cilindrico che presenta una particolare svasatura alle estremità per aumentare la capacità di acqua processata dall’elica.

L’utilizzo dell’elica direzionale permette di manovrare navi di grandi dimensioni all’interno di porti o specchi d’acqua ridotti, facilita inoltre le operazioni di ormeggio e disormeggio e il distacco della nave dalla banchina portuale senza l’ausilio dei rimorchiatori, quindi un grande risparmio economico. Per tali motivi è attualmente utilizzata dalle imbarcazioni commerciali quali traghetti, navi merci e navi passeggeri.

Il dimensionamento dell’elica direzionale di prua bow thruster è fondamentale per la corretta scelta della tipologia di elica da scegliere dalla serie sistematica e si effettua calcolando la spinta laterale che l’elica deve fornire per effettuare la manovra. Per calcolare la spinta è necessario calcolare il momento torcente utile per la rotazione:

M_T = F_V*S_L*A_*0,8

Avendo indicato con:

F_V = forza stimata del vento

S_L = superficie laterale esposta al vento

A = distanza tra il centro di pressione del vento e il punto di rotazione, che coincide con metà nave

0,8 è un coefficiente che tiene conto dell’azione del vento sulle superfici non piane

Ottenuto il valore del momento torcente necessario, si divide tale quantità per il braccio di spinta, ovvero la distanza dell’elica direzionale di prua bow thruster dal centro di rotazione della nave e si ottiene il modulo della spinta necessaria e quindi la tipologia di elica più adatta.