martedì, 2 Giugno, 2020

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Propulsione AZI.PO.D.

Articolo a cura di Federico Bianconi

La propulsione AZI.PO.D rappresenta un innovazione nei sistemi di propulsione navale.

Tradizionalmente, in ambito navale, la propulsione di una nave viene data in base al tipo di imbarcazione e al tipo motore (diesel, benzina, elettrico o configurazioni miste). L’utilizzo della propulsione elettrica viene sempre più utilizzata per far fronte all’inquinamento. Attualmente è raro trovare imbarcazioni o navi che utilizzano esclusivamente questa configurazione. Nelle classiche configurazioni, troviamo che al riduttore del motore vi è collegata un asse al quale è collocata un’elica. Ciò è molto diffuso nel campo diportistico, è l’utilizzo della trasmissione S-drive in cui l’accoppiamento con il motore, situato all’interno dello scafo, avviene con ingranaggi conici che lasciano il piede poppiero (che regge l’elica) libero di muoversi di qualche decina di gradi sull’asse verticale (figura 1).

Fig. 1 – Azipod con addetto alla manutenzione al suo interno.

Fonte (http-//www.naviearmatori.net/albums/userpics/10960/azipod)

Da qualche anno, su navi di alto tonnellaggio e non, si stanno utilizzando innovativi sistemi di propulsione, dai quali si è riuscito ad ottenere un

migliore risultato in efficienza idrodinamica e in spazi interni, il tutto con un minore consumo di carburante (pari al -18%) e un minore inquinamento atmosferico. Questo sistema viene denominato AZI.PO.D. (AZImuthing POdded Drive) e utilizza una propulsione elettrica. Venne sviluppato intorno ai primi anni ’90 dalla ditta svizzera Asea Brown Boveri (ABB) insieme a quella finlandese Kvaerner Masa Yards (KMY). La sua caratteristica consiste in un involucro a forma di ogiva che racchiude un motore elettrico a corrente alternata, il quale mediante un corto albero, azione l’elica, solitamente a passo fisso. In alcuni casi sono previste configurazione con doppia elica su entrambi i lati del’ogiva .La trasmissione è posizionata sotto lo scafo (figura 3), in acqua (grazie alla presenza di una ralla girevole) esso può ruotare di 360° intorno al proprio asse verticale. Non avendo il motore propulsivo all’interno dello scafo, il progettista riesce ad avere più spazio e maggiore possibilità per il disegno della carena (figura 4). Una caratteristica interessante, è quella la grandissima manovrabilità che questo sistema offre anche a basse velocità che con una sola elica e la possibilità che ha l’Azipod di ruotare di 180° in una quindicina di secondi. A differenza di altri sistemi che prevedono il timone, che risultava non efficace, riduce drasticamente il raggio di manovra del 30%, aumentando anche il controllo di manovra della nave quando procede a marcia indietro. Viene inoltre ridotto del 15 – 20 % il tempo e lo spazio di arresto rispetto alla manovra che prevede di invertire il verso di rotazione dell’elica. Evitando la linea d’asse si hanno molti vantaggi, tra cui: la riduzione di molte vibrazioni e la dispersione grazie all’impiego di cavi elettrici al posto di organi meccanici. Così facendo, l’elica lavora in un flusso di acqua libero ottenendo maggiore efficienza idrodinamica e meccanica.

A seguito degli eccellenti risultati conseguiti dall’Azipod sulle navi da crociera, questo sistema di propulsione è stato sempre più utilizzato sostituendo così il sistema diesel-meccanico con quello diesel–elettrico che prevede per ogni nave due impianti Azipod, eliminando così a poppa il

Fig. 3 – Spaccato gruppo Azipod

Fonte (https-//mdx2.plm.automation.siemens.com/sites/default/files/styles/lightbox_image/public/Picture1_3.jpg?itok=9TxoC0lu)

Fig. 4 – Disegno differenza di spazi.

Fonte (https-//www.nihilscio.it/Contributi/Elettrotecnica/Giuseppe%20Caruso/Applicazioni%20elettriche%20navali/2%20applicazioni%20elettriche%20navali_html_m5e8fc1c7)

timone e le eliche trasversali di manovra. La disposizione dell’elica ad una delle estremità della capsula dell’AZIPOD, può essere sistemata in modo da avere funzione traente oppure spingente. La prima viene utilizzata quando sono richieste velocità piuttosto elevate mentre la seconda configurazione è in genere preferita per una spinta elevata e una bassa velocità (come nel caso dei rimorchiatori). I motori elettrici utilizzati sono i motori sincroni di dimensioni piuttosto ridotte che consentono di realizzare strutture di più contenute e con caratteristiche idrodinamiche migliori. La presenza di due eliche consente inoltre di ridurne il diametro e questo comporta un ulteriore riduzione del rumore e delle vibrazioni. Durante i primi anni in cui si è utilizzato questo sistema, si sono verificati alcuni problemi sulla durata dei cuscinetti dell’albero dell’elica. L’ultimo modello, l’azipod X, fa proprie queste migliorie, assicurando un intervallo di manutenzione di cinque anni; inoltre è stata prevista la possibilità di sostituire i cuscinetti mentre la nave si trova all’ormeggio (figura 1). Finora l’impiego di questa tecnologia è stato prevalentemente su grandi navi rompighiaccio, traghetti veloci e navi da crociera, ma negli ultimi tempi, con l’abbassamento dei costi, si sta cominciando a verificare un travaso anche nella produzione da diporto, partendo ovviamente dai megayachts. I primi cantieri ad adottare questa tecnologia sono stati gli italiani Benetti e Picchiotti, che rispettivamente su un 65 metri e su un 73 metri hanno scelto di affidarsi agli Azipod. È facile prevedere che i notevoli risparmi di carburante renderanno questa scelta sempre più popolare, introducendo nel settore dello yachting una rivoluzione per quanto riguarda le prestazioni dell’imbarcazione, le possibilità di interior design e l’integrazione con i sistemi elettronici di bordo.

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