IT201800007463A1 - Veicolo sottomarino a configurazione variabile - Google Patents

Description

TITOLO

VEICOLO SOTTOMARINO A CONFIGURAZIONE VARIABILE

SETTORE TECNICO

La presente invenzione si inserisce nel settore tecnico dei veicoli sottomarini a configurazione variabile. L’invenzione si rivolge in particolar modo ai veicoli sottomarini robotici a configurazione variabile, usati per operazioni di sorveglianza e/o ispezione e/o intervento non predisposti per avere a bordo un conducente e/o altro personale, conosciuti come UUV (Unmanned Underwater Vehicles).

STATO DELL’ARTE

I veicoli robotici sottomarini sono costruiti con caratteristiche diverse in funzione delle esigenze operative alle quali sono destinati.

Quando le finalità sono quelle di rilievo/rilevamento (survey) batimetrico o di altro tipo, dove si prevede che il veicolo debba percorrere distanze rilevanti con buona velocità, è utile avere una conformazione allungata, ad esempio a siluro, che offra bassa resistenza idrodinamica.

Secondo un acronimo conosciuto nel settore, si parla di solito in questo caso di veicoli AUV (Autonomous Underwater Vehicles), ossia veicoli autonomi.

Quando invece le finalità sono quelle di ispezione e intervento in loco, viene perseguita la capacità del veicolo di stazionare in una certa posizione con la migliore stabilità possibile, per cui risulta più vantaggiosa una forma pressoché isotropa; inoltre, si deve prevedere la presenza di motori atti a fornire spinte in più direzioni, per contrastare le correnti sottomarine e mantenere in assetto il veicolo e/o per potersi comunque spostare agevolmente in tutte le direzioni, ad es. per un compito di ispezione. Quando si hanno attività di sola ispezione è ancora possibile utilizzare AUV (ovviamente di forma pressoché isotropa), mentre per le attività di intervento in loco è necessario ricorrere a veicoli ROV (Remotely Operated Vehicles) filoguidati o a veicoli con pilota a bordo.

È facile comprendere che per molte situazioni operative sarebbe opportuno avere un veicolo robotico sottomarino che coniughi un’efficiente forma idrodinamica, per veloci trasferimenti, con un’elevata stabilità in stazionamento, quando si devono utilizzare gli strumenti di bordo per interventi di varia natura e per avere una facilità di spostamento nelle varie direzioni.

Nel documento anteriore KR101642494 è descritto un veicolo sottomarino che si prefigge di ottenere una forma idrodinamica corretta unita ad una buona stabilità in condizione di stazionamento.

A tal fine viene descritto e difeso un veicolo sottomarino a forma sostanzialmente di siluro, avente distribuiti in senso longitudinale una pluralità di propulsori che possono essere manualmente orientati in modo indipendente uno dall’altro; quando si hanno necessità di navigazione, tutti i propulsori vengono orientati per spingere in direzione assiale, mentre quando si hanno necessità di stazionamento ogni propulsore viene ruotato secondo un asse ortogonale a quello di spinta, in modo da indirizzare quest’ultima nella direzione più appropriata per contrastare le correnti sottomarine e mantenere al meglio possibile stabile l’assetto del veicolo.

A causa della forma allungata a siluro, la maggiore o minore stabilità del veicolo in condizione di stazionamento è influenzata da come lo stesso si trova orientato rispetto alla corrente sottomarina da cui viene sollecitato, ovvero da quanta superficie è esposta a detta corrente, e non per tutte le possibili situazioni i propulsori, soprattutto perché non orientabili durante la navigazione, possono risultare parimenti efficaci nel contrasto.

Nell’altro documento anteriore EP3250345 viene descritto e difeso un veicolo sottomarino conformato in guisa di serpente, costituito da una serie di bracci consecutivi tra loro mutuamente articolati a cerniera.

In almeno parte di detti bracci sono previsti dei propulsori che in ragione del loro orientamento rispetto agli altri, possono complessivamente definire una direzione di navigazione, rettilinea o curva, per il veicolo, ovvero una forma più raccolta del veicolo alla ricerca di una stabilità in stazionamento.

Ovviamente, la forma aperta del corpo del veicolo non permette una buona resistenza alle spinte delle correnti in detta condizione di stazionamento, ed i propulsori, a causa della posizione ed assetto in cui vengono a trovarsi, possono risultare di efficacia ridotta.

Nell’ulteriore documento anteriore CN 101870352B, viene descritto e difeso una struttura a configurazione variabile per veicoli sottomarini, costituita da una sorta di telaio formato da una pluralità di parallelogrammi articolati, disposti a corona, con detto telaio posizionato in posizione centrale alla struttura, su un piano perpendicolare all’asse longitudinale della medesima.

Simmetricamente a detto telaio a corona, davanti e dietro ad esso, sono presenti rispettivi anelli, concentrici al telaio stesso, collegati a quest’ultimo mediante bracci snodati ed arcuati, in guisa di centine longitudinali.

Il telaio a corona, grazie ai parallelogrammi articolati, può assumere una configurazione raccolta, di diametro inferiore, ed una estesa, di diametro superiore; in conseguenza di questa variazione di geometria, gli anelli anteriore e posteriore, interconnessi mediante i citati bracci arcuati, vengono rispettivamente allontanati o avvicinati, cosicché la struttura può passare da una configurazione a ogiva ad una quasi sferica.

Nel documento non sono forniti dettagli riguardo i propulsori, pertanto è da presumere che il loro assetto non venga condizionato dal cambio di forma del veicolo consentito dalla struttura; per quest’ultima non è ulteriormente specificato chi provveda a costituire la carenatura esterna, se rigida o flessibile, ed in quale modo essa possa adattarsi alle variazioni di forma della struttura stessa.

È altresì disponibile in commercio un veicolo sottomarino nel quale parti di carenatura sono movimentate da posizioni chiuse ad aperte.

Nella prima configurazione si ha una forma dello scafo appiattita e liscia, con organi operativi racchiusi all’interno, adatta per la navigazione.

Al raggiungimento del posto prefissato, le carenature vengono aperte permettendo la fuoriuscita di bracci robotici, telecamere e simili.

Durante qualunque cambio di configurazione, resta tuttavia immutata la posizione e l’orientamento dei propulsori, pertanto si deve ipotizzare una scarsa possibilità di contrastare le correnti sottomarine ed altri disturbi esterni per stabilizzare il veicolo in condizione di stazionamento.

SINTESI DELL’INVENZIONE

Scopo della presente invenzione è perciò quello di proporre un veicolo sottomarino a configurazione variabile che possieda qualità polivalenti, tali da poter svolgere efficacemente compiti di sorveglianza, quali quelle svolte dagli AUV (Autonomous Underwater Vehicles) a forma sostanzialmente di siluro, percorrendo rapidamente anche distanze rilevanti e, in alternativa oppure in aggiunta, operazioni di ispezione e intervento in loco, stazionando in assetto costante e con possibilità di contrastare le correnti sottomarine, divenendo in questa fattispecie un cosiddetto veicolo isotropo alla maniera degli attuali ROV (Remotely Operated Vehicle), vale a dire tale non solo da consentire di mantenere un buon assetto da fermi, ma anche di ottenere una buona mobilità locale, non dipendente dalla specifica direzione, e migliori ellissoidi di manipolabilità in forza ed in velocità.

Ancora uno scopo dell’invenzione prevede che il veicolo sottomarino abbia, in funzione di dette funzioni multiple, una forma dello scafo con bassa resistenza idrodinamica quando sono esplicate funzioni di rilievo e/o sorveglianza, ed una forma che favorisca l’assetto stazionario quando deve compiere lavori di ispezione ravvicinata e/o di intervento in una determinata zona.

Un altro scopo dell’invenzione è quello di ottenere le prestabilite variazioni di forma dello scafo, per la configurazione rilievo/sorveglianza ovvero ispezione/intervento, con semplici comandi impressi anche da remoto, che al tempo stesso e in maniera conseguente modifichino anche la direzione di spinta data dai gruppi propulsori, rendendola ottimale ora per l’una ora per l’altra di dette configurazioni.

Un ulteriore scopo dell’invenzione consiste nel realizzare il veicolo sottomarino con elementi sostanzialmente modulari, così da poter variare la forma dello scafo anche in funzione di specifiche necessità, pur conservando le peculiarità originali.

Ancora un altro scopo dell’invenzione prevede di ottenere per lo scafo una conformazione tale da potervi facilmente applicare uno o più bracci robotici/manipolatori.

Un altro ulteriore scopo dell’invenzione prevede che gli elementi principali che compongono lo scafo siano, oltre che modulari, anche a tenuta d’acqua a pressioni rilevanti, così da poter disporre al loro interno di vani adatti ad alloggiare attrezzature, strumentazioni, batterie, centraline di comando e altro.

Questi ed altri scopi sono pienamente raggiunti mediante un veicolo sottomarino a guida automatica, del tipo comprendente almeno uno scafo al quale sono associati propulsori per la movimentazione e la manovra in acqua del citato veicolo sottomarino, il quale comprende:

- almeno quattro elementi di forma allungata, previsti per definire il citato scafo e mutuamente articolati in corrispondenza delle rispettive testate mediante snodi, a formare almeno una prima figura poligonale chiusa, disposta su un piano e centrata rispetto a due assi di simmetria ortogonali;

- almeno un propulsore, associato a ciascuno di detti elementi dello scafo e destinato a fornire una spinta propulsiva diretta con un determinato angolo di inclinazione rispetto all’asse longitudinale del rispettivo elemento nel piano individuato dalla suddetta figura poligonale chiusa;

- mezzi attuatori, associati a detti snodi a cerniera, previsti per variare e stabilizzare un prefissato angolo compreso tra due rispettivi elementi dello scafo consecutivi, così da ottenere, per detta prima figura poligonale chiusa, almeno due configurazioni caratteristiche, di cui una a geometria appiattita ed una a geometria estesa, alle quali risultano rispettivamente corrispondenti una prima conformazione allungata ed una sezione trasversale ridotta di detto scafo, in cui detti elementi dello scafo risultano disposti quasi paralleli l’uno all’altro, per determinare una bassa resistenza idrodinamica nella navigazione di detto veicolo sottomarino, ed una seconda conformazione sostanzialmente isotropa, in cui i medesimi elementi dello scafo risultano disposti mutuamente angolati, destinata ad una condizione di stazionamento dello stesso veicolo sottomarino.

BREVE DESCRIZIONE DEI DISEGNI

Le caratteristiche dell’invenzione risulteranno evidenti dalla seguente descrizione di una preferita forma di realizzazione del veicolo sottomarino a configurazione variabile in oggetto, in accordo con quanto proposto nelle rivendicazioni e con l’ausilio delle allegate tavole di disegno, nelle quali:

- la Fig. 1A illustra, in una vista schematica in pianta, un veicolo sottomarino secondo l’invenzione, con lo scafo costituito da quattro elementi a configurazione variabile, disposti in una prima posizione;

- la Fig. 1B illustra il veicolo sottomarino di Fig. 1A con gli elementi dello scafo disposti in una seconda posizione;

- la Fig. 2A illustra, in una vista schematica pianta, un veicolo sottomarino con gli elementi dello scafo di diversa forma, disposti in una prima posizione;

- la Fig. 2B illustra il veicolo sottomarino di Fig. 2A con gli elementi dello scafo disposti in una seconda posizione;

- la Fig. 3 illustra, in una vista schematica pianta, una variante realizzativa del veicolo sottomarino di cui alle Figg.1A, 1B, con associati due bracci robotici; - la Fig. 4 illustra, in una vista schematica pianta, una seconda variante realizzativa del veicolo sottomarino;

- la Fig. 5 illustra schematicamente, in assonometria, una diversa forma di realizzazione del veicolo sottomarino, con elementi dello scafo disposti su due piani ortogonali;

- la Fig. 6 mostra in vista prospettica un veicolo sottomarino dell’invenzione secondo la variante realizzativa di Fig. 3: la Fig. 6A mostra il veicolo in configurazione idonea al rilievo/sorveglianza, la Fig. 6B mostra il veicolo in configurazione idonea all’ispezione/intervento.

DESCRIZIONE DELLE FORME REALIZZATIVE PREFERITE

Nelle sopraelencate figure è stato indicato nel suo insieme, col riferimento 1, un veicolo sottomarino a configurazione variabile, del tipo non predisposto per avere a bordo un conducente e/o altro personale.

Il veicolo sottomarino 1 è dotato di idonei mezzi di programmazione delle funzionalità operative e/o controllo a distanza, non illustrati in dettaglio, con o senza fili, in grado di comandare le rispettive funzioni operative in immersione.

Il veicolo sottomarino 1, in modo di per sé noto, comprende uno scafo 2 al quale sono associati propulsori 3 per la movimentazione e la manovra in acqua, ad esempio ad elica o idrogetto.

Secondo l’invenzione, lo scafo 2 è costituito da almeno quattro elementi 20 di forma allungata, mutuamente articolati in corrispondenza delle rispettive testate 20T mediante snodi 21, a formare almeno una prima figura poligonale chiusa F1, disposta su un piano e centrata rispetto a due assi di simmetria ortogonali X, Y.

In una prima forma di realizzazione dell’invenzione, illustrata nelle Figg. 1A, 1B, sono previsti quattro dei suddetti elementi 20 dello scafo 2, aventi foggia di siluro, a ciascuno dei quali è associato almeno un propulsore 3, destinato a fornire una spinta propulsiva diretta sostanzialmente parallela all’asse longitudinale dello scafo 2, in un senso oppure nell’altro.

Vantaggiosamente, i propulsori 3 sono fissati lateralmente agli elementi 20, dalla parte esterna rispetto a detta prima figura poligonale chiusa F1 e sono disposti in posizione fissa con asse di spinta parallelo all’asse longitudinale del rispettivo elemento 20 stesso, o in ogni caso con un determinato angolo di inclinazione rispetto al suddetto asse longitudinale dell’elemento 20 nel piano individuato dalla figura poligonale chiusa F1.

Ad ognuno di detti snodi 21 sono associati mezzi attuatori 22, illustrati schematicamente, ad esempio idraulici o elettrici, previsti per variare e stabilizzare un prefissato angolo compreso tra i due elementi 20 consecutivi tra i quali essi sono interposti, così da ottenere, per detta prima figura poligonale chiusa F1, almeno due configurazioni caratteristiche, di cui una AF1, a geometria appiattita (Fig. 1A) ed una a geometria estesa EF1 (Fig.1B).

Preferibilmente, anche se non obbligatoriamente, gli assi X, Y delimitano due metà simmetriche delle citate configurazioni AF1, EF1, ovvero con gli angoli contrapposti a due a due uguali.

Nella configurazione a geometria appiattita AF1 (Fig. 1A), lo scafo 2 assume una prima conformazione allungata a rombo schiacciato, con una sezione trasversale ridotta secondo l’asse X, in cui gli elementi 20 risultano disposti quasi paralleli l’uno all’altro, per determinare una bassa resistenza idrodinamica secondo l’asse longitudinale Y dello scafo 2, vantaggiosa durante la navigazione di detto veicolo sottomarino 1.

Di conseguenza, i quattro propulsori 3 sono anch’essi disposti quasi paralleli l’uno all’altro nonché all’asse longitudinale Y dello scafo 2, così che la loro spinta propulsiva sia efficacemente sfruttata.

Nella configurazione a geometria estesa EF1 (Fig. 1B), lo scafo 2 assume una seconda conformazione sostanzialmente isotropa rispetto ai due assi X, Y, con forma quadrangolare, con i medesimi elementi 20 dello scafo 2 disposti mutuamente angolati; questa configurazione viene selezionata in condizione di stazionamento del veicolo sottomarino 1, con i quattro propulsori 3 che si trovano disposti pressoché ortogonali, per cui dirigendo in un senso o nell’altro le loro spinte propulsive, si ottiene la massima efficacia nel contrasto ad eventuali correnti sottomarine che tendono a spostare e/o modificare l’assetto del veicolo 1.

In una seconda forma di realizzazione dell’invenzione, illustrata nelle Figg. 2A, B, sono ancora previsti quattro elementi 20 per costituire lo scafo 2, ognuno dei quali presenta due porzioni rettilinee consecutive 20A, 20B, ad esempio disposte ad angolo retto.

Preferibilmente, la porzione 20A di ogni elemento 20, alla quale è associato il relativo propulsore 3, ha sviluppo maggiore della porzione 20B.

La disposizione dei quattro elementi 20, simmetrica rispetto ai rispettivi assi X, Y, determina che, nella configurazione a geometria appiattita AF1, lo scafo 2 assuma una relativa prima conformazione allungata di foggia rettangolare (Fig. 2A) col lato minore secondo l’asse X, mentre nella configurazione a geometria estesa EF1 si determina, per lo stesso scafo 2, una seconda conformazione ancora sostanzialmente isotropa, con forma poligonale (Fig.2B).

Per questa seconda forma di realizzazione è possibile prevedere solo due mezzi attuatori 22, associati agli snodi 21 disposti sull’asse X.

I propulsori 3 risultano perfettamente paralleli con l’asse longitudinale Y dello scafo 2, quando quest’ultimo si trova in configurazione a geometria appiattita AF1 (Fig. 2A), mentre risultano mutuamente angolati, con lo scafo 2 in configurazione a geometria estesa EF1 (Fig.2B).

In una terza forma di realizzazione dell’invenzione, illustrata nella Fig. 3 e derivata dalla descritta prima forma di realizzazione di cui sopra, sono previsti due elementi portanti ausiliari 23, ciascuno dei quali interposto tra due di detti quattro elementi 20 dello scafo 2, in rispettive posizioni contrapposte, preferibilmente dislocate a prua ed a poppa dello scafo 2.

Detti elementi portanti ausiliari 23 sono collegati agli elementi 20 con interposizione di relativi snodi 21 e di mezzi attuatori 22 analoghi a quelli di cui si è detto con riferimento alla prima forma di realizzazione.

Almeno uno di detti elementi portanti ausiliari 23 è destinato a supportare almeno un braccio robotico 4 dotato di utensili operativi 40.

Con l’introduzione degli elementi portanti ausiliari 23, lo scafo 2 assume, nella configurazione a geometria appiattita AF1, una prima conformazione allungata di foggia esagonale schiacciata secondo l’asse trasversale X, mentre nella configurazione a geometria estesa EF1 si determina, per lo stesso scafo 2, una seconda conformazione ancora sostanzialmente isotropa, con forma poligonale, non illustrata in quanto abbastanza simile a quella di cui alla Fig.1B.

Nella Fig. 6 è mostrato il veicolo dell’invenzione in una forma di realizzazione che mostra la stessa geometria della struttura portante della soluzione di Fig.3, in cui però gli elementi 20 e gli elementi portanti ausiliari 23 dello scafo sono rivestiti con elementi di carena, 50. Nella Fig. 6A il veicolo è mostrato nella configurazione a geometria appiattita AF1, mentre nella Fig. 6B il medesimo veicolo è mostrato nella configurazione a geometria estesa EF1. Con 21A sono indicati gli assi degli snodi 21 i quali sono tutti paralleli tra loro e permettono una variabilità nel piano della configurazione del veicolo. Oltre ai quattro propulsori 3 destinati a fornire una spinta propulsiva nella direzione di allungamento dell’elemento 20 dello scafo 2 al quale sono associati, sono presenti quattro propulsori ausiliari, 3’ disposti per fornire una spinta propulsiva nella direzione ortogonale al piano individuato dalla figura poligonale definita dallo scafo 2. Due dei quattro propulsori ausiliari 3’ sono disposti in corrispondenza degli snodi 21 di collegamento tra due elementi 20 consecutivi, mentre gli altri due propulsori ausiliari 3’ sono disposti in corrispondenza della mezzeria degli elementi portanti ausiliari 23. Quando il veicolo si trova nella configurazione a geometria appiattita AF1 idonea ad attività di rilievo/sorveglianza i quattro propulsori 3 sono tutti disposti per fornire una spinta propulsiva nella direzione dell’asse longitudinale del veicolo e i propulsori ausiliari 3’ rimangono prevalentemente non attivi, in quanto aventi lo scopo di mantenere l’assetto orizzontale e la profondità. Quando il veicolo si trova nella configurazione a geometria estesa EF1 idonea ad attività di ispezione/intervento i propulsori 3 continuano fornire la loro spinta propulsiva nel piano definito dallo scafo 2 ma ciascun propulsore fornisce la propria spinta secondo una direzione inclinata con un angolo di circa 90° rispetto ad i propulsori adiacenti nella catena cinematica chiusa definita dallo scafo 2. Nella configurazione estesa EF1 la disposizione dei propulsori 3 e dei propulsori ausiliari 3’ permette una elevata manovrabilità del veicolo ed elevate capacità di stazionamento. Gli elementi di carena 50 sono progettati per contemperare le due esigenze di ottimizzare il coefficiente idrodinamico del veicolo nella configurazione appiattita AF1 e la stabilità dello stesso nella configurazione estesa EF1.

In una quarta forma di realizzazione dell’invenzione, illustrata nella Fig. 4 e derivata dalla terza, sono previsti due ulteriori elementi portanti ausiliari 23, interposti tra i restanti due elementi 20 dello scafo 2.

Gli ulteriori elementi portanti ausiliari 23 sono collegati ai corrispondenti elementi 20 con interposizione di relativi snodi 21 e di mezzi attuatori 22, analogamente a quanto detto in precedenza.

Anche per questa quarta forma di realizzazione, è previsto che almeno uno di detti elementi portanti ausiliari 23 sia destinato a supportare almeno un braccio robotico (non illustrato) dotato di utensili operativi.

Con detti ulteriori elementi portanti ausiliari 23, lo scafo 2 assume, nella configurazione a geometria appiattita AF1, una prima conformazione allungata di foggia ottagonale schiacciata secondo l’asse trasversale X, non illustrata in quanto molto simile a quanto raffigurato nella Fig. 3, mentre nella configurazione a geometria estesa EF1 lo stesso scafo 2 risulta ancora con una conformazione sostanzialmente isotropa, con pianta ottagonale.

Per quanto riguarda l’assetto dei propulsori 3, si rimanda a quanto descritto in precedenza.

Per tutte le forme di realizzazione dell’invenzione sin qui descritte a titolo di esempio non limitativo, si precisa che i vari mezzi attuatori 22, presenti in ognuna di dette forme di realizzazione, sono ovviamente comandati in idonea coordinazione tra loro, dovendosi sempre verificare che la sommatoria degli angoli interni della figura poligonale chiusa F1 sia quella conseguente al numero dei lati della stessa, ovvero degli elementi 20 e degli elementi portanti ausiliari 23 che la compongono.

In una diversa forma di realizzazione del veicolo sottomarino 1, schematicamente illustrata nella Fig. 5, lo scafo 2 è sviluppato su due piani tra loro ortogonali, anziché uno solo come nelle forme di realizzazioni precedenti. Mentre nelle forme di realizzazione precedentemente descritte nel passaggio dalla configurazione appiattita AF1 alla configurazione estesa EF1 il veicolo mantiene una struttura sostanzialmente piana, nella forma di realizzazione di Fig. 5 il veicolo ha configurazione variabile tridimensionalmente.

A tal fine sono previsti ulteriori almeno quattro elementi 200 di forma allungata, mutuamente articolati in corrispondenza delle rispettive testate mediante snodi 210, a formare una seconda figura poligonale chiusa F2, disposta su un piano perpendicolare a quello su cui giace la citata prima figura poligonale chiusa F1, passante per l’asse longitudinale Y dello scafo 2 medesimo.

Ai suddetti snodi 210 sono associati relativi mezzi attuatori, simili agli altri descritti e non illustrati.

Gli elementi 20 della seconda figura poligonale chiusa F2 sono opportunamente interconnessi a quelli della prima figura F1, e sono disposti simmetricamente rispetto a relativi assi, dei quali l’asse longitudinale Y è comune mentre quello trasversale X’ è perpendicolare all’asse X.

Vantaggiosamente, anche detti ulteriori almeno quattro elementi 200 dello scafo 2 sono provvisti di relativi propulsori non illustrati nella Fig. 5.

Come intuitivamente comprensibile, anche per quest’ultima variante realizzativa sono previste le descritte configurazioni a geometria appiattita ed a geometria estesa, non illustrate in dettaglio, impresse contemporaneamente ad ambedue le dette prima e seconda figura poligonale chiusa F1, F2.

La forma realizzativa di Fig. 5 permette di ottenere una configurazione variabile tridimensionalmente che aumenta ulteriormente la stabilità in acqua sia dal punto di vista idrostatico sia nel caso di scambio di forze con l’esterno, ad esempio durante compiti di intervento.

Vantaggiosamente, gli elementi 20 dello scafo 2 sono a tenuta d’acqua e sono previsti per alloggiare equipaggiamenti e/o attrezzature e/o strumenti (non illustrati) dello stesso veicolo sottomarino 1. Alternativamente, gli elementi 20 hanno esclusivamente funzione strutturale portante ed eventuali alloggiamenti, stagni o meno, sono ricavati negli elementi di carena 50 o associati esternamente agli elementi 20.

Per ottimizzare le prestazioni nautiche del veicolo sottomarino 1, è possibile prevedere appendici idrodinamiche (non illustrate) sporgenti esternamente dagli elementi 20, 200 dello scafo 2, di tipo fisso destinate a migliorare la stabilità e l’assetto del veicolo sottomarino 1, e/o di tipo mobile, per l’azione di relativi attuatori, previste per direzionare lo stesso veicolo sottomarino 1 in navigazione.

Dalla precedente descrizione risultano con estrema evidenza le peculiari ed innovative caratteristiche del veicolo sottomarino a configurazione variabile oggetto della presente invenzione che, diversamente da quanto proposto dalla tecnica nota, possiede effettivamente qualità polivalenti, tali da poter svolgere efficacemente compiti di rilievo e/o sorveglianza, percorrendo rapidamente anche distanze rilevanti e, in alternativa oppure in aggiunta, operazioni di ispezione e intervento in loco, stazionando in assetto costante con possibilità di contrastare le correnti sottomarine e con elevata manovrabilità in spazi ristretti, divenendo in questa fattispecie un veicolo compatto, alla maniera dei cosiddetti veicoli ROV (Remotely Operated Vehicles).

Le funzioni multiple del veicolo sottomarino sono ottenute nella maniera migliore possibile prevedendo configurazioni variabili della forma dello scafo, che presenta vantaggiosamente una bassa resistenza idrodinamica quando sono esplicate funzioni di rilievo/sorveglianza, ed una forma isotropa che favorisca l’assetto stazionario e la manovrabilità quando deve compiere lavori di ispezione ravvicinata e/o intervento.

È doveroso evidenziare che un veicolo sottomarino a configurazione variabile secondo la presente invenzione potrebbe essere un veicolo con pilota a bordo, un veicolo comandato da remoto, ad esempio filoguidato, o anche un veicolo a guida completamente automatica programmata. In ogni caso, un importante vantaggioso aspetto dell’invenzione consiste nella possibilità di variare la forma dello scafo, per la configurazione simil AUV ovvero simil ROV, in modo automatico ed in maniera automatica conseguente vengono altresì modificate le direzioni di spinta dei gruppi propulsori, per avere le migliori prestazioni.

Il proposto veicolo sottomarino, come si evince dalla descrizione di cui sopra, è vantaggiosamente costituito con elementi modulari, per avere la massima libertà di costruzione dello scafo in funzione di specifiche necessità, quali ad esempio l’applicazione di uno o più bracci robotici.

Si intende comunque che quanto sopra descritto ha valore esemplificativo e non limitativo, pertanto eventuali varianti di dettaglio che si rendessero necessarie per ragioni tecniche e/o funzionali, si considerano sin da ora rientranti nel medesimo ambito protettivo definito dalle sottoriportate rivendicazioni.

Claims (10)

1. RIVENDICAZIONI 1. Veicolo sottomarino a configurazione variabile, del tipo comprendente almeno uno scafo (2) al quale sono associati propulsori (3) per la movimentazione e la manovra in acqua del citato veicolo sottomarino (1), il quale è caratterizzato dal fatto di comprendere: - almeno quattro elementi (20) di forma allungata, previsti per definire il citato scafo (2) e mutuamente articolati in corrispondenza delle rispettive testate (20T) mediante snodi (21), a formare almeno una prima figura poligonale chiusa (F1), disposta su un piano e centrata rispetto a due assi di simmetria ortogonali (X, Y); - almeno un propulsore (3), associato a ciascuno di detti elementi (20) dello scafo (2) e destinato a fornire una spinta propulsiva diretta con un determinato angolo di inclinazione rispetto all’asse longitudinale del rispettivo elemento (20) nel piano individuato da detta figura poligonale chiusa (F1); - mezzi attuatori (22), associati a detti snodi (21), previsti per variare e stabilizzare un prefissato angolo compreso tra due rispettivi elementi (20) dello scafo (2) consecutivi, così da ottenere, per detta prima figura poligonale chiusa (F1), almeno due configurazioni caratteristiche, di cui una a geometria appiattita (AF1) ed una a geometria estesa (EF1), alle quali risultano rispettivamente corrispondenti una prima conformazione allungata ed una sezione trasversale ridotta di detto scafo (2), in cui detti elementi (20) dello scafo (2) risultano disposti quasi paralleli l’uno all’altro, per determinare una bassa resistenza idrodinamica nella navigazione di detto veicolo sottomarino (1), ed una seconda conformazione sostanzialmente isotropa, in cui i medesimi elementi (20) dello scafo (2) risultano disposti mutuamente angolati, destinata ad una condizione di stazionamento dello stesso veicolo sottomarino (1).
2. 2. Veicolo sottomarino secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto di prevedere due elementi portanti ausiliari (23), ciascuno dei quali interposto tra due di detti elementi (20) dello scafo (2), in rispettive posizioni contrapposte, con almeno uno di detti elementi portanti ausiliari (23) destinato a supportare almeno un braccio robotico (4) dotato di utensili operativi (40).
3. 3. Veicolo sottomarino secondo la riv. 1, caratterizzato dal fatto che in detto scafo (2) sono previsti ulteriori almeno quattro elementi (200) di forma allungata, mutuamente articolati in corrispondenza delle rispettive testate mediante snodi (210), a formare una seconda figura poligonale chiusa (F2), disposta su un piano perpendicolare a quello su cui giace la citata prima figura poligonale chiusa (F1) ed a quest’ultima interconnessa, detta seconda figura poligonale chiusa (F2) essendo centrata rispetto a due relativi assi di simmetria ortogonali (X’, Y).
4. 4. Veicolo sottomarino secondo la riv. 3, caratterizzato dal fatto di prevedere ulteriori mezzi attuatori, associati agli snodi (210) interposti tra detti ulteriori almeno quattro elementi (200) dello scafo (2), previsti per variare e stabilizzare gli angoli compresi tra questi ultimi, così da ottenere, per detta seconda figura poligonale chiusa (F2), almeno due configurazioni caratteristiche, rispettivamente a geometria appiattita ed a geometria estesa, definite in idonea combinazione con le corrispondenti configurazioni a geometria appiattita (AF1) ed estesa (EF1) della suddetta prima figura poligonale chiusa (F1).
5. 5. Veicolo sottomarino secondo la riv. 1 o 3, caratterizzato dal fatto che i citati propulsori (3) sono associati a lato dei rispettivi elementi (20, 200) dello scafo (2), all’esterno della corrispondente prima e/o seconda figura poligonale chiusa (F1, F2), e dal fatto che sono previsti per fornire la rispettiva spinta propulsiva in un senso oppure nell’altro.
6. 6. Veicolo sottomarino secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti elementi (20) dello scafo (2) sono a tenuta d’acqua e sono previsti per alloggiare equipaggiamenti e/o attrezzature e/o strumenti dello stesso veicolo sottomarino (1).
7. 7. Veicolo sottomarino secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere appendici idrodinamiche sporgenti esternamente da detti elementi (20) dello scafo (2).
8. 8. Veicolo sottomarino secondo la riv. 9, caratterizzato dal fatto che dette appendici idrodinamiche sono di tipo fisso e sono previste per stabilizzare l’assetto del medesimo veicolo sottomarino (1).
9. 9. Veicolo sottomarino secondo la riv. 9, caratterizzato dal fatto che dette appendici idrodinamiche sono rese mobili per l’azione di relativi attuatori, e sono previste per direzionare il medesimo veicolo sottomarino (1).
10. 10. Veicolo sottomarino secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere mezzi di controllo a distanza in grado di comandare le rispettive funzioni operative.