IT202000011980A1 - Scafo a geometria variabile per hydrofoil swath - Google Patents

Description

DESCRIZIONE del trovato avente per titolo:

SCAFO A GEOMETRIA VARIABILE PER HYDROFOIL S.W.A.T.H.

CAMPO DI APPLICAZIONE

Il presente trovato si riferisce al settore delle imbarcazioni, in particolare a quelle il cui profilo di missione ? molto vario, per esempio quello dei ?Water Taxi? dove esse necessitano di

- viaggiare all?interno di alcune zone protette alla massima velocit? possibile compatibile con una ridotta formazione ondosa; tale requisito si sta dimostrando sempre pi? stringente

- viaggiare ad elevate velocit? una volta che si trovano in acque aperte, con buona stabilit? e basso indice di motion sickness dei passeggeri

- essere quanto pi? efficiente possibile dal punto di vista della resistenza, visto l?uso continuativo del mezzo ed il conseguente risparmio energetico ed economico che ne deriva

- avere all?occorrenza un ridotto pescaggio

Un tipo carena che potrebbe soddisfare a quasi tutti i requisiti potrebbe essere quella del progetto ?ALISWATH?, la cui diffusione commerciale rispetto ad altre soluzioni simili ? stata tuttavia limitata a causa del pescaggio eccessivo.

Il presente trovato ha per scopo la risoluzione di questo limite.

STATO DELLA TECNICA

Come ? noto esistono diversi tipo di carene navali che differiscono fra loro per il tipo di sostentamento, il quale pu? essere di tipo idrostatico, dovuto alla spinta del volume di carena immerso, oppure di tipo idrodinamico, dovuto alla portanza della superficie di carena che scivola sull?acqua.

Le imbarcazioni ?tradizionali? in linea di massima si dividono tra imbarcazioni dislocanti, quelle che sfruttano primariamente la spinta idrostatica, ed imbarcazioni plananti, quelle che sfruttano la portanza idrodinamica. La resistenza delle prime ? fortemente legata alla lunghezza al galleggiamento. Essa aumenta gradualmente con la velocit? fino ad una velocit? critica funzione di detta lunghezza per poi aumentare fortemente, rendendo inefficiente ed antieconomico ogni aumento di potenza per incrementare significativamente la velocit?. L?incidenza del dislocamento ? poco rilevante. Nel caso di un water taxi o di un piccolo natante la lunghezza ? solitamente contenuta e dunque la velocit? critica risulta essere molto bassa, qualche nodo, e dunque per quanto efficiente in termini di rapporto resistenza/peso la carena dislocante non pu? essere adottata per piccole imbarcazioni ove si necessita di una velocit? operativa solitamente superiore a quella critica del dislocamento.

Per le carene plananti in tutte le loro declinazioni la resistenza ? invece fortemente legata al dislocamento. In questi casi la leggerezza ? fondamentale per ridurre drasticamente i consumi. Tuttavia esse per lo scopo dell?applicazione del nostro trovato hanno lo svantaggio della consistente formazione d?onda e come le precedenti dislocanti sono sensibili al moto ondoso.

Una soluzione che potrebbe essere adottata per ridurre la sensibilit? al moto ondoso e la resistenza ? un brevetto USA del 1880 il cui acronimo SWATH significa ?small waterplane area twin hull?. In una delle sue pi? diffuse declinazioni, il sostentamento idrostatico ? fornito da due corpi completamente immersi, simili a siluri, collegati alla imbarcazione principale, che si trova completamente fuori dall?acqua, mediante dei supporti verticali aventi una sezione per quanto possibile molto sottile. Poich? i supporti verticali hanno sezioni sottili la resistenza al loro avanzamento ? piccola, cos? come la formazione ondosa. Per la stessa ragione lo stato di mare non influenza i moti dell?imbarcazione principale, che risulta essere quasi trasparente al passaggio di una onda. I vantaggi sono l?elevata stabilit? di piattaforma anche in condizioni di mare impegnativo. Le contro indicazioni sono l?importante pescaggio, la limitata capacit? di sopportare variazioni di carico, spesso compensate con casse zavorra, e quindi un inutile incremento di peso.

Gli utilizzi principali sono le barche di piloti, laboratori ricerca, barche ambulatorio. Dal punto di vista della resistenza lo SWATH tradizionale, alla luce delle pi? recenti evoluzioni nello stato della tecnica, non ? tuttavia uno scafo particolarmente efficiente.

Un altro tipo di carena per alta velocit? ? l?aliscafo nel quale il sostentamento idrodinamico ? realizzato mediante superfici alari dette ali o hydrofoils o foils, completamente o parzialmente sommerse, che ad una velocit? superiore a quella di decollo, sollevano l?imbarcazione completamente al di fuori dell?acqua. I vantaggi sono la ridotta resistenza all?avanzamento, dovuta sostanzialmente al rapporto drag/lift delle ali e dei supporti verticali che le collegano alla imbarcazione. Questo rapporto per alte velocit?, superiori a quelle di minima planata di una carena planante, ? decisamente pi? basso rispetto a quest?ultimo tipo di carena. Gli svantaggi sono legati alla velocit? minima necessaria per mantenere in volo l?aliscafo, mantenibile solo per un tempo limitato del profilo operativo di un water taxi, ad esempio. Una volta sceso a basse velocit? l?aliscafo, o scafo con foils, si comporta dal punto di vista della resistenza e della tenuta al mare peggio dello scafo senza foils, in quanto alla resistenza della carena si aggiunge quella delle ali. Un ulteriore svantaggio di questo veicolo ? spesso la limitata escursione della capacit? di carico, in quanto per forti escursioni di dislocamento le ali diventerebbero troppo caricate e comincerebbero a perdere efficienza, non permettendo il volo di un aliscafo troppo pesante. Un altro svantaggio consiste nel pescaggio eccessivo a barca ferma che ne riduce l?accesso in alcuni porti.

Nonostante innumerevoli tentativi e variazioni di forme di scafo l?unica soluzione per ridurre i consumi sarebbe di ridurre le velocit? utilizzando per? carene ottimizzate per quelle velocit? pi? basse, espressamente quelle dislocanti il cui rapporto resistenza peso ? significativamente basso ed inferiore anche a quello di un profilo alare.

Per quanto riguarda la navigabilit? in zone protette, come per esempio canali di uscita in mare aperto, occorre segnalare che si assiste ad un cambiamento: laddove in passato il limite era una velocit? massima ridotta in alcuni casi oggi viene richiesto una ridotta formazione ondosa indipendentemente dalla velocit?, che potrebbe essere per determinate particolari carene pi? elevata. Seppure l?aliscafo ad ali immerse presenti in condizioni di volo una ridottissima formazione ondosa, la sua navigazione potrebbe comunque essere limitata dalla fase di decollo. L?aliscafo infatti prima di decollare deve raggiungere elevate velocit? in condizioni di dislocamento e quindi navigare seppure limitatamente nel tempo con elevata formazione ondosa.

Un progetto Italiano, purtroppo mai portato a compimento, si distingue per innovazione, riduzione d?onda e consumi ridotti. Si tratta del ?ALI S.W.A.T.H.? che nasce dalla combinazione di due tipologie di carena, quella dell?aliscafo e quella dello S.W.A.T.H.

In questo progetto un unico corpo sommerso sostiene in navigazione l?imbarcazione al di sopra della superficie del mare, a cui ? collegato mediante una struttura verticale molto sottile, in parte per effetto della sua spinta idrostatica ed in parte per effetto del sostentamento idrodinamico di superfici alari rigidamente connesse a detto corpo sommerso. Questo tipo di carena unisce quindi i vantaggi della carena tipo S.W.A.T.H con i vantaggi di un aliscafo. Vantaggi soprattutto legati alla ridotta resistenza d?onda, la scarsa formazione ondosa, l?elevata stabilit? di piattaforma dovuta al ridotto effetto dello stato di mare sui moti nave, ed infine la possibilit? di decollare anche a basse velocit? in funzione del fatto che la componente di sostentamento idrodinamico dovuto alle ali ? una piccola parte rispetto alla componente idrostatica dovuta alla presenza del corpo sommerso.

Questi aspetti rendo particolarmente interessante l?utilizzo di una carena ALI S.W.A.T.H. per tutte quelle applicazioni, in particolare il taxi boat, per il quale il profilo di missione ? molto vario e non prevedibile a priori. A barca ferma o a bassa velocit? in manovra purtroppo, venendo a mancare la spinta idrodinamica delle superfici alari, lo scafo della imbarcazione scende in acqua fino a quando la propria spinta idrostatica compensa la perdita di portanza delle superfici alari. Questo ne aumenta notevolmente il pescaggio.

Dunque, come premesso, questa carena non risolve il problema dell?elevato pescaggio a barca ferma e questo ne ha fortemente limitato fino a qui la sua diffusione.

L?oggetto del presente trovato ? quello di ovviare al problema dell?elevato pescaggio a nave ferma di una carena ALI S.W.A.T.H. Per ovviare agli inconvenienti della tecnica nota e per ottenere questi ed ulteriori scopi e vantaggi, la Richiedente ha studiato, sperimentato e realizzato il presente trovato.

ESPOSIZIONE DEL TROVATO

Il presente trovato ? espresso e caratterizzato nella rivendicazione indipendente. Le rivendicazioni dipendenti espongono altre caratteristiche del presente trovato o varianti dell?idea di soluzione principale.

In accordo con i suddetti scopi, un oggetto del trovato ? quello di realizzare un dispositivo in grado di ridurre il pescaggio, o comunque mantenere una quota prestabilita rispetto alla superficie di galleggiamento per permettere le operazioni di imbarco e sbarco dei passeggeri, a nave ferma o in manovra, di una carena di tipo ALI SWATH o simili modificandone la geometria, in breve tempo e con operazioni semplici ed effettuate in sicurezza.

Tale dispositivo secondo l?invenzione qui preferita ? costituito da una coppia di volumi stagni, a forma di scafo e parzialmente immersi nell?acqua posti alle estremit? delle superfici alari di una imbarcazione di tipo ALI SWATH o simile, costituito da una imbarcazione completamente al di fuori dell?acqua collegata ad un corpo sommerso mediante una struttura sottile verticale. Un meccanismo posto tra le superfici alari ed il corpo sommerso, movimenta queste ultime modificando la posizione dei volumi stagni posti alle estremit? di esse. In particolare il movimento delle ali modifica la posizione relativa tra i volumi stagni a forma di scafo alle estremit? delle superfici alari ed il corpo sommerso, modificandone quindi il pescaggio.

Il movimento delle superfici alari pu? essere ottenuto con diversi sistemi a seconda dei casi. Possono essere utilizzati sistemi di movimentazione telescopici o incernierati. Possono essere impiegati meccanismi a movimentazione manuale, idraulica, meccanica o pneumatica. Un primo immediato vantaggio ottenuto dall?adozione di un siffatto scafo a geometria variabile ? quello di poter modificare la capacit? di carico a nave ferma mantenendo la stessa quota della parte di imbarcazione esterna alla superficie del mare, rispetto al galleggiamento. A nave ferma infatti il sostentamento idrostatico ? dato, dal copro sommerso e dalla porzione di volume immerso dei volumi stagni posti alle estremit? delle superfici alari. All?aumentare del carico muovendo le ali ed immergendo maggiormente i volumi stagni la quota della imbarcazione rispetto al galleggiamento non cambia. Ovviamente questo permette di regolare l?altezza della imbarcazione rispetto alla altezza della banchina di imbarco, e di mantenere tale altezza costante durante tutte le operazioni di imbarco. Inoltre per il fatto che ? la porzione immersa dei volumi stagni a determinare la quota della imbarcazione, il pescaggio della stessa pu? essere mantenuto nei limiti richiesti per approdare alla banchina anche in caso di bassi fondali.

Inoltre immergendo uno o l?altro dei volumi stagni posti alle estremit? delle ali una eventuale dissimmetria del carico pu? essere compensata senza utilizzare delle casse zavorra, e quindi aumentare inutilmente il peso della imbarcazione.

Un altro vantaggio dell?applicazione del presente trovato consiste nel fatto che il decollo, ovvero la transizione tra sostentamento idrostatico dei volumi stagni e sostentamento idrodinamico delle superfici alari, avviene in pratica senza variazione di quota della imbarcazione.

Durante la fase di accelerazione della imbarcazione i volumi stagni parzialmente immersi non solo contribuiscono al sostentamento idrostatico, ma contribuiscono alla stabilit? trasversale della imbarcazione fungendo anche da sistema di stabilizzazione ai moti nave. La forma dei volumi stagni deve essere ottimizzata come fossero dei veri e propri scafi per ridurre la resistenza di carena a queste velocit?.

Quando la velocit? ? tale per cui le superfici alari sono in grado di sopperire alla spinta idrostatica dei volumi stagni il meccanismo di movimentazione muove le superfici alari a cui sono connessi, fino a portarli completamente al di fuori dell?acqua. In queste condizioni l?imbarcazione ? completamente sostenuta dal volume immerso e dalla portanza delle superfici alari.

Da questo momento il comportamento dinamico della imbarcazione ? quello di un ALI SWATH, ovvero una imbarcazione per il quale ? possibile avere una elevata capacit? di carico in virt? della elevata spinta idrostatica del corpo sommerso, una elevata stabilit? di piattaforma, una ridotta resistenza all?avanzamento ed una ridotta formazione ondosa, in virt? della ridotta sezione al galleggiamento della struttura verticale del corpo sommerso e delle ali.

Durante questa fase di volo la stabilit? ai moti nave ? fornita dalla presenza delle superfici alari che muovendosi controllate da un sistema automatico, reagiscono ad una variazione di assetto modificandone la portanza. Per il controllo dei moti nave le superfici alari possono essere dotate di flap indipendenti per il controllo e la regolazione dell?assetto. Infine i corpi sommersi possono essere portati in contatto con la parte di imbarcazione emersa trasmettendo ad essi una quota parte di spinta verticale, e scaricando la struttura centrale. In questo modo le ali risultano caricate in modo pi? equilibrato, come una trave su due appoggi, invece che una trave incastrata da una sola parte, riducendo le sollecitazioni dinamiche a cui esse sono sottoposte durarne la fase di volo, ed aumentandone la resistenza a fatica e la vita media della struttura.

Per quanto riguarda la navigabilit? in zone protette con requisiti stringenti sulla formazione ondosa, a basse velocit? quando la barca ? in sostentamento idrostatico sui corpi immersi e sui corpi galleggianti parzialmente immersi, la formazione ondosa sarebbe comunque limitata come quella di un tradizionale multi scafo: si pensi ad esempio a un catamarano o a un trimarano. I corpi galleggianti potrebbero avere sezioni molto strette e filanti, mentre il collegamento tra corpo immerso ed imbarcazione avrebbe ha di per s? una sezione molto stretta.

Tale geometria permetterebbe al trovato di raggiungere la velocit? di decollo con ridotta formazione ondosa, e proseguire la navigazione sulle ali, sollevando i corpi galleggianti, con ulteriormente ridotta formazione ondosa, ma ad elevate velocit?, anche in zone dove altre imbarcazioni sarebbero limitate in velocit? a causa della elevata formazione ondosa. Questa caratteristica renderebbe il trovato competitivamente vantaggioso anche rispetto all?aliscafo ali immerse che dovrebbe comunque attraversare la zona in dislocamento e a basse velocit?, per poi decollare una vota giunto in mare aperto.

Questi ed altri aspetti, caratteristiche e vantaggi della presente divulgazione saranno meglio compresi con riferimento alla seguente descrizione, alle tavole di disegno e alle annesse rivendicazioni. Le tavole di disegno, che sono integrate e facenti parte della presente descrizione, illustrano alcune forme di realizzazione del presente oggetto e, unitamente alla descrizione, si propongono di descrivere i principi della divulgazione.

I vari aspetti e caratteristiche descritte nella presente descrizione possono essere applicati individualmente, dove possibile. Questi aspetti individuali, ad esempio aspetti e caratteristiche presenti nella descrizione oppure nelle rivendicazioni dipendenti allegate, possono essere oggetto di domande divisionali.

Si fa notare che qualsiasi aspetto o caratteristica che si trovi essere gi? nota durante la procedura di brevettazione si intende non essere rivendicata ed essere l?oggetto di un disclaimer.

ILLUSTRAZIONE DEI DISEGNI

Queste ed altre caratteristiche del presente trovato appariranno chiare dalla seguente descrizione di forme di realizzazione, fornite a titolo esemplificativo, non limitativo, con riferimento agli annessi disegni in cui:

- La fig. 1. Rappresenta una vista longitudinale dello scafo con le superfici alari nella posizione nella quale i volumi stagni alle loro estremit? sono completamente emersi, posizione nella quale il sostentamento idrodinamico delle ali permette il volo del ALI S.W.A.T.H.

- La fig. 2. Rappresenta una vista dall?alto dello scafo con le superfici alari nella posizione nella quale i volumi stagni alle loro estremit? sono completamente emersi, posizione nella quale il sostentamento idrodinamico delle ali permette il volo del ALI S.W.A.T.H.

- La fig. 3. Rappresenta una sezione trasversale dello scafo con le superfici alari nella posizione nella quale i volumi stagni alle loro estremit? sono completamente emersi, posizione nella quale il sostentamento idrodinamico delle ali permette il volo del ALI S.W.A.T.H.

- La fig. 4. Rappresenta una sezione trasversale dello scafo con le superfici alari nella posizione nella quale i volumi stagni alle loro estremit? sono parzialmente immersi, posizione nella quale il sostentamento idrostatico di tali volumi sopperisce alla spinta idrodinamica delle ali e mantiene l?imbarcazione alla quota di volo nonostante sia ferma o in manovra a bassa velocit?.

- La fig. 5. Rappresenta una sezione trasversale dello scafo con le superfici alari nella posizione nella quale i volumi stagni alle loro estremit? sono completamente emersi, posizione nella quale il sostentamento idrodinamico delle ali permette il volo del ALI S.W.A.T.H. ed i corpi stagni sono movimentati mediante un sistema di cavi.

- La fig. 6. Rappresenta una sezione trasversale dello scafo con le superfici alari nella posizione nella quale i volumi stagni alle loro estremit? sono parzialmente immersi, posizione nella quale il sostentamento idrostatico di tali volumi sopperisce alla spinta idrodinamica delle ali e mantiene l?imbarcazione alla quota di volo nonostante sia ferma o in manovra a bassa velocit?, ed i corpi stagni sono movimentati mediante un sistema di cavi.

DESCRIZIONE DI FORME DI REALIZZAZIONE

Si far? ora riferimento nel dettaglio alle varie forme di realizzazione del trovato, delle quali uno o pi? esempi sono illustrati nelle figure allegate. Ciascun esempio ? fornito a titolo di illustrazione del trovato e non ? inteso come una limitazione dello stesso. Ad esempio, le caratteristiche illustrate o descritte in quanto facenti parte di una forma di realizzazione potranno essere adottate su, o in associazione con, altre forme di realizzazione per produrre un?ulteriore forma di realizzazione. Resta inteso che il presente trovato sar? comprensivo di tali modifiche e varianti.

Prima di descrivere le forme di realizzazione, si chiarisce, inoltre, che la presente descrizione non ? limitata nella sua applicazione ai dettagli costruttivi e di disposizione dei componenti come descritti nella seguente descrizione utilizzando le figure allegate. La presente descrizione pu? prevedere altre forme di realizzazione ed essere realizzata o messa in pratica in altri svariati modi. Inoltre, si chiarisce che la fraseologia e terminologia qui utilizzata ? a fini descrittivi e non deve essere considerata come limitante.

Con riferimento ai disegni allegati, si vedano ad esempio le figure da 1 a 4 dove ? descritto, nella sua modalit? preferita di realizzazione, uno scafo a geometria variabile per ALI S.W.A.T.H. comprendente una imbarcazione completamente al di sopra della superficie dell?acqua (B), un volume siluriforme (C) completamente immerso, un supporto verticale (T) che collega il volume immerso alla imbarcazione, delle superfici alari mobili (F) che terminano con un volume stagno (G). Il volume completamente immerso (C) genera solo una parte della spinta idrostatica totale necessaria al mantenimento del peso della imbarcazione. Tale volume (C) ? collegato alla imbarcazione (B) mediante una struttura verticale (T) avente una sezione molto sottile che attraversa la superficie del mare. Sono inoltre presenti almeno una coppia di superfici alari (F) collegate mediante una cerniera (K) al corpo siluriforme immerso. Le superfici alari (F) sono poste in coppia in posizione simmetrica ai lati dello scafo siluriforme (C). Le ali sono caratterizzate da un profilo alare portante, ovvero dotato di una curvatura rispetto alla linea retta congiungente il bordo di ingresso a quello di uscita. Tale profilo inoltre ? posizionato in modo che la sopra indicata retta presenti un angolo ? rispetto al flusso incidente, ed ? dotato di un flap che si muove variando l?angolo ? tra la sopra indicata retta e la linea congiungente il bordo di ingresso e uscita del flap. Il profilo curvato e l?angolo di incidenza fisso ? generano una portanza costante, mentre variando l?angolo del flap ? ? possibile variare tale portanza per modificare l?assetto in volo della imbarcazione. Una volta raggiunta e superata la velocit? di decollo, le superfici alari (F) generano una spinta idrodinamica, che insieme alla spinta idrostatica del siluro (C) sono in grado di mantenere il peso della imbarcazione. Una coppia di volumi stagni (G) ? posta alle estremit? delle superfici alari (F) e per effetto del movimento relativo di queste ultime rispetto al copro immerso, possono essere parzialmente immersi oppure completamente fuori dall?acqua. Ad imbarcazione ferma, quando le superfici alari non generano portanza, la porzione di volume stagno immerso genera una spinta idrostatica in grado di supportare insieme alla spinta idrostatica del volume siluriforme immerso il peso della imbarcazione.

Le superfici alari possono essere anche di tipo indipendente (IND), ovvero non collegate ad un volume stagno terminale. Anche le superfici alari indipendenti possono essere dotate di flap (INDF) e insieme alle superfici alari (F) contribuiscono a controllare l?assetto della imbarcazione in volo.

Le cerniere (K) permettono il movimento di transizione dei volumi stagni da parzialmente immersi a totalmente sopra la superficie del mare.

Un meccanismo posto all?interno del corpo immerso, costituito da un cilindro idraulico (L) ed una leva (M) aziona le ali al fine di portarle nella corretta posizione a seconda delle condizioni di funzionamento. Nella figura 2 ? rappresentata una vista dall?alto del corpo immerso siluriforme e delle superfici alari. In particolare si vede che una porzione di superficie alare ? dedicata ad un flap (F, INDF) che aumenta e riduce a portanza al fine di regolare l?assetto e ridurre i moti nave nelle condizioni di volo modificando l?angolo di incidenza ?1.

A barca ferma o in manovra i volumi stagni sono parzialmente mmersi e mantengono l?imbarcazione ad una quota H prestabilita, pari a quella di volo, senza modificare l?immersione D. Senza corpi galleggianti immersi l?immersione della imbarcazione aumenterebbe fino alla quota D1 rendendo impossibile l?attracco in molti approdi non attrezzati. Inoltre il movimento dei corpi stagni (G) a barca ferma contrasta i moti nave mantenendo la imbarcazione stabile nonostante uno stato di mare agitato.

Nella fase di transizione, in cui la quota parte di spinta verticale non ornita dal volume siluriforme immerso, ? in parte sopperita dalla spinta drostatica dei volumi stagni parzialmente immersi e in parte dalla portanza idrodinamica delle ali i volumi stagni si comportano come dei veri scafi e per questo motivo la loro forma deve essere ottimizzata al fine di ridurre la resistenza d?onta e la formazione ondosa.

L?imbarcazione ? dotata di un sistema propulsivo, ovvero due eliche posta ad una determinata distanza rispetto alla linea di mezzeria della mbarcazione, e un sistema di controllo della direzione, in questo caso un imone (R). A nave ferma o in manovra a bassa velocit? sono le due eliche posta ad una certa distanza dall?asse di mezzeria che ruotando in senso contrapposto permettono alla imbarcazione di girare su stessa. Per migliorare la manovrabilit? della imbarcazione, a prora del corpo immerso (C) potrebbe essere installata una elica di manovra trasversale, oppure le eliche, incluso anche quella di prora, potrebbero essere poste in speciali propulsori in grado di ruotare intorno ad un asse verticale.

Nelle figure da 5 a 6 ? invece descritta una soluzione identica dal punto di vista funzionale ma dove le superfici alari (F) sono fisse e i volumi stagni (G) sono movimentati mediante cavi (STR).

? chiaro che allo scafo a geometria variabile per ALI S.W.A.T.H e simili fin qui descritto possono essere apportate modifiche e/o aggiunte di parti, senza per questo uscire dall?ambito del presente trovato.

? anche chiaro che, sebbene il presente trovato sia stato descritto con riferimento ad alcuni esempi specifici, una persona esperta del ramo potr? senz?altro realizzare molte altre forme equivalenti di apparato di stabilizzazione per imbarcazioni, aventi le caratteristiche espresse nelle rivendicazioni e quindi tutte rientranti nell?ambito di protezione da esse definito.

Nelle rivendicazioni che seguono, i riferimenti tra parentesi hanno il solo scopo di facilitare la lettura e non devono essere considerati come fattori limitativi per quanto attiene all?ambito di protezione sotteso nelle specifiche rivendicazioni.

INDICE

B imbarcazione

C corpo immerso siluriforme

T struttura verticale di supporto della imbarcazione F ali

G corpi stagni alle estremit? delle ali

K cerniera

M sistema di leve

L cilindro idraulico

N flap

IND superficie alare indipendente

INDF flap della superficie alare indipendente

H quota di volo

D immersione

?1 angolo di incidenza ala mobile

?1 angolo del flap ala mobile

?2 angolo di incidenza ala indipendente

?2 angolo di incidenza del flap dell?ala indipendente. P elica di propulsione

R timone

FIGURE

- fig. 1: sezione longitudinale dello scafo a geometria variabile per imbarcazioni di tipo ALI S.W.H.A.T.

- fig. 2: vista dall?alto dello scafo a geometria variabile per imbarcazioni di tipo ALI S.W.H.A.T.

- fig. 3: sezione trasversale dello scafo a geometria variabile per imbarcazioni di tipo ALI S.W.H.A.T in configurazione di volo.

- fig. 4: sezione trasversale dello scafo a geometria variabile per imbarcazioni di tipo ALI S.W.H.A.T in configurazione di manovra o ormeggio.

- fig. 5: sezione trasversale dello scafo a geometria variabile per imbarcazioni di tipo ALI S.W.H.A.T in configurazione di volo con sistema di movimentazione dei corpi galleggianti mediante cavi.

- fig. 6: sezione trasversale dello scafo a geometria variabile per imbarcazioni di tipo ALI S.W.H.A.T in configurazione di manovra o ormeggio con sistema di movimentazione dei corpi galleggianti mediante cavi.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI

1. Scafo a geometria variabile di tipo S.W.A.T.H con hydrofoils comprendente uno o pi? elementi completamente immersi (C) fornenti parte della spinta di galleggiamento, solidali alla parte emersa dell?imbarcazione (B), tramite uno o pi? elementi (T) e dotati di una o pi? superfici alari immerse (F) che ad imbarcazione a velocit? sufficientemente elevata forniscono la rimanente parte di spinta verticale necessaria a mantenere (B) al di sopra della superficie dell?acqua ad una quota prestabilita, caratterizzato dal fatto che uno o pi? elementi mobili galleggianti (G) sono collegati ai corpi (C) per mezzo delle ali (F) queste ultime essendo in grado di muoversi relativamente rispetto ai suddetti corpi (C) possono alzare ed abbassare i corpi (G) in modo da essere aumentarne l?immersione al diminuire della velocit? e quindi fornire la spinta verticale per mantenere o regolare la distanza della parte (B) dall?acqua in maniera ottimale e funzionale al servizio dell?imbarcazione anche a velocit? ridotte o a barca ferma.

2. Scafo come da rivendicazione 1 ma caratterizzato dal fatto che le ali (F) nella posizione levata portano gli elementi (G) nella posizione in contatto con la parte B, trasmettendo ad esso parte delle spinte verticali ed orizzontali dovute alle azioni del mare e dunque diminuendo le sollecitazioni strutturali sugli elementi (T).

3. Scafo come da rivendicazione precedenti ma caratterizzato dal fatto che le ali (F), in funzione della loro posizione relativa rispetto ai corpi (C), in aggiunta alla possibile variazione di immersione dei corpi galleggianti (G), variano la loro superficie oppure l?angolo di incidenza, oppure mediante un flap variano il loro profilo variano conseguentemente la portanza al fine di controllare e ridurre i moti nave in tutte le condizioni di esercizio della imbarcazione: barca ferma, decollo e volo, quanto sopra in combinazione con la spinta idrostatica ed idrodinamica del corpo (C) e dei sistemi alari indipendenti (IND), fissi o mobili, ma indipendenti dalle ali (F) di azionamento dei corpi (G).

4. Scafo come da rivendicazione 1 ma caratterizzato dal fatto che gli elementi (G) anzich? essere posti sulle ali (F) scorrono su uno o pi? cavi (STR) esterni a (T) che collegano i corpi (C) alla parte (B), costituendo il gruppo (T+STR+B) una tensostruttura che diminuisce le sollecitazioni strutturali sugli elementi (T) rispetto al caso in cui a rivendicazioni 1+2.

5. Scafo come da rivendicazione precedente ma con gli elementi (G) che scorrono su due cavi ciascuno, a poppa ed a prua degli stessi, dando a detti elementi la possibilit? di disporsi a trim regolabile in fase di discesa degli stessi in acqua.

6. Scafo come alla rivendicazione 1 ma caratterizzato dal fatto che la giunzione tra le ali (F) e corpo (C) ? costituita da un pattino che scorrendo varia la quota degli elementi galleggianti alla estremit? delle superfici portanti.

7. Scafo come alle rivendicazioni 1 ma caratterizzato dal fatto che la giunzione tra le ali (F) e corpo (C) ? costituita da due cerniere, una longitudinale per variare la quota ed una orizzontale per variare l'angolo di incidenza delle ali o l'assetto longitudinale degli elementi galleggianti nel piano verticale al fine di modificare l'angolo di assetto della imbarcazione.

8. Scafo come alle rivendicazioni precedenti ma caratterizzato dal fatto che l?elemento (T) ? telescopico e regolabile, aumentando o diminuendo la distanza del corpo (C+G+F) dalla parte emersa (B) in funzione di quanto conveniente per la navigazione.

9. Scafo come alle rivendicazioni precedenti ma caratterizzato dal fatto che la giunzione tra ali (F) e corpo (C) ? costituito da due cerniere, una longitudinale per variare la quota ed una verticale per variare l'angolo di incidenza delle ali o l'assetto longitudinale degli elementi galleggianti nel piano orizzontale al fine di modificare la direzione della imbarcazione

10. Scafo come alle rivendicazioni precedenti caratterizzato dal fatto che un sistema di controllo dotato di sensori inerziali e rilevatori di quota gestisca la movimentazione delle ali per il controllo attivo dei moti nave nelle due condizioni di utilizzo, ovvero in manovra sfruttando l?aumento o la riduzione di volume immerso di volumi stagni posti alle estremit? delle superfici portanti, ed in volo alla velocit? di crociera variando la portanza delle ali.