IT9047890A1

IT9047890A1 - Trimarano ad assetto variabile

Info

Publication number: IT9047890A1
Application number: IT047890A
Authority: IT
Inventors: Alfredo Magazzu
Original assignee: Alfredo Magazzu
Priority date: 1990-04-26
Filing date: 1990-04-26
Publication date: 1991-10-26
Also published as: ES2070475T3; NO911645D0; ATE117637T1; DK0455605T3; CA2041112A1; DE69106929T2; FI912001A; US5107783A; CN1056087A; IT1241576B; NO911645L; GR3015926T3; NZ237938A; IT9047890A0; RU2060199C1; EP0455605A1; JPH04228389A; AU646448B2; AU7515891A; DE69106929D1

Description

La precedente domanda d i b revetto depos itata

è descritta una particolare struttura di trimarano in cui il collegamento tra i galleggianti laterali e lo scafo centrale è tale da consentire lo spostamento verticale dei galleggianti stessi mediante azionamento automatico, semiautomatico o manuale.

In questo modo si ha il controllo dei moti di rollio del imbarcazione e l'aumento della stabilità dinamica del mezzo, a parità di condizioni, rispetto ad un trimarano convenzionale.

I vantaggi derivanti dagli insegnamenti tecnici del citato brevetto rispetto a mezzi di questo tipo già noti, e dotati di galleggianti rigidamente connessi allo scafo centrale, possono essere individuati come segue:

- anche a scafo fermo i galleggianti si immergono fino a ricevere una spinta prefissata regolabile indipendentemente dall'immersione media e dall'assetto dello scafo centrale;

al crescere della velocità del mezzo la spinta idrodinamica generata dagli stessi galleggianti e/o quella di eventuali alette idroplane ad essi collegate provoca automaticamente (senza cioè lcun intervento del pilota) il graduale sollevamento dei galleggianti che così si sottraggono alla resistenza idrodinamica (parzialmente nel caso siano privi di alette o totalmente nel caso ne siano dotati), e ciò indipendentemente dall'immersione dello scafo centrale;

- attraverso la regolazione differenziale di altezza dei galleggianti si ottengono regolazioni di assetto trasversale del mezzo e ciò indifferentemente sia a nave ferma che in moto. La regolazione dell'assetto longitudinale può essere anche ottenuta qualora i galleggianti come di norma è opportuno, siano fissati verso poppavia rispetto allo scafo centrale;

si ottiene un significativo aumento dell'angolo di capovolgimento del mezzo, e comunque dell'area sottesa dal diagramma di stabilità, con evidenti vantaggi sotto il profilo della stabilità dinamica (lavoro necessario a capovolgere il mezzo). Ciò consente di ridurre, a parità di altre condizioni, le dimensioni dei galleggianti rispetto a quelle richieste su un trimarano convenzionale con evidenti vantaggi in termini, di costo, di resistenza al moto, nonché di peso sia diretto -dei galleggianti - che indiretto (minori sforzi generati dai galleggianti sulle strutture di collegamento e sugli attacchi allo scafo centrale);

- si ottiene un andamento iniziale del diagramma di stabilità perfettamente conforme alle esigenze operative e di comfort dell 'unità, e ciò sia a nave ferma che in moto; per di più tale diagramma può essere modificato a piacimento, mediante semplici regolazioni dei guadagni del controllo, per tener conto di possibili mutevoli esigenze operative legate, ad esempio, a diverse condizioni di carico;

- si ottiene la pressoché totale eliminazione delle oscillazioni di rollio in mare ondoso sia a nave ferma che in moto, e ciò a causa dei notevoli momenti di controllo che l ’azionamento differenziale dei galleggianti è in grado di sviluppare se confrontato con le convenzionali alette antirollio in uso sulle navi.

Tuttavia, il trimarano di cui al citato brevetto presenta una serie di inconvenienti in particolare evidenti nell 'applicazione pratica della soluzione su mezzi destinati ad attività commerciali, come il trasporto passeggeri o ad altre attività che richiedono frequenti attracchi in banchina, accosti ad altri natanti o, comunque, manovre in porti affollati.

Infatti, il trimarano in questione si presenta con una forma poco compatta a causa della presenza degli scafi laterali (galleggianti) che fuoriescono notevolmente dalla sagoma dello scafo centrale, per cui costituiscono un notevole ingombro e ostacolo durante le suddette operazioni, per la impossibilità di avvicinare lo scafo centrale, destinato all'alloggio di persone e/o cose alle zone di accosto.

Inoltre, la struttura necessariamente stretta e sottile dello scafo centrale non consente un ottimale alloggiamento dei passeggeri e/o delle merci.

In caso di collisione, il grave danneggiamento di uno dei galleggianti laterali e/o il danneggiamento di uno dei bracci articolari di collegamento fra scafo centrale e galleggianti e/o dei sistemi di azionamento dei galleggianti compromette completamente la stabilità laterale del mezzo e ciò, a parte la gravità oggettiva del problema, può rendere impossibile la certificazione da parte delle autorità competenti di un mezzo da destinarsi a scopi commerciali e in particolare al trasporto pubblico passeggeri.

Conseguentemente, nonostante tutti i vantaggi che la soluzione del brevetto citato comporta rispetto alla tecnica anteriore, un mezzo realizzato in tal modo risulta non competitivo rispetto ai mezzi ottual i.

Lo scopo principale della presente invenzione è quello di realizzare un trimarano presentante i galleggianti regolabili, cosi come noto nel brevetto già indicato, e che abbia una serie di innovazioni di carattere funzionale e strutturale in grado di ovviare a tutti i citati inconvenienti.

Un primo scopo della presente invenzione è, pertanto, quello di realizzare un trimarano in cui lo scafo centrale presenta un piano di coperta in grado di inglobare i galleggianti, proteggendoli quindi in caso di collisione.

Un ulteriore scopo dell'invenzione è quello di realizzare un trimarano avente galleggianti regolabili strutturati in maniera tale da non compromettere in maniera determinante la stabilità del mezzo in caso di rottura e/o danneggiamento di uno di essi.

E ancora scopo dell'invenzione la realizzazione di un trimarano provvisto di un dispositivo di smorzamento del beccheggio.

Forma pertanto oggetto specifico della presente invenzione un trimarano ad assetto variabile che prevede galleggianti laterali connessi allo scafo centrale mediante dispositivi che ne consentono le escursioni verticali, in cui è prevista una struttura di coperta e/o ponte, connessa allo scafo centrale, sagomata in modo tale da coprire superiormente detti galleggianti laterali onde farli rientrare nella sagoma generale del trimarano .

In particolare, tale struttura di coperta e/o ponte può essere realizzata integrata allo scafo centrale, o separata da esso e allo stesso strutturalmente connessa.

La connessione tra galleggianti laterali e scafo centrale può essere realizzata mediante elementi di collegamento, rigidamente connessi ai galleggianti e incernierati sullo scafo centrale, e dispositivi di variazione automatica e/o manuale e/o passiva dell'assetto, tipo cilindri idraulici penumatici, idropneumatici ecc., che possono essere asserviti a sistemi di regolazione e/o controllo di qualsiasi tipo.

Secondo l'invenzione, detti dispositivi di variazione automatica e/o manuale e/o passiva dell'assetto dei galleggianti possono essere previsti tra i galleggianti e lo scafo centrale o tra i galleggianti e la struttura di coperta.

Ulteriormente, secondo l'invenzione, i galleggianti sono connessi allo scafo centrale mediante una pluralità di elementi di collegamento.

Inoltre, potrà essere prevista una pluralità di dispositivi di variazione automatica e/o passiva dell'assetto dei galleggianti, il cui numero può essere pari o inferiore a quello degli elementi di collegamento.

Sempre secondo l'invenzione, i singoli galleggianti potranno essere realizzati mediante schiumatura totale o parziale e/o mediante suddivisione in compartimenti stagni.

In una ulteriore forma di realizzazione del trimarano secondo l'invenzione, saranno previste due o più coppie di galleggianti, ciascuna connessa allo scafo centrale secondo una delle soluzioni precedentemente descritte.

Al fine di migliorare il controllo dei moti di beccheggio, può essere prevista, secondo l'invenzione, una aletta idrodinamica, disposta a prora dello scafo centrale, deflettibile totalmente in forma attiva o passiva, in particolare attraverso un controllore asservito a sensori di verticale e/o di assetto e/o di velocità di beccheggio e/o di acce 1eraz ione di beccheggio, o deflettibile parzialmente mediante flaps o simili.

La presente invenzione verrà ora descritta secondo sue forme preferite di realizzazione con particolare riferimento alle figure dei disegni al legatì in cuì:

la figura 1 è una vista schematica dal basso di una prima forma di rea1izzazione del trimarano secondo l'invenzione;

la figura 2 è una vista frontale del trimarano di figura 1;

la figura 3 è una vista schematica dal basso di una seconda forma di realizzazione del trimarano secondo l'invenzione;

la figura 4 mostra un particolare di una forma di realizzazione del trimarano secondo l'invenz ione;

la figura 5 mostra un particolare di un'ulteriore forma di realizzazione del trimarano secondo l'invenzione;

la figura 6 è una vista laterale di un'altra forma di realizzazione del trimarano secondo l'invenzione;

la figura 7 è una vista dal basso del trimarano di figura 6;

la figura 8 è una vista laterale di una ulteriore forma di realizzazione del trimarano secondo l'invenzione; e

la figura 9 è una vista dal basso del trimarano di figura 8.

Facendo riferimento ora alle figure 1 e 2, è mostrato un trimarano che prevede uno scafo centrale 1 e due galleggianti 2, collegati allo scafo centrale mediante i cilindri idraulici 3 e i collegamenti 5.

Lo scafo centrale 1 prevede una coperta 4 che si estende da entrambi i lati dello scafo 1, coprendo in tal modo i galleggianti 2 che, così, rientrano nella sagoma complessiva del trimarano.

Poiché prevedendo i galleggianti 2 ad assetto regolabile non sarebbe possibile realizzare questa compattezza della struttura del trimarano semplicemente collegando scafo 1 e galleggianti 2 mediante una coperta rigida, la soluzione descritta consente di avere i galleggianti 2 indipendenti dalla struttura di base, e quindi liberi di sollevarsi ed abbassarsi secondo le logiche del controllo automatico, o in forma passiva, e, allo stesso tempo, di evitare i rischi di danneggiamento dei galleggianti 2 stessi in caso di accosto.

La soluzione proposta nella figura 3 è sostanzialmente analoga a quella descritta con riferimento alle figure 1 e 2, con l'unica differenza che lo scafo centrale 1 fuoriesce anteriormente dalla coperta 4.

La coperta 4 può essere realizzata completamente integrata allo scafo centrale 1 o separata da esso e collegata strutturalmente.

Ad esempio, la soluzione rappresentata in figura 4 permette di realizzare, sotto l'aspetto strutturale, una trave scafo in grado di sopportare gli sforzi generali, in particolare di flessione e torsione, cosi come avviene negli scafi convenzionali, con un vantaggio in termini di peso, in quanto le strutture di sostegno della coperta 4 devono solamente essere in grado di sostenere gli sforzi locali, cioè gli sforzi per il peso delle sovrastrutture (Ws) e del carico utile (Wu).

La struttura mostrata in figura 5 deve inoltre sostenere gli sforzi indotti dai cilindri 3 che sono collegati alla coperta 4, mentre il galleggiante 2 è incernierato allo scafo 1 mediante il collegamento 5.

Il risultato che si ottiene è una imbarcazione complessivamente più leggera delle imbarcazioni tradizionali di pari lunghezza e larghezza, ma con una resistenza strutturale perlomeno equivalente, in quanto, come già detto, le strutture di sostegno della coperta allargata non fanno parte della trave scafo e non partecipano agli sforzi generall.

Essendo inoltre i galleggianti più piccoli rispetto a quelli dei trimarani tradizionali, il collegarli direttamente alla coperta 4 mediante i cilindri 3 induce sulla coperta 4 stessa sforzi decisamente ridotti rispetto a quelli dei galleggianti normali.

Al fine di evitare che in caso di collisione, il danneggiamento del collegamento 5 di un galleggiante 2 allo scafo 1 comprometta in maniera determinante la stabilità del trimarano, può essere adottata la soluzione mostrata nelle figure 6 e 7 in cui è realizzato un sistema ridondante di collegamenti 5 dei galleggianti 2 con lo scafo 1 (vedere f igure 6 e 7).

Tale ridondanza può essere allargata anche ai cilindri 3.

Inoltre, ciascun galleggiante 2 sarà realizzato in modo da essere scarsamente permeato da eventuali vie d’acqua provocate da collisioni o simili eventi, schiumando totalmente o parzialmente i galleggianti 2 stessi, ovvero realizzandoli a compartimenti stagni.

Sempre nelle figure 6 e 7 è mostrato un sistema che permette di smorzare il beccheggio dell’ imbarcazione.

Esso è costituito da una aletta idrodinamica 6 disposta a prora dello scafo 1 in grado di deflettersi totalmente in modo da generare momenti antagonisti idonei a ridurre i moti di beccheggio del mezzo, integrando in tale funzione l'azione dei galleggianti 2.

Una ulteriore forma di realizzazione del trimarano secondo l'invenzione è quella illustrata nelle figure 8 e 9 in cui sono previste due coppie di galleggianti 2’ e 2" collegati, ciascuno, allo scafo centrale 1 da una pluralità di collegamenti 5.

In questo modo si migliorano ulteriormente i coefficienti di sicurezza della soluzione rappresentata nelle figure 6 e 7.

Le coppie di galleggianti 2' e 2" possono essere utilizzate per generare, oltre ai momenti di rollio ottenuti sollevando i galleggianti di un lato e abbassando gli altri, o viceversa, anche momenti di beccheggio, abbassando i galleggianti prodieri e alzando quelli poppieri, o viceversa, ottenendosi variazioni di assetto longitudinale e/o smorzamento delle oscillazioni di beccheggio.

I risultati in questo senso sono decisamente migliori di quelli ottenibili con una sola coppia di galleggianti, che è usualmente posta a poppavia.

La presente invenzione è stata descritta con riferimento specifico ad alcune sue forme preferite di realizzazione, ma è da intendersi che variazioni e/o modifiche potranno essere apportate dagli esperti nel ramo senza per questo uscire dal relativo ambito di protezione.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Trimarano ad assetto variabile comprendente galleggianti laterali connessi allo scafo centrale mediante dispositivi che ne consentono le escursioni verticali, caratterizzato dal fatto che è prevista una struttura di coperta e/o ponte, connessa allo scafo centrale, sagomata in modo tale da coprire superiormente detti galleggianti laterali onde farli rientrare nella sagoma generale del trimarano .
2. Trimarano secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura di coperta e/o ponte è realizzata integrata allo scafo centra1e .
3. Trimarano secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta struttura e/o ponte è realizzata separata dallo scafo centrale e ad esso strutturalmente connessa.
4. Trimarano secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti dispositivi di collegamento dei galleggianti laterali allo scafo centrale comprendono elementi di collegamento rigidamente connessi ai galleggianti e incernierati sullo scafo centrale, e dispositivi di variazione automatica e/o manuale e/o passiva dell'assetto disposti tra i galleggianti e lo scafo centrale o tra i galleggianti e la struttura di coperta, eventualmente asserviti a sistemi di regolazione e/o controllo di qualsiasi tipo.
5. Trimarano secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che i galleggianti sono connessi allo scafo centrale mediante una pluralità di elementi di collegamento.
6. Trimarano secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto che è prevista una pluralità di dispositivi di variazione automatica e/o manuale e/o passiva dell'assetto dei galleggianti in numero pari o inferiore a quello degli elementi di collegamento.
7. Trimarano secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che detti galleggianti sono realizzati mediante schiumatura totale o parziale e/o mediante suddivisione in compartimenti stagni.
8. Trimarano secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere due o più coppie di galleggianti, disposte una avanti all’altra, e i cui galleggianti sono indipendentemente connessi allo scafo centrale.
9. Trimarano secondo una delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che, sullo scafo centrale, in corrispondenza della prora, è prevista una aletta idrodinamica deflettibile totalmente o parzialmente.
10. Trimarano secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detta aletta è defet-tibile totalmente mediante un dispositivo di controllo asservito a sensori di verticale e/o assetto e/o velocità di beccheggio e/o accelerazione di beccheggio.
11. Trimarano secondo la rivendicazione 9, caratterizzato dal fatto che detta aletta è defettibile parzialmente mediante flaps.
12. Trimarano ad assetto variabile secondo ognuna delle rivendicazioni precedenti, sostanzialmente come illustrato e descritto.