ITGE20110011A1

ITGE20110011A1 - Dispositivo natante

Info

Publication number: ITGE20110011A1
Application number: IT000011A
Authority: IT
Inventors: Stefano Brizzolara
Original assignee: Stefano Brizzolara
Priority date: 2011-02-01
Filing date: 2011-02-01
Publication date: 2012-08-02
Also published as: IT1403577B1; US8763546B2; US20120192777A1

Description

Dispositivo natante

TESTO DELLA DESCRIZIONE

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo natante comprendente un corpo centrale e due scafi laterali ed in cui ciascuno scafo laterale risulta collegato al corpo centrale attraverso almeno un braccio di collegamento, in modo tale per cui il corpo centrale Ã ̈ in posizione sopraelevata rispetto ai due scafi laterali, presentando i detti bracci di collegamento una determinata inclinazione rispetto al piano verticale del dispositivo natante, essendo inoltre i due scafi laterali ed il corpo centrale orientati con i loro assi longitudinali, ovvero gli assi in direzione prua-poppa, fra loro paralleli.

Quella appena descritta Ã ̈ la tipica configurazione dei dispositivi natanti noti con la denominazione di "SWATH" che Ã ̈ 1'acronimo di "Small Waterplane Area Twin Hull".

Tali imbarcazioni sono infatti costituite da natanti che generalmente presentano due scafi laterali, appunto Twin Hull, in modo tale da permettere di diminuire l'area di quella parte della imbarcazione a contatto con l'acqua. Tale riduzione di area permette di aumentare la stabilitÃ in mare ondoso e la velocitÃ dei dispositivi SWATH in quanto si diminuisce la zona dove agisce principalmente l'energia delle onde incidenti del mare mosso che provocano i moti della nave.

Il dispositivo SWATH oggetto del brevetto Ã ̈ stato studiato particolarmente per essere utilizzato come veicolo autonomo di superficie per effettuare monitoraggi in mare aperto, nonchÃ© per il recupero e la manutenzione di dispositivi sottomarini (generalmente anch'essi autonomi), anch'essi utilizzati per il monitoraggio dei fondali e delle condizioni dell'acqua o, ad esempio, per il rilevamento di esplosivi.

A differenza dei comuni catamarani nei dispositivi SWATH gli scafi laterali sono interamente mantenuti sotto il livello dell'acqua durante la navigazione, in modo che gli stessi siano meno sollecitati dall'azione delle onde, in quanto la forza esercitata dalle onde decresce esponenzialmente all'aumentare della profonditÃ .

Lo spostamento di entrambi gli scafi sotto il livello del mare conferisce dunque ai dispositivi SWATH una maggiore stabilitÃ in mare ondoso rispetto alle imbarcazioni comuni e ai catamarani, per questo i dispositivi SWATH sono particolarmente adatti per essere utilizzati come veicoli per effettuare operazioni in mare aperto senza l'ausilio del comando di operatori umani, ma viceversa come mezzi operanti in maniera autonoma.

Nonostante l'elevata stabilitÃ in mare ondoso garantita dalla configurazione appena descritta, i dispositivi SWATH presentano lo svantaggio di una richiesta maggiore di potenza, nonchÃ© di un elevato consumo. Infatti rispetto alle carene monoscafo o catamarano equivalenti, tali dispositivi richiedono una maggiore potenza per la movimentazione degli stessi e riescono a raggiungere velocitÃ inferiori. CiÃ² Ã ̈ dovuto alla maggiore superficie bagnata di carena ed alla elevata resistenza ondosa (relativa alla formazione ondosa generata dalla carena che avanza ad una certa velocitÃ in acqua tranquilla) degli scafi immersi se di forma convenzionale (tradizionale) ovvero se di forma non opportunamente sagomata, come nel caso di rivendicato.

Esiste dunque una necessitÃ non soddisfatta di realizzare un dispositivo natante, che possa operare senza la presenza a bordo di equipaggio preferibilmente del tipo SWATH, che, tramite accorgimenti semplici e poco costosi, presenti una elevata stabilitÃ indipendentemente dalle condizioni del mare, ma che allo stesso tempo permetta di raggiungere velocitÃ maggiori rispetto ai dispositivi SWATH noti allo stato dell'arte, garantendo consumi ridotti, almeno comparabili se non inferiori alle carene di scafi tradizionali equivalenti (come dimensioni e portata).

Ciascuno dei due detti scafi laterali Ã ̈ costituito da un corpo lungo e fine a simmetria sostanzialmente cilindrica che presenta un restringimento intermedio di sezione, con area variabile fra il 5% e 80% della sezione di massima area, localizzato in una posizione longitudinale opportuna tra le sezioni massime dei tronconi prodiero e poppiero di detti scafi laterali.

L'entitÃ della strizione della sezione intermedia e la posizione della sezione contratta nonchÃ© delle altre due di massima area Ã ̈ funzione della velocitÃ del natante e della lunghezza degli scafi laterali e della posizione dei bracci di collegamento e sono determinate da mediante procedure di calcolo automatiche (al calcolatore elettronico) sviluppata appositamente e basate su una definizione parametrica della forma degli scafi, su algoritmi di ottimizzazione di funzioni a piÃ¹ variabili soggette a vincoli, e metodi di idrodinamica numerica per la stima della formazione ondosa e della resistenza di una carena con determinata forma.

Si modifica dunque il profilo degli scafi per ottenere una l' interfaccia tra gli stessi e le correnti in modo da mantenere la stabilitÃ dell'intera imbarcazione ma allo stesso tempo diminuire l'azione di contrasto al movimento che le onde causano sugli scafi, aumentando la velocitÃ di marcia del natante, mantenendo controllati i consumi.

Si riduce conseguentemente la resistenza al moto all'aumentare della velocitÃ rispetto ai dispositivi natanti noti allo stato dell'arte.

Come si vedrÃ nel dettaglio nella seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi del dispositivo natante oggetto della presente invenzione, vantaggiosamente ciascuno dei due scafi laterali Ã ̈ costituito da un corpo inscrivibile all'interno di un cilindro, nel quale Ã ̈ previsto un restringimento anulare nella zona centrale e che presenta ciascuna estremitÃ costituite da un elemento a lobo.

Secondo un perfezionamento, i due scafi laterali prevedono quattro elementi a lobo, di cui ciascuno presenta un asse trasversale sul plano orizzontale di lunghezza maggiore rispetto all'asse trasversale sul piano verticale, in modo tale per cui ciascuno scafo laterale si presenta con una forma appiattita e simmetrica rispetto ad un asse verticale od orizzontale passante per il centro del cilindro, all'interno del quale Ã ̈ possibile inscrivere il corpo costituente i due scafi laterali.

Verranno in seguito riportati dati sperimentali che presenteranno quanto sia vantaggioso un profilo degli scafi laterali cosÃ¬ come appena descritto, risultando particolarmente efficiente nell'abbattimento delle azioni delle forze create dalle onde sulla superficie esterna degli scafi.

In particolare per consentire tale forma appiattita preferibilmente il restringimento anulare presenta una sezione sostanzialmente di forma ellittica, preferibilmente con l'asse maggiore dell'ellisse orientato parallelo e/o coincidente con l'asse trasversale sul piano orizzontale dei due scafi laterali e con l'asse minore dell'ellisse orientato parallelo e/o coincidente con l'asse verticale dei due scafi laterali.

Preferibilmente il restringimento anulare Ã ̈ previsto in una posizione centrale del corpo a simmetria cilindrica che costituisce i due scafi laterali, opportunamente individuata mediante tecniche di simulazione numerica del flusso e di ottimizzazione della forma.

Come Ã ̈ previsto per i mezzi SWATH il dispositivo natante oggetto della presente invenzione preferibilmente risulta costituito da una parte emersa che comprende il corpo centrale e parte dei bracci di collegamento e da una parte sottomarina che comprende la parte restante dei bracci di collegamento e i due scafi laterali.

Vantaggiosamente puÃ² essere previsto un sistema di compensazione del peso atto a distribuire in maniera omogenea il peso lungo l'intero volume del dispositivo natante, in particolare lungo il volume degli scafi laterali. Questo sistema puÃ² essere previsto all'interno degli scafi stessi e risulta particolarmente utile a mantenere elevata la stabilitÃ dell'intero dispositivo natante. Infatti una considerevole parte del peso totale del dispositivo natante Ã ̈ costituita dal carburante che ovviamente diminuisce durante la navigazione, per questo si possono prevedere dei sistemi che compensano la perdita di peso imbarcando all'interno di casse predisposte negli scafi una quantitÃ di acqua corrispondente in peso al volume di carburante utilizzato .

Secondo una forma attuativa preferita il dispositivo natante oggetto della presente invenzione prevede per ciascun scafo laterale due bracci di collegamento al corpo centrale che sono posizionati uno a monte e uno a valle del restringimento anulare. Come risulterÃ evidente dalle figure e dagli studi sperimentali effettuati tale struttura permette di aumentare la stabilitÃ di forma (sia trasversale che longitudinale) dell'intero dispositivo e inoltre consente di configurare il dispositivo natante secondo diverse forme attuative.

Infatti risulta particolarmente vantaggiosa la possibilitÃ di variare le inclinazioni dei diversi bracci di collegamento a seconda anche delle condizioni del mare durante la navigazione. In particolare l'inclinazione dei bracci puÃ² essere variabile sia rispetto al piano orizzontale che rispetto al piano verticale del dispositivo natante.

Questa caratteristica risulta particolarmente importante in guanto uno dei fattori da cui dipende la stabilitÃ dei dispositivi SWATH Ã ̈ la distanza tra il centro di massa del dispositivo e il prometacentro. Come si vedrÃ in seguito il peso dell'intero dispositivo varia, sia a causa della diminuzione del carburante, sia a causa delle operazioni di recupero dei mezzi sottomarini: tale variazione di peso provoca una variazione della posizione verticale del centro di massa e la possibilitÃ di variare l'inclinazione dei bracci di collegamento permette di ottimizzare la distanza tra il centro di galleggiamento e il centro di massa in modo da migliorare la stabilitÃ dell'intero dispositivo natante.

Per ottenere ciÃ² preferibilmente ciascuno dei bracci di collegamento Ã ̈ collegato ad una delle sue estremitÃ al corpo centrale attraverso un giunto di interfaccia che permette i gradi di libertÃ necessari alla regolazione dell'inclinazione degli stessi sia rispetto al piano orizzontale che rispetto al piano verticale del detto dispositivo natante.

Una volta regolata l'inclinazione di ciascun braccio per bloccare la configurazione scelta preferibilmente viene previsto un elemento di irrigidimento per ogni braccio di collegamento, atto a limitare e/o eliminare la movimentazione relativa tra ciascun braccio di collegamento e il corpo centrale.

Ciascun elemento di irrigidimento Ã ̈ costituito da un elemento tubolare che presenta una prima estremitÃ collegata al corpo centrale ed una seconda estremitÃ collegata al braccio di collegamento in una posizione intermedia in prossimitÃ della estremitÃ del braccio di collegamento collegata al corpo centrale.

Vantaggiosamente Ã ̈ possibile prevedere che tale elemento tubolare sia regolabile in lunghezza e bloccabile nelle diverse condizioni di lunghezza.

Una forma esecutiva prevede che tale elemento sia costituito da un corpo telescopico per consentire, tramite 'avvicinamento/allontanamento della prima estremitÃ rispetto alla seconda estremitÃ una ulteriore regolazione della inclinazione dei bracci di collegamento. L'allungamento e/o il restringimento dell'elemento telescopico puÃ² essere effettuato o in maniera manuale o meccanizzata, ad esempio mediante motori elettrici e/o attuatori idraulici o pneumatici.

La possibilitÃ di regolare l'inclinazione dei bracci di collegamento permette anche di poter regolare l'inclinazione in maniera differente a seconda dei diversi bracci di collegamento.

Ãˆ possibile ad esempio prevedere che i bracci di collegamento a monte del restringimento anulare presentino una direzione divergente verso i due scafi laterali, mentre i due bracci di collegamento a valle del restringimento anulare presentano una direzione convergente verso i due detti scafi laterali, o viceversa. Ovviamente la forma del corpo centrale di adatterÃ di conseguenza presentando un allargamento in direzione delle estremitÃ che sono convergenti verso i due scafi laterali.

La variazione dell'inclinazione dei bracci di collegamento a monte del restringimento rispetto a quelli a valle dello stesso, puÃ² consentire di diminuire ulteriormente la resistenza al moto dell'intero dispositivo, in quanto le onde create dalla prima coppia di bracci non influenzano, ossia non si infrangono, sulla seconda coppia diminuendo cosi l'azione creata dai moti ondosi sulla parte emersa del dispositivo natante.

Vantaggiosamente i bracci di collegamento possono essere previsti smontabili rispetto al corpo centrale, caratteristica vantaggiosa sia per la manutenzione e le eventuali riparazioni del dispositivo natante sia per ridurre le dimensioni dello stesso nel caso di deposito all'interno di strutture apposite.

Secondo ancora una ulteriore caratteristica, al fine di alimentare ulteriormente la stabilitÃ dell'intero dispositivo Ã ̈ possibile prevedere per ciascuno scafo laterale, almeno una pinna stabilizzatrice attiva, che si prolunga dalla parete di mantello di ciascuno dei due scafi laterali in direzione sostanzialmente parallela al piano orizzontale del dispositivo natante.

La presente invenzione ha anche per oggetto un dispositivo natante comprendente un corpo centrale e due scafi laterali, in cui ciascun scafo laterale Ã ̈ collegato al corpo centrale attraverso almeno un braccio di collegamento, in modo tale per cui il corpo centrale risulta in posizione sopraelevata rispetto ai due scafi laterali, presentando i bracci di collegamento una determinata inclinazione rispetto al piano verticale del dispositivo natante ed in cui inoltre i due scafi laterali ed il corpo centrale sono orientati con i loro assi longitudinali, ovvero gli assi in direzione prua-poppa, fra loro paralleli e ciascuno dei bracci di collegamento Ã ̈ previsto smontabile rispetto al corpo centrale, essendo le dimensioni del dispositivo natante tali per cui Ã ̈ possibile inserire lo stesso smontato all'interno di container ISO 20 e/o ISO 40.

Il dispositivo natante smontabile appena descritto Ã ̈ previsto in combinazione a una e/o a tutte le caratteristiche fin qui e in seguito illustrate .

L'invenzione ha per oggetto anche altre caratteristiche che perfezionano ulteriormente il dispositivo natante di cui sopra e che sono oggetto delle sotto rivendicazioni.

Queste ed altre caratteristiche ed i vantaggi della presente invenzione risulteranno piÃ¹ chiaramente dalla seguente descrizione di alcuni esempi esecutivi illustrati nei disegni allegati in cui :

le figg- la e lb illustrano due viste del dispositivo natante oggetto della presente invenzione secondo una prima variante esecutiva;

la fig. 2a illustra una vista in prospettiva di uno scafo laterale secondo una variante esecutiva dell'invenzione, in cui la sezione degli scafi laterali secondo un piano trasversale all'asse longitudinale (da prua a poppa) degli stessi non Ã ̈ cilindrica, ma Ã ̈ schiacciata in direzione dell'asse verticale in modo da presentare una sezione ovalizzata, in particolare ellittica;

la fig. 2b illustra una vista in prospettiva di uno scafo laterale secondo la figura 2a con i tratti terminali dei due bracci di collegamento aventi in sezione trasversale un profilo fusiforme;

la figura 2c Ã ̈ una vista analoga a quella della figura 2b ed in cui lo scafo laterale Ã ̈ ruotato intorno all'asse longitudinale in modo tale per cui la direzione di vista Ã ̈ approssimativamente perpendicolare ai bracci di collegamento;

la fig. 2d Ã ̈ una vista sullo scafo laterale e sul braccio di collegamento in direzione dell'asse longitudinale del detto scafo laterale;

la fig. 2e illustra il profilo di una sezione, secondo un piano orizzontale, dello scafo laterale illustrato nelle figure precedenti, nonchÃ© la parametrizzazione dello stesso tramite l'utilizzo di una linea spezzata costituita da sette punti di riferimento;

la figura 2f illustra in prospettiva la forma di uno dei bracci di collegamento;

Le figg. da 2a a 2f illustrano una particolare forma esecutiva dello scafo laterale appartenente al dispositivo natante oggetto della presente invenzione;

La fig. 3 illustra la disposizione delle varie unitÃ operative interne previste in una qualsivoglia delle varianti esecutive illustrate nelle precedenti figure;

la fig. 4 illustra la variante esecutiva del natante secondo la presente invenzione, secondo cui i bracci di collegamento sono smontabili dalla parte centrale e dagli scafi laterali per consentire il trasporto del natante in condizione smontata ed in una cassa di contenimento aventi prestabilite misure ed in particolare le misure tradizionali di un container.

Con particolare riferimento alle figure la e lb, il dispositivo natante 1 oggetto della presente invenzione comprende un corpo centrale 11 e due scafi laterali 12.

Ciascuno scafo laterale 12 Ã ̈ collegato al corpo centrale 1 attraverso dei bracci di collegamento 13, in modo tale per cui il corpo centrale 11 risulta in posizione sopraelevata rispetto ai due scafi laterali 12; tale posizione sopraelevata Ã ̈ garantita da una determinata inclinazione dei bracci di collegamento 13 rispetto al piano verticale del dispositivo natante 1.

E' possibile prevedere solo un braccio di collegamento per ciascuno scafo laterale, oppure due, tre o piÃ¹ bracci di collegamento per ciascuno scafo laterale. La forma esecutiva illustrata e preferita per la presente invenzione prevede due bracci di collegamento per ciascuno scafo laterale.

Il corpo centrale 11 Ã ̈ orientato con il proprio asse longitudinale (cioÃ ̈ l'asse in direzione prua poppa del natante) parallelo agli assi longitudinali, cioÃ ̈ agli assi in direzione prua-poppa, degli scafi laterali 12.

Il corpo centrale 11 puÃ² essere costituito da un elemento di qualsivoglia forma, principalmente atto a contenere le strumentazioni necessarie a consentire le operazioni previste per il natante. Queste possono essere le piÃ¹ diverse sia per scopi civili che militari ed una particolare applicazione prevede l'utilizzo del natante come mezzo autonomo di superficie per il monitoraggio delle condizioni del mare e per le operazioni di recupero di mezzi sottomarini .

In una prima variante, ciascuno dei due scafi laterali 12 Ã ̈ costituito da un corpo a simmetria sostanzialmente cilindrica che presenta un restringimento anulare 121 nella zona intermedia tra la prua e la poppa degli scafi laterali 12.

Il dispositivo natante 1 Ã ̈ composto conseguentemente da una parte emersa costituita dal corpo centrale 11 e da una parte sottomarina costituita dai due scafi laterali 12, mentre i bracci di collegamento 13 risultano in parte emersi e in parte sottomarini.

Con particolare riferimento alla figura la, i bracci di collegamento 13 sono quattro, due per ogni scafo laterale 12 e sono posizionati due a monte del restringimento anulare 121 e gli altri due a valle dello stesso.

Con particolare riferimento alla figura lb, l'inclinazione dei bracci di collegamento 13 Ã ̈ regolabile in modo da variare l'assetto del dispositivo natante 1 a seconda delle condizioni del mare e di funzionamento dello stesso.

Nella variante esecutiva illustrata nelle figure la e lb l'inclinazione dei bracci di collegamento risulta regolabile solamente rispetto al piano verticale del dispositivo natante 1, in modo da alzare e da abbassare il corpo centrale 11.

Ãˆ comunque possibile prevedere che tale inclinazione sia regolabile anche rispetto al piano orizzontale del dispositivo natante 1, ossia che il corpo centrale 11 sia spostabile in avanti e indietro rispetto agli scafi laterali 12. Alternativamente Ã ̈ possibile che i bracci di collegamento 13 possano compiere una rotazione, creando una direzione convergente e/o divergente degli scafi laterali 12 rispetto alla direzione dell'asse longitudinale del dispositivo natante 1. Queste diverse possibilitÃ di orientamento dei bracci di collegamento consentono di ottenere diverse configurazioni e disposizioni relative degli scafi laterali fra loro e relativamente al corpo centrale e quindi una adattabilitÃ estrema alle diverse condizioni di utilizzo ed agli scopi di impiego. Esse possono essere previste tutte insieme oppure solo alcune delle possibilitÃ di regolazione possono essere previste a seconda delle necessitÃ d'impiego.

La regolazione della inclinazione dei bracci di collegamento 13 Ã ̈ consentita da un giunto di interfaccia 131 che collega una delle estremitÃ di ciascun braccio di collegamento 13 al corpo centrale 11 e che permette i gradi di libertÃ previsti. Un simile giunto puÃ² essere previsto anche per il collegamento dei bracci agli scafi laterali anche se questa forma esecutiva non Ã ̈ espressamente illustrata.

Nel caso particolare di figura lb un grado di libertÃ , necessari alla regolazione dell'inclinazione dei bracci di collegamento 13. In particolare il detto grado di libertÃ consiste nel fatto che i bracci sono oscillabili intorno ad un asse parallelo all'asse longitudinale (da prua a poppa) del natante almeno in corrispondenza del giunto di collegamento al corpo centrale 11. Eventualmente i bracci possono essere collegati anche al corrispondente scafo laterale per mezzo di un giunti oscillante che ne consente l'oscillazione almeno intorno ad un asse parallelo al detto asse longitudinale del natante.

Nella figura lb viene inoltre illustrato un elemento di irrigidimento 132 costituito da un elemento tubolare con una prima estremitÃ collegata al corpo centrale 11 ed una seconda estremitÃ collegata a ciascun braccio di collegamento 13 in una posizione intermedia in prossimitÃ della estremitÃ del braccio di collegamento 13 collegata al corpo centrale 11.

La presenza dell'elemento di irrigidimento 132 consente di limitare e/o di bloccare la movimentazione relativa tra il corpo centrale 11 e i bracci di collegamento 13, una volta avvenuta la regolazione dell'inclinazione degli stessi.

Inoltre per coadiuvare l'azione dei giunti di interfaccia 131 nella regolazione della inclinazione dei bracci di collegamento 13, l'elemento di irrigidimento 132 puÃ² essere costituito da un elemento allungabile, ad esempio un puntone od un asta telescopicamente allungabile. L'allungamento puÃ² avvenire mediante mezzi manuali o grazie a mezzi meccanici, o mezzi motorizzati di qualsivoglia adatto tipo. Inoltre sono previsti mezzi di bloccaggio dell'elemento di irrigidimento nella condizione di allungamento impostata, in modo tale per cui Ã ̈ possibile regolare le differenti inclinazioni dei bracci di collegamento 13 rispetto al corpo centrale 11.

Secondo una possibile variante esecutiva Ã ̈ possibile prevedere che l'inclinazione dei bracci di collegamento 13 Ã ̈ tale per cui i due bracci a monte del restringimento anulare 121 presentano una direzione divergente verso i due scafi laterali 12, mentre i due bracci di collegamento 13 a valle del restringimento anulare 121 presentano una direzione convergente verso i due scafi laterali 12, o viceversa.

In questo caso il corpo centrale 11 presenta un allargamento in prossimitÃ delle estremitÃ dei bracci di collegamento 13 convergenti verso i due scafi laterali 12, necessario al collegamento dei bracci stessi in quanto la distanza tra le due estremitÃ dei bracci di collegamento 13 convergenti da unire al corpo centrale 11 Ã ̈ maggiore rispetto a quella tra le due estremitÃ dei bracci di collegamento 13 divergenti .

L'allargamento puÃ² essere costituito da due elementi di prolungamento in direzione trasversale della zona del corpo centrale 11 in prossimitÃ delle estremitÃ dei bracci di collegamento 13 convergenti.

oppure puÃ² essere costituito da un allargamento dell'intero corpo centrale 11, sia esso costituito da un corpo a forma parallelepipeda o di qualsivoglia forma.

Inoltre con particolare riferimento alle figure la e lb, il dispositivo natante 1 oggetto della presente invenzione prevede due pinne stabilizzatrici 122 per ogni scafo laterale 12. Tale pinna stabilizzatrice 122 si prolunga dalla parete di mantello di ciascuno dei due scafi laterali 12 in direzione sostanzialmente parallela al piano orizzontale del dispositivo natante 1, in modo tale per cui tale pinna 122 si prolunga da uno scafo laterale 12 verso lo scafo laterale 12 opposto.

Le pinne stabilizzatrici sono previste fisse, regolabili con una inclinazione relativamente al piano orizzontale sia grazie ad una oscillazione intorno ad un asse orizzontale e perpendicolare all'asse longitudinale del corrispondente scafo laterale, sia con una oscillazione intorno ad un asse parallelo all'asse longitudinale del corrispondente scafo laterale, ma possono anche essere attive, ossia ciascuna movimentata da motori elettrici o idraulici per la sua rotazione attorno all'asse del motore in modo da controllare l'assetto in corsa del mezzo e smorzare i moti del mezzo in mare ondoso.

Le figure 2a a 2f illustrano una particolare forma esecutiva dello scafo laterale 12 appartenente al dispositivo natante 1 oggetto della presente invenzione .

Secondo tale forma esecutiva lo scafo laterale 12 Ã ̈ costituito da un corpo inscrivibile all'interno di un cilindro, che presenta un restringimento anulare 121 nella zona centrale e che prevede alle due estremitÃ due elementi a lobo 123 e 124.

Ogni lobo 123 e 124 ha un asse trasversale sul piano orizzontale A che presenta una lunghezza maggiore rispetto all'asse trasversale sul piano verticale B in modo da conferire ai due lobi 123 e 124 una forma appiattita.

Conseguentemente il restringimento anulare 121 Ã ̈ a sezione ellittica e, con particolare riferimento alla figura 2a, l'asse maggiore della sezione ellittica Ã ̈ orientato parallelamente e/o coincidente all'asse trasversale sul piano orizzontale A del lobo 123, mentre l'asse minore Ã ̈ perpendicolare all'asse A.

Con particolare riferimento alla figura da 2a a 2d, il restringimento anulare 121 Ã ̈ previsto in una zona intermedia fra l'estremitÃ prodiera e poppiera del corpo a simmetria cilindrica costituente ciascuno degli scafi laterali 12, mentre i bracci di collegamento 13 sono previsti posizionati in prossimitÃ della zona centrale dei lobi 123 e 124.

Al fine di ottimizzare la forma degli elementi a lobo 123 e 124 e dell'intero corpo dello scafo laterale 12 secondo la variante esecutiva illustrata nelle figure da 2a a 2f sono state condotte simulazioni numeriche con un metodo di ottimizzazione automatico asservito dal calcolatore e prove sperimentali, in modo da ottenere una forma dello scafo 12 che permettesse di creare una minima resistenza al moto del dispositivo natante 1 diminuendo la forza contraria al moto dello stesso creata dall'azione delle onde sulla superficie di interfaccia dello scafo laterale 12, mantenendo elevato il livello di stabilitÃ del dispositivo 1.

In particolare tale studio Ã ̈ stato effettuato sulla forma dei due profili C e D che permettono di ottenere per simmetria il volume dell'intero scafo laterale 12.

Per effettuare lo studio che ha portato ai risultati illustrati nelle figure da 2a a 2f Ã ̈ stato creato un modello parametrico della geometria del mezzo attraverso il software Friendship-Framework dell'UniversitÃ Tecnica di Berlino.

La figura 2e mostra come Ã ̈ avvenuto lo studio in particolare per il profilo C, lo stesso procedimento Ã ̈ stato poi effettuato sul profilo D, che puÃ² in alternativa essere ottenuto applicando un fattore moltiplicativo ai risultati ottenuti per il profilo C.

Il profilo C Ã ̈ stato parametrizzato attraverso l'uso di sette punti di controllo Cl, C2, C3, C4, C5, C6 e C7, sono state prese come incognite le coordinate spaziali di alcuni di questi punti e sono state elaborate dal suddetto software.

In particolare:

il punto Cl corrisponde all'origine degli assi del sistema di riferimento,

tutti i punti di controllo Cl, C2, C3, C4, C5, C6 e C7 presentano la stessa coordinata y in quanto si trovano tutti sullo stesso piano, coincidente con il piano orizzontale dello scafo laterale 12,

sono note le ascisse dei punti Cl, C2, C6 e C7 in quanto i punti Cl e C2 si possono assumere con coordinata x uguale a zero, mentre i punti C6 e C7 si possono assumere con coordinata x uguale all'intera lunghezza dello scafo laterale 12,

sono inoltre note ed uguali a zero le coordinate z dei punti CI e C7.

Le restanti coordinate sono le variabili del sistema, costituiscono i parametri di cui sono stati calcolati i valori attraverso prove sperimentali per giungere al risultato illustrato nelle figure 2a e 2d.

Il restringimento anulare 121 a sezione ellittica delle figure 2a a 2d va dunque calcolato in base alla lunghezza dello scafo laterale 12 del dispositivo natante 1, ma presenta valori compresi tra 10% e 80% della sezione maggiore dello scafo laterale 12, ossia la sezione ellittica che presenta come asse maggiore e come asse minore rispettivamente gli assi A e B.

Il calcolo dei parametri Ã ̈ avvenuto in modo tale da ottenere un profilo che maggiormente riducesse la resistenza al moto del dispositivo natante 1.

Anche i bracci di collegamento 13 sono stati creati attraverso un modello e attraverso lo studio di parametri che sono stati elaborati e confrontati con i dati sperimentali, il modello di partenza dei bracci di collegamento 13 Ã ̈ perÃ² costituito da un corpo che presenta un profilo "ad ala", mostrato nella figura 2f, scelto per le sue caratteristiche aerodinamiche .

La figura 3 illustra una forma attuativa del dispositivo natante 1 oggetto della presente invenzione, con particolare riferimento alle componenti meccaniche ed elettriche ed alle strumentazioni montate all'interno del dispositivo natante 1. questa forma attuativa puÃ² essere prevista in combinazione con le caratteristiche piÃ¹ sopra descritte e relative a qualsivoglia delle varianti secondo le precedenti figure da la a 2f.

Il corpo centrale 11 Ã ̈ suddiviso in tre sezioni, 111, 112 e 113, le sezioni 111 e 112, rispettivamente a prua e a poppa del dispositivo natante 1 contengono i generatori diesel 114, i variatori di frequenza AC/DC/AC 115 per l'alimentazione di potenza e la regolazione del numero di giri dei motori elettrici di propulsione e tutti gli strumenti di comunicazione necessari alla navigazione, mentre la sezione 113 posta in una posizione centrale del corpo 11 Ã ̈ deputata all'alloggiamento dei veicoli sottomarini 5 che vengono recuperati dal dispositivo natante 1.

All'interno dei bracci di collegamento 13 le linee di collegamento elettrico e idraulico in modo che il corpo centrale 11 sia in comunicazione con gli scafi laterali 12. All'interno degli scafi laterali 12 sono alloggiate due casse per il carburante 123, i motori elettrici 124 e gli strumenti necessari 125 per la navigazione autonoma, come ad esempio rilevatori di ostacoli, e/o gli strumenti necessari al monitoraggio effettuato dal dispositivo natante 1.

Inoltre all'interno dei due scafi laterali 12 Ã ̈ previsto un sistema di compensazione del peso del dispositivo natante 1, da realizzarsi con opportune casse di zavorra, in modo tale per cui il peso dell'intero dispositivo natante 1 sia sostanzialmente costante.

Con particolare riferimento alla figura 3, tale sistema Ã ̈ costituito da due casse 4 che compensano la diminuzione di peso causata dal consumo di carburante, incamerando acqua in una quantitÃ pari al carburante consumato.

PoichÃ© anche il recupero di veicoli sottomarini, depositati all'interno della sezione 113 del corpo centrale 11, costituisce un aumento di peso del dispositivo natante 1, si possono prevedere all'interno degli scafi laterali 12 delle ulteriori casse piene di fluido che pompano verso l'esterno una quantitÃ di fluido pari al peso del veicolo sottomarino 5 raccolto.

Secondo una variante esecutiva Ã ̈ possibile prevedere che i bracci di collegamento 13 siano smontabili rispetto al corpo centrale 11. La figura 4 illustra tale variante esecutiva, ossia un dispositivo natante comprendente un corpo centrale 11 e due scafi laterali 12, essendo ciascuno scafo laterale 12 collegabile al corpo centrale 11 attraverso almeno due bracci di collegamento 13, in modo tale per cui il corpo centrale 11 risulta in posizione sopraelevata rispetto ai due scafi laterali 12, quando i bracci di collegamento 13 sono montati e presentano una determinata inclinazione rispetto al piano verticale del detto dispositivo natante.

Ciascuno dei bracci di collegamento 13 Ã ̈ previsto smontabile rispetto al corpo centrale 11 e le dimensioni dell'intero dispositivo natante sono tali che Ã ̈ possibile inserire i bracci di collegamento 13 collegati agli scafi laterali 12 smontati rispetto al corpo centrale 11 all'interno di container 6 ISO 20 e/o ISO 40.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo natante comprendente un corpo centrale (11) e due scafi laterali (12), essendo ciascuno scafo laterale (12) collegato al detto corpo centrale (11) attraverso almeno un braccio di collegamento (13), in modo tale per cui il detto corpo centrale (11) risulta in posizione sopraelevata rispetto ai due detti scafi laterali (12), presentando i detti bracci di collegamento (13) una determinata inclinazione rispetto al piano verticale del detto dispositivo natante (1), essendo i due detti scafi laterali (12) ed il detto corpo centrale (11) orientati con i loro assi longitudinali, ovvero gli assi in direzione pruapoppa, fra loro paralleli, caratterizzato dal fatto che: ciascuno dei due detti scafi laterali (12) Ã ̈ costituito da un corpo a simmetria sostanzialmente cilindrica che presenta un restringimento (121) anulare nella zona intermedia tra la prua e la poppa di detti scafi laterali (12).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui ciascuno dei due detti scafi laterali (12) Ã ̈ costituito da un corpo inscrivibile all'interno di un cilindro, il quale corpo presenta un restringimento (121) anulare nella zona centrale, opportunamente determinato con procedure di simulazione del flusso idrodinamico attorno alla carena e di ottimizzazione automatica parametrica della forma in funzione della velocitÃ del mezzo ed essendo ciascuna delle sue due estremitÃ costituita da un elemento a lobo.
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che ciascuno dei detti lobi presenta un asse trasversale sul piano orizzontale (A) che presenta una lunghezza maggiore dell'asse trasversale (B) sul piano verticale.
4. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui il detto restringimento (121) anulare presenta una sezione sostanzialmente di forma cilindrica od appiattita lungo l'asse verticale, in particolare ellittica.
5. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui il posizionamento dei due detti scafi laterali (12) Ã ̈ tale per cui il detto dispositivo natante (1) risulta costituito da una parte emersa costituita dal detto corpo centrale (11) e da una parte sottomarina costituita dai due detti scafi laterali (12).
6. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui all'interno dei detti due scafi laterali (12) Ã ̈ previsto un sistema di compensazione del peso del detto dispositivo natante (1), in modo tale per cui il peso dell'intero dispositivo natante (1) rimanga sostanzialmente costante durante la navigazione e le operazioni.
7. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui ciascuno dei due detti scafi laterali (12) Ã ̈ collegato al detto corpo centrale (11) attraverso due bracci di collegamento (13) posizionati a monte e a valle del detto restringimento (121) anulare.
8. Dispositivo natante (1) secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui l'inclinazione dei detti bracci di collegamento (13) rispetto allo scafo centrale (11) Ã ̈ regolabile mediante una oscillazione dei detti bracci di collegamento almeno intorno ad un asse sostanzialmente parallelo all'asse longitudinale, cioÃ ̈ all'asse che va da prua a poppa del natante o dello scafo centrale (11)
9. Dispositivo secondo una piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che ciascun braccio di collegamento (13) Ã ̈ oscillabile intorno ad almeno un ulteriore asse tangente all'asse longitudinale .
10. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che ciascuno dei detti bracci di collegamento (13) Ã ̈ collegato ad una delle sue estremitÃ al detto corpo centrale (11) attraverso un giunto di interfaccia (131) che permette una oscillazione secondo un asse parallelo all'asse longitudinale del natante o della parte centrale (11), secondo un asse parallelo all'asse dell'estensione longitudinale del corrispondente braccio di collegamento (13) dal corrispondente scafo laterale (12) alla parte centrale (13) essendo previsto un giunto di collegamento con i detti gradi di libertÃ di oscillazione anche fra ciascun braccio di collegamento (13) ed il corrispondente scafo laterale (12).
11. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui Ã ̈ previsto un elemento di irrigidimento (132) per ogni braccio di collegamento (13), atto a limitare e/o eliminare la movimentazione relativa tra ciascun braccio di collegamento (13) e il detto corpo centrale (11) e/o il corrispondente scafo laterale (12), essendo ciascun elemento di irrigidimento (132) costituito da un puntone che presenta una prima estremitÃ collegata al detto corpo centrale (11) ed una seconda estremitÃ collegata al detto braccio di collegamento (13) in una posizione intermedia in prossimitÃ della estremitÃ del braccio di collegamento (13) collegata al detto corpo centrale (11)·
12. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui ciascun elemento di irrigidimento Ã ̈ regolabile in lunghezza in maniera manuale o motorizzata ed Ã ̈ bloccabile nelle diverse condizioni di lunghezza.
13. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui l'inclinazione dei bracci di collegamento (13) Ã ̈ tale per cui i due bracci a monte del detto restringimento (121) presentano una direzione divergente verso i due detti scafi laterali (12), mentre i due bracci di collegamento (13) a valle del detto restringimento (121) anulare presentano una direzione convergente verso i due detti scafi laterali (12), o viceversa, presentando il detto corpo centrale (11) un allargamento almeno in prossimitÃ delle estremitÃ dei bracci di collegamento (13) convergenti verso i due detti scafi laterali (12).
14. Dispositivo secondo una o piÃ¹ delle precedenti rivendicazioni, in cui i detti bracci di collegamento (13) e/o gli elementi di irrigidimento (132) sono smontabili almeno da detto corpo centrale (11) e/o anche dai corrispondenti scafi laterali (12).
15. Dispositivo natante comprendente un corpo centrale (11) e due scafi laterali (12), essendo ciascuno scafo laterale (12) collegato al detto corpo centrale (11) attraverso almeno un braccio di collegamento (13), in modo tale per cui il detto corpo centrale (11) risulta in posizione sopraelevata rispetto ai due detti scafi laterali (12), presentando i detti bracci di collegamento (13) una determinata inclinazione rispetto al piano verticale del detto dispositivo natante (1), essendo i due detti scafi laterali (12) ed il detto corpo centrale (11) orientati con i loro assi longitudinali, ovvero gli assi in direzione pruapoppa, fra loro paralleli, caratterizzato dal fatto che almeno ciascuno dei detti bracci di collegamento (13) e/o gli elementi di irrigidimento (132) sono smontabili almeno da detto corpo centrale (11) e/o anche dai corrispondenti scafi laterali (12) essendo le dimensioni del detto dispositivo natante (1) tali per cui Ã ̈ possibile inserire il detto dispositivo smontato all'interno di container (6) ISO 20 e/o ISO 40.
16. Dispositivo secondo la rivendicazione 15, caratterizzato dal fatto che Ã ̈ realizzato secondo le caratteristiche di una o piÃ¹ delle rivendicazioni da 1 a 14.