ITRM980261A1 - Innovati mezzi di navigazioe - Google Patents

Description

Quanto in noi si accende viene dal centro del cielo non è quindi giusto dire 'questo pensiero è mio

DESCRIZIONE

a corredo di una domanda di brevetto per invenzione/ avente per titolo: "Innovativi mezzi di navigazione"

La presente invenzione si riferisce ad innovative forme di scafi ed a sistemi di sostentamento per natanti, aventi le caratteristiche indicate nella parte caratterizzante delle rivendicazioni 1, 2, 3 e 4.

Come noto gli attuali mezzi di navigazione, quali motoscafi, battelli, ecc., presentano una forma geometrica tale che nel loro avanzamento la loro prua fende le acque imprimendo alle stesse un moto laterale di allontanamento dalla linea che percorre l’asse del mezzo stesso.

Detto spostamento imprime sulla superficie d'acqua circostante delle onde che presentano dimensioni dipendenti dalla velocità, dalla forma e dal peso del natante.

Pertanto ogni natante che naviga attualmente sospinge dai due lati volumi d'acqua che stante l'inclinazione delle superfici di contatto con l'acqua rispetto all'orizzontale forniscono per contrasto una spinta verso l'alto sul mezzo per cui in alcuni casi lo stesso si solleva e plana, come si suol dire in gergo nautico.

La creazione di dette onde laterali,peraltro molto moleste per le imbarcazioni vicine che subiscono a causa delle stesse una serie di sobbalzi, comporta in pratica una dissipazione di energia. Ovviamente, se si riuscisse ad eliminare tali onde laterali, il mezzo stesso potrebbe navigare a velocità sensibilmente più elevata a parità di peso e di potenza applicata.

Pertanto, il compito che si è posto la presente invenzione è quello di realizzare mezzi atti a ridurre od addirittura annullare non solo il beccheggio ma anche le dette onde laterali parassite con la conseguenza di ottimizzare il rendimento dell'avanzamento del natante.

Il compito principale della presente invenzione è quello di realizzare un sistema di sostentamento, applicabile sia ai natanti convenzionali, come motoscafi e simili, sia agli aliscafi, consistente per i primi in una forma geometrica che nel moto convogli l'acqua esclusivamente al di sotto del mezzo stesso e per gli altri sostanzialmente in alettoni costituiti da una struttura avente una superficie superiore rigida e due piani laterali estendentisi in basso ai due bordi laterali di detta superficie superiore, che impediscono l'allontanamento laterale dell'acqua interessata.

Tale invenzione può essere formata nel caso di natanti convenzionali dalla loro particolare forma della loro parte a contatto con l'acqua ed anche nel caso di aliscafi dai particolari alettoni di sostentamento.

L'invenzione parte da un ragionamento intuitivo secondo il quale un natante che naviga in uno specchio d'acqua dovrebbe spingere verso il basso l'acqua interessata nel suo moto , generando per reazione una spinta verso l'alto, ottenendo così certamente un rendimento superiore a quello dei natanti attuali che sospingono l'acqua per lo più lateralmente.

Supponendo idealmente uno specchio d'acqua piatto, una prima soluzione del mezzo in argomento avrà una forma geometrica tale che nel suo avanzamento sull'acqua le particelle d'acqua interessate, delle sue due prue, saranno tutte indirizzate verso l'interno del mezzo stesso (asse baricentrico longitudinale) o comunque al di sotto dello stesso e nessuna particella d'acqua sarà spostata verso l'esterno.

In tal modo si realizza una sensibile riduzione della resistenza al moto in quanto viene eliminata del tutto la perdita di energia dovuta alla produzione delle onde laterali che sempre accompagnano i mezzi stessi.

Il sostentamento verrà effettuato sfruttando la caratteristica di incomprimibilità dell'acqua e la sua inerzia e dopo che il mezzo stesso è passato vi sarà un certo volume d'acqua che sarà stato spinto verso il basso fornendo per reazione la spinta verso l'alto necessaria a sostenere nel moto il peso del mezzo e quindi ottenendo una navigazione praticamente ottimale e con minore resistenza del mezzo a parità di peso e velocità della navigazione stessa.

Per ottenere tale risultato secondo l'invenzione viene prevista una struttura di sostentamento, avente due superfici esterne laterali piane, verticali o leggermente inclinate, mentre quelle interne dovranno presentare una forma tale da convogliare l'acqua esclusivamente al di sotto dell'imbarcazione stessa, con la conseguenza di creare ovviamente una sottopressione, che ridurrà l'immersione del mezzo nell'acqua e conseguentemente ridurrà la resistenza al suo avanzamento.

Sono già da molti anni note imbarcazioni, come aliscafi, che con l'aumentare della velocità emergono dall'acqua e proseguono la navigazione su alettoni fissi che si immergono parzialmente nell'acqua, i quali hanno (in parte risolto il problema di una navigazione più confortevole a causa del fatto che risentono in modo più ridotto delle onde del mare, però senza eliminare del tutto l'effetto di beccheggio, ma lasciando pressoché intatto l'effetto delle onde laterali.

Gli attuali aliscafi che vengono sostenuti da elementi inferiori che presentano una sezione trasversale, con la concavità rivolta verso l'alto, nel loro moto inducono uno spostamento dall'acqua verso il basso, ma anche in senso laterale, tanto che in velocità creano un getto d’acqua laterale che comunque costituisce una notevole dissipazione di energia e, anche se ridotte, le onde laterali che accompagnano il moto del mezzo.

Per tali mezzi la presente invenzione prevede il sostentamento mediante elementi che nella navigazione del mezzo convogliano l'acqua verso il basso, generando una spinta verso l'alto ed ottimizzando la navigazione.

Detti elementi di sostentamento presenteranno la caratteristica di avere una superficie rigida superiore con una sezione trasversale al moto avente la concavità rivolta verso il basso, che impedisce l'allontanamento laterale dell'acqua.

Una variante di tale natante è quella di prevedere un sistema di sostentamento che elimini o riduca l'effetto delle onde sull'imbarcazione, rendendo così confortevole al massimo la navigazione.

E' stato sorprendentemente trovato che ciò viene reso possibile usando al posto di alettoni fissi, alettoni articolati orientabili ed aventi la struttura con due pareti laterali, precedentemente descritta, tali alettoni in questo caso non si trovano in superficie, ma sono totalmente immersi in acqua sia durante la navigazione, sia quando il mezzo è fermo, e saranno guidati da galleggianti snelli.

In una forma di realizzazione della presente invenzione, il sistema di sostentamento consiste sostanzialmente nella suddetta serie di alettoni articolati ad appropriati elementi di accoppiamento con l'imbarcazione ed orientabili durante il moto di quest'ultima, detti alettoni restando sempre ad una certa profondità media prestabilita al di sotto del livello dell'acqua.

Contrariamente agli aliscafi convenzionali con alettoni fissi, il sistema di sostentamento secondo l'invenzione è costituito quindi da alettoni articolati, aventi le dette due pareti laterali rivolte in basso ed orientabili nel senso di moto, che, come già detto, rimangono sempre sommersi nell'acqua sia quando il mezzo è fermo sia quando si muove alla massima velocità.

Gli alettoni sommersi, per poter fornire all'imbarcazione una navigazione uniforme, priva, sia di beccheggi dovuti alle onde che di onde laterali e mantenere una profondità media costante, dovranno essere continuamente regolati nel loro orientamento istante per istante, anche se in modo impercettibile.

Esaminiamo, come primo caso, una sola metà del mezzo, sezionata in senso longitudinale e quindi due soli alettoni, in quanto ovviamente il ragionamento sarà identico per simmetria anche per l'altra metà del mezzo. Consideriamo inoltre che l'alettone anteriore possa oscillare entro un angolo alfa in maniera tale da poter permettere l'innalzamento o l'abbassamento della prua, mentre l'alettone posteriore, considerato fisso, seguirà quello anteriore.

Per evitare che l'alettone posteriore risulti più basso di quello anteriore, è sufficiente che lo stesso, anche se fisso, sia orientato con un angolo beta (fisso) di 1°÷3° a salire al fine di ottenere durante il moto la portanza necessaria per ottenere lo stesso approfondimento della poppa rispetto alla prua.

Il problema è stato sorprendentemente risolto rendendo orientabili alettoni anteriori ed accoppiando ad ognuno di essi un galleggiante snello, il quale peraltro, come verrà chiarito in seguito, deve avere la caratteristica di perforare le onde e non sormontarle, fornendo quindi solo lievi variazioni angolari all'alettone e permettendo quindi un moto confortevole.

Quando il natante viene sospinto da una qualsiasi potenza (es. motore, vela), il sistema precedentemente descritto (alettone+galleggiante) ad una certa velocità farà sì che l’alettone anteriore si inclini automaticamente verso l’alto del detto angolo alfa; tale inclinazione assicurerà la portanza della parte anteriore del mezzo e risulterà funzione della velocità e del carico agente sull'alettone stesso.

Ripetendo per l'altra metà dell'imbarcazione lo stesso ragionamento, si otterrà un natante sostenuto da quattro alettoni che procederà nell'acqua ad una certa altezza media prestabilita e risulterà inoltre stabile agli sbandamenti laterali in quanto qualora per un motivo qualsiasi si inclinasse da un lato, sotto la parte più bassa il corrispondente alettone anteriore risulterebbe più inclinato verso l'alto, fornendo così una maggiore spinta ascensionale che tenderà a riportare il mezzo stesso in piano nel senso trasversale.

La soluzione del problema viene ottenuta, come sarà descritto di seguito mediante una particolare forma di realizzazione, in cui sono previsti nella parte anteriore del natante galleggianti snelli per guidare gli alettoni anteriori, che presentano una forma e dimensioni particolari ed hanno la caratteristica di navigare in mare mosso, attraversando le onde e non scavalcandole, consentendo di ottenere quindi il massimo conforto nella navigazione.

In una variante di questa forma di realizzazione, ogni alettone è collegato con un galleggiante anteriore, per cui è possibile realizzare un mezzo sorretto anche da tre soli sistemi alettone-galleggiante, con due di tali sistemi disposti sia verso la prua sia verso la poppa.

Un'ulteriore variante della presente invenzione che presenta anch'essa l'eliminazione delle onde laterali, prevede una forma di sostentamento ed avanzamento mediante mezzi ruotanti ma di concezione nuova, del tutto differente da quelli attualmente, in uso in quanto tutti gli altri natanti sospinti da elementi ruotanti, (es. pedalò) sono comunque sostenuti da galleggianti che forniscono appunto il galleggiamento degli stessi.

Al contrario, nei natanti secondo la presente invenzione gli elementi ruotanti forniscono oltre all'avanzamento anche il sostentamento e l'eliminazione delle onde laterali, e ciò per il fatto che grazie alla particolare struttura degli stessi l'acqua viene spinta oltreché all'indietro anche verso il basso, (senza poter sfuggire lateralmente) fornendo quindi per reazione la citata spinta necessaria al sostentamento del mezzo.

Anche in questo caso viene sfruttata la caratteristica di incomprimibilità dell'acqua ed anche ovviamente la sua inerzia.

Da una valutazione intuitiva del nuovo sistema di navigazione si deve tener presente che il mezzo nel suo avanzamento invia l'acqua esclusivamente verso il basso e verso l'indietro per cui anche in questo caso si può dedurre che non vengono certamente prodotte le citate onde laterali parassite che, come detto, accompagnano sempre gli attuali mezzi di navigazione, con la conseguenza che viene evitata la dissipazione di energia e quindi si avrà certamente una navigazione da considerarsi ottimale dal punto di vista del dispendio energetico a parità di peso e di velocità d'avanzamento.

La presente invenzione verrà qui di seguito descritta più da vicino con riferimento a diverse forme di realizzazione illustrate nei disegni, in cui:

la figura 1 mostra schematicamente una vista in sezione a sinistra di un motoscafo convenzionale e a destra di un motoscafo realizzato con la struttura secondo l'invenzione; le figure da 2 a 7 rappresentano alcune forme di realizzazione possibili della parte di sostentamento di un natante secondo la presente invenzione;

le figure 8A-B-C-D-E-F mostrano schematicamente la conformazione di elementi di sostentamento· secondo l'invenzione da applicare ad esempio come alettoni di aliscafo con le diverse forme della sezione trasversale della stessa;

la figura 9 rappresenta la disposizione angolare di alettoni di sostentamento secondo l'invenzione per un aliscafo;

la figura 10 mostra in vista prospettica un elemento di sostentamento secondo l'invenzione in conformazione ricurva (A) e mista ricurva e piana (B);

la figura 11 rappresenta una vista prospettica della forma di realizzazione mista ricurva e piana;

la figura 12 mostra un'altra forma di realizzazione dell'elemento di sostentamento secondo l'invenzione, in cui la parte ricurva è sostituita da una parte anteriore inclinata in avanti con due o più superfici di sostentamento superiori tra le superfici laterali che intervengono con le onde;

le figure 13, 14, 15 e 17 rappresentano il concetto inventivo applicato a ruote di propulsione e sostentamento per natanti;

la figura 16 mostra una variante geometrica delle forme di realizzazione delle figure 14, 15 e 17;

la figura 17 rappresenta una ruota di propulsione simile a quelle delle figure 14 e 15, in cui l'elemento di propulsione ha una forma ricurva;

la figura 18 mostra un natante munito di quattro alettoni, due su ciascun lato del natante, di cui i due anteriori sono inclinabili di un angolo imposto dai rispettivi galleggianti;

la figura 19 rappresenta un natante munito di quattro alettoni, due su ciascun lato, di cui due posteriori sono inclinati in alto a salire nel senso di navigazione di un angolo β fisso, mentre quelli posteriori presenteranno un angolo di inclinazione a;

la figura 20 mostra in vista prospettica il natante secondo la figura 18;

la figura 21 rappresenta in vista prospettica il natante simile a quello della figura 18, però con un unico alettone posteriore, disposto centralmente e munito anch'esso di un galleggiante che gli impone l'angolo di inclinazione;

la figura 22 mostra una disposizione simile a quella della figura 21, però con un alettone centrale anteriore e due alettoni laterali posteriori;

la figura 23 rappresenta un diverso collegamento articolato tra i galleggianti ed alettoni anteriori;

le figure 24, 25, 26 e 27 mostrano un natante con due galleggianti laterali disposti al di sotto di esso ed articolati ai rispettivi alettoni ed al natante stesso; le figure 28, 29, 30, 31 e 32 rappresentano le forme snelle che può avere il galleggiante;

la figura 33 mostra un natante, in questo caso un gommone, sostenuto mediante quattro montanti da un'unica tavola con contenimenti laterali, munita anteriormente 'di un piano orientabile (fig. 33a) o da una superficie concava verso il basso (fig. 33b).

la figura 34 rappresenta una vista laterale di un natante, in questo caso un motoscafo sostenuto da una tavola come la precedente mediante una pluralità di montanti;

la figura 35 mostra un natante con due galleggianti sovrapposti su ciascun suo lato, di cui quelli inferiori presentano alettoni laterali;

la figura 36 rappresenta un natante con un galleggiante su ciascun lato, muniti a quota superiore di un alettone inclinato a salire nel senso del moto di un angolo a che interviene con le onde;

la figura 37 mostra in vista prospettica un natante munito su ciascun lato di uno degli alettoni descritti articolato ad un galleggiante;

la figura 38 rappresenta in vista prospettica un’altra possibile forma di realizzazione del galleggiante snello che si solleva ad una certa profondità.

Descrizione di dettaglio dei disegni

Come si vede nella figura 1, nella sua parte di sinistra è illustrata schematicamente una sezione trasversale dello scafo di natante convenzionale e nella sua parte di destra quella dello scafo di un natante secondo la presente invenzione, che è ottenuto "tagliando" il natante lungo il suo piano mediano longitudinale e riunendo le due parti così ottenute lungo le superfici che formavano prima i fianchi laterali del natante. Si forma così un canale centrale C con due superfici laterali inclinate verso l’interno, che formano sia la superficie di sostentamento, sia le due superfici di delimitazione laterale, come illustrato schematicamente in vista prospettica nella figura 2.

Durante il moto del mezzo di navigazione, i volumi d’acqua interessati dalla parte destra saranno spostati verso sinistra e quelli interessati dalla parte sinistra, saranno sospinti verso destra così come rappresentato nelle figure 1, 2, 3 e 4.

Per un criterio di simmetria, i volumi d'acqua interessati non potranno certamente compenetrarsi né comprimersi (stante l·’incomprimibilità dell'acqua) e pertanto a passaggio avvenuto, potranno essere spinti solo verso il basso dal mezzo stesso.

Si evidenzia inoltre che le due superfici esterne quella figura 1 che divengono nel nostro caso EF e CD, non debbono essere necessariamente piane bensì di forma tale che nel moto non inducano le citate onde laterali, come ad esempio una superficie rappresentata nella fig. 6, con linee direttrici curve e generatrici parallele tra di loro.

Una seconda soluzione possibile è quella rappresentata nella Fig. 5, nella quale gli spigoli dei due elementi laterali si trovano più profondi di quello centrale, impedendo di conseguenza nel moto l'allontanamento laterale dei volumi d'acqua interessati dal natante ed ottenendo quindi l'effetto favorevole precedentemente citato.

A questo punto è opportuno fare la seguente osservazione: - qualora fossero apposti setti laterali verticali piani ad un attuale motoscafo, si avrebbe l'effetto che nel suo moto le onde formate dalla sua prua verrebbero riconvogliate al di sotto del mezzo fornendo l'effetto di creare la detta sottopressione favorevole, ma indurrebbe, a causa della forma non studiata a tale fine, fenomeni di instabilità laterale.

Una terza soluzione è pertanto quella di un mezzo opportunamente modellato per garantire nel moto un sufficiente equilibrio laterale e munito di elementi laterali che nel moto stesso impediscono comunque l'allontanamento dei volumi d'acqua interessati i quali vengono quindi convogliati al di sotto del mezzo stesso (Fig. 7).

Si ritiene di evidenziare che i suddetti modelli, durante il moto oltre a ricevere una spinta verso l'alto dalla citata sottopressione, subiscono dalla stessa due forze uguali e contrarie dirette verso l’esterno e tendenti ad allontanare le loro parti laterali per cui se ne dovrà tener conto nella progettazione del mezzo altrimenti si corre il rischio che il modello stesso si divida in due parti.

In sostanza la differenza che si riscontra tra gli attuali motoscafi ed il mezzo in argomento può essere sintetizzata nel modo seguente:

- Mezzi attualmente esistenti:

Nel loro avanzamento detti mezzi spostano una notevole quantità d'acqua verso i due lati esterni ed a causa dell’inclinazione delle superfici inferiori rispetto all'orizzontale, ricevono una spinta verso l'alto dai volumi d'acqua che possono allontanarsi liberamente verso l'esterno, per cui vengono create le citate onde parassite che accompagnano i natanti, e l'acqua fornisce pertanto solamente un limitato sostentamento del mezzo, il quale avviene quindi solo a discapito della elevata potenza impiegata .

- Mezzi secondo la presente invenzione:

Nel loro avanzamento, detti mezzi sono concepiti per convogliare unicamente l'acqua al di sotto degli stessi, per cui i volumi d'acqua della parte di destra verranno convogliati verso sinistra e quelli interessati della parte sinistra verranno convogliati verso destra.

Come chiarito precedentemente, detti volumi non potranno compenetrarsi né comprimersi data l'incomprimibilità dell'acqua, per cui verranno inevitabilmente sospinti verso il basso fornendo per reazione una spinta verso l'alto del natante stesso ed ottimizzando il rendimento della navigazione.

Una terza soluzione è quella di una sezione trasversale qualsiasi munita di elementi laterali che nel moto impediscono comunque l'allontanamento laterale delle parti d’acqua interessate nel moto, le quali vengono sempre convogliate al di sotto del mezzo stesso (v. Fig. 7).

Con tale sistema si ottimizza la navigazione del mezzo in quanto vengono annullate le citate onde laterali parassite che assorbono gran parte di energia nella navigazione, mentre il convogllamento dei volumi d'acqua verso il basso fornisce per reazione una spinta sul mezzo verso l'alto. Con tale navigazione si riduce l'immersione e la resistenza all'avanzamento che sarà certamente minore rispetto a quella che si ottiene con i mezzi attuali, nei quali per avere la spinta di sollevamento, una gran parte dell'acqua interessata nel moto del natante, viene spinta lateralmente e non verso il basso.

Il concetto innovativo della presente invenzione è basato sull'inerzia e sull'incomprimibilità dell'acqua, la quale, a contatto con le forme geometriche precedentemente descritte, crea una sottopressione e fa si come se l’acqua divenisse più consistente, quasi solida.

Un tipo possibile di elemento di sostentamento per un alettone di aliscafo, presenterà tre pareti e precisamente una parete superiore rettangolare e due pareti laterali anch'esse rettangolari, estendentesi verso il basso dai due lati della parete superiore.

Detto elemento dovrà essere ovviamente posizionato a salire nel moto di avanzamento mentre le due pareti laterali sono rivolte verso il basso come rappresentato nella fig. 8 che illustra a titolo di esempio le sezioni trasversali dei diversi tipi di elemento che potranno essere paralleli (Fig. 8A) ovvero divergenti verso il basso (Fig. 8B) ovvero convergenti {Fig. 8C) o delle altre forme (Fig. 8D - 8E -8F).

Questi elementi possono presentare longitudinalmente al moto un andamento rettilineo ovvero un andamento curvo od infine composto da parti curve e da parti rettilinee.

Un'altra possibile variante è quella rappresentata nella Fig. 11, in cui nella parte anteriore dell'elemento viene realizzato un settore ricurvo verso l'alto, destinato ad entrare in funzione con il mare mosso, mentre nella Fig. 12 gli elementi anteriori si trovano a quota superiore per cui entrano in funzione solo dopo che l'elemento si trova ad una certa profondità, rendendo così possibile la navigazione con mare agitato e risentendo solo parzialmente l'effetto delle onde, perché possono passare attraverso le aperture esistenti.

Il sostentamento è dovuto al fatto che l'elemento essendo munito delle due pareti laterali, le stesse impediscono in velocità la fuoriuscita laterale dell'acqua per cui il volume idealmente contenuto istante per istante tra le tre pareti citate, stante l'incomprimibilità e l'inerzia dell'acqua, si comporta come un solido per cui se il detto volume è spinta verso il basso, fornisce per reazione una spinta verso l'alto data dalle formule della dinamica della fisica.

Il concetto inventivo può essere applicato anche a ruote idrauliche di propulsione per natante.

Un primo tipo di ruota idraulica che fornisce i requisiti richiesti viene rappresentato nella fig. 13 ed è composto da due parti laterali costituite da due superfici piane a forma di corone circolari, collegate nel loro lato interno ed ermeticamente ad un elemento cilindrico a sezione circolare, al quale sono fissate pale di propulsione ad andamento radiale o leggermente inclinate rispetto ad esso, la cui altezza è minore di quella delle dette corone circolari laterali, per cui esse sono contenute entro queste ultime.

Con tale struttura nella rotazione dell'elemento si ottiene che l'acqua da esso interessata, viene convogliata verso il basso, e nel senso inverso a quello della velocità del mezzo dì navigazione le due corone circolari impediscono la fuoriuscita laterale dell'acqua per cui in definitiva ad una certa velocità si ottengono sia il sostentamento che 1'avanzamento .

La Fig. 14 prevede un diverso tipo di ruota idraulica che in un'altra maniera fornisce anch'essa nella rotazione il sostentamento e l'avanzamento del mezzo a cui è collegata, ottenendo peraltro tale effetto con una serie di elementi uguali e distinti, delimitati dalle due superfici laterali che impediscono in velocità la fuoriuscita laterale dell'acqua, mentre l'elemento di propulsione (tratteggiato nella Fig. 14) sospinge l'acqua in senso opposto al moto per cui anche in questo caso si ottengono il sostentamento e l'avanzamento del mezzo.

La figura 15 rappresenta una ruota simile a quella della Fig. 14 con la variante che l'elemento di propulsione non si trova collegato con la superficie interna bensì posizionato ad una certa distanza da essa.

Nella Fig. 16 è stata ideata una variante alla Fig. 15 con gli elementi che presentano una superficie interna conformata in modo che la linea ad essa perpendicolare nel punto centrale sia inclinata di un certo angolo a rispetto alla linea che unisce lo stesso punto centrale con il centro geometrico della ruota, ottenendo così una maggiore spinta verso il basso dell’acqua e quindi un maggiore sostentamento del mezzo di navigazione.

Nella Fig. 17 è illustrato un altro tipo di elemento di propulsione che con la sua forma concava ha un'ottima presa nell'acqua mentre presenta in senso radiale un tronco di cilindro per cui permette all'acqua di poter defluire liberamente nel citato senso radiale, il che è ottimale per come è concepita la ruota stessa.

Una variante della presente invenzione prevede mezzi idonei alla navigazione con mare mosso.

La soluzione del problema viene rappresentata nella fig. 18 in cui anteriormente al mezzo sono disposti galleggianti snelli di particolari forme e dimensioni che guidano gli alettoni anteriori ed hanno la caratteristica di navigare in mare mosso, attraversando le onde e non scavalcandole, consentendo di ottenere quindi il massimo conforto nella navigazione .

Nella fig. 18 è illustrato schematicamente un sistema di regolazione dell'angolo di inclinazione a degli alettoni anteriori 3', costituito ad esempio da due elementi a forma di U capovolta, tra loro paralleli, avente ciascuno un gambo posteriore 4' ed un gambo anteriore 4" che sono perpendicolari alla traversa 4 dell'elemento ad U capovolta. Il gambo posteriore 4', più lungo del gambo anteriore 4" reca alla sua estremità inferiore un alettone anteriore 3’ fissato rigidamente ad esso, e alla sua estremità superiore presenta una cerniera comune con la traversa 4 mediante la quale l'elemento ad U capovolta 4, 4' e 4" viene articolato allo scafo. Alla estremità inferiore del gambo anteriore 4" è collegato un galleggiante snello 5 caratterizzato per la sua forma slanciata ed una parte anteriore che tende a perforare le onde. Pertanto il citato galleggiante effettuerà quella impercettibile correzione istante per istante del grado di inclinazione degli alettoni anteriori 3' per influenzare quanto necessario l'assetto di navigazione dell'imbarcazione.

La figura 20 rappresenta una vista prospettica schematica di un'imbarcazione analoga a quella rappresentata nella fig. 18.

Una seconda variante, illustrata nelle figura 21 e 22 prevede la realizzazione di un mezzo nel quale ogni alettone è collegato con un galleggiante snello anteriore per cui è possibile realizzare un mezzo sorretto anche da tre soli sistemi alettone-galleggiante, sia con la variante di prevederne due verso prua, come illustrato nella figura 21 sia due verso la poppa, come illustrato nella figura 22. La Fig. 23 rappresenta schematicamente una vista laterale di un mezzo di navigazione che ha un accoppiamento galleggiante-alettone anteriore mediante il sistema articolato 4" 4 e 4', essendo l'elemento 4 incernierato ad un suo punto intermedio con il mezzo sovrastante, mentre l'alettone anteriore è incernierato all’estremità inferiore dell'elemento anteriore 6 di collegamento con il mezzo e mediante un'altra cerniera con la parte inferiore dell'elemento verticale 4', incernierato alla sua estremità superiore con l'estremità dell'elemento 6, l'alettone essendo così regolato dalla posizione del galleggiante. Le figure 24 e 25 rappresentano schematicamente una vista laterale di due mezzi di navigazione che hanno un accoppiamento tra galleggianti rispettivamente a forma concava e rettilinea

Nelle figure 24, 25, 26 e 27 sono illustrate schematicamente altre forme di realizzazione possibili di accoppiamento tra i galleggianti snelli e gli alettoni secondo la presente'invenzione.

Qui di seguito sono descritte alcune forme preferite di galleggianti snelli, i quali ad una certa velocità presentano, come già detto, la caratteristica con mare calmo di navigare in superficie mentre con mare agitato di attraversare e non scavalcare le onde.

La fig. 28 rappresenta una forma cilindrica a sezione circolare di galleggiante snello nella quale la sua parte anteriore (prua) è a forma di cono con il vertice del cono stesso posto alla stessa altezza della parete superiore (generatrice superiore) del cilindro con h uguale al diametro.

La fig. 29 rappresenta una seconda forma cilindrica a sezione circolare di galleggiante snello, nella quale la sua parte anteriore è sempre a forma di cono, in cui il vertice del cono stesso è posto ad una altezza inferiore al diametro h < D.

Tali forme sono state studiate per fornire una portanza dovuta alla velocità, molto limitata, per cui detta portanza è per la maggior parte affidata alla spinta di galleggiamento dovuta al loro volume immerso.

La fig. 30 rappresenta un galleggiante con due alettoni laterali, arretrati rispetto al baricentro, che hanno la funzione di stabilizzare ulteriormente il moto del galleggiante nell'attraversare le onde in velocità.

La fig. 31 rappresenta un galleggiante munito nella sua parte anteriore di un alettone posto ad un'altezza H rispetto alla superficie del galleggiante stesso, e rigidamente collegato con lo stesso, detto alettone, orientato di un angolo a a salire, fornisce la necessari sicurezza nella navigazione, impedendo che il suddetto galleggiante snello approfondisca oltre detta altezza H. La fig. 32 rappresenta una sezione longitudinale di un galleggiante di sezione circolare, ellittica o simile, che ha la caratteristica di presentare il maggior volume nella parte centrale con il duplice vantaggio di avere un buon volume di galleggiamento e di risultare stabile al beccheggio con le onde.

La figura 33 rappresenta un natante, in questo caso un gommone, fissato a mezzo di due montanti anteriori e due posteriori ad una tavola piana fungente da un unico alettone, che sporge leggermente oltre la poppa e la prua del natante, e presenta anteriormente un settore inclinabile, che può occupare una parte centrale della larghezza della tavola, come illustrato nella figura, oppure potrebbe estendersi anche sulla sua intera larghezza. La tavola stessa e il detto settore anteriore della stessa, potrebbero essere munite di pareti laterali per impedire la fuoriuscita laterale dell'acqua.

La figura 34 rappresenta una tavola, simile a quella della figura 33, collegata ad un natante a mezzo di una pluralità di natanti.

La figura 35 mostra sempre schematicamente una disposizione di due galleggianti sporgenti oltre la poppa del natante, superiore ed inferiore, su ciascun lato al di sotto del natante, dei quali i galleggianti inferiori sono muniti lateralmente di due elementi di sostentamento secondo l 'iivenzione.

La figura 36 mostra un mezzo di navigazione munito di due galleggianti laterali sotto il natante stesso, sulle due aste di collegamento anteriori dei detti galleggianti con il detto natante essendo previsto un mezzo di sostentamento secondo l’invenzione, inclinato di un angolo a rispetto all'orizzontale.

La figura 37 rappresenta un mezzo di navigazione munito su ciascun lato, all'incirca centralmente, di un elemento di sostentamento secondo l'invenzione, le cui inclinazioni sono regolabili da un rispettivo galleggiante, tale sistema impedendo gli sbandamenti laterali.

La figura 38 mostra un galleggiante, da usarsi ad esempio per le disposizioni illustrate nelle figure 36 e 37, avente anteriormente un braccio 21, fissato rigidamente alla parte anteriore del galleggiante e recante alla sua estremità superiore un elemento di sostentamento 20 inclinato di un angolo α rispetto all'orizzontale e alla sua estremità inferiore, fissata al galleggiante, due elementi di sostentamento 20' e 20" fissi o inclinabili.

Aspetto ecologico

Si ritiene infine di evidenziare la notevole importanza che hanno questi nuovi tipi di imbarcazioni dal punto di vista ecologico, sia per quanto riguarda un minore inquinamento del mare stante il consumo notevolmente minore di carburante a parità di peso e di velocità di navigazione, sia per quanto riguarda la sostanziale diminuzione o addirittura l'annullamento delle onde che sempre accompagnano i natanti, per cui nelle zone ad intenso traffico di navigazione (ad esempio in vicinanza dei porti, ecc.) si avrà anche un minore disturbo nei fondali dei luoghi interessati e quindi un notevole miglioramento della fauna e della flora limitrofe.

La presente invenzione è stata descritta con riferimento ad alcune forme di realizzazione, ma è sottinteso che sono possibili diverse varianti e modifiche, senza uscire dall'ambito delle rivendicazioni.

Claims (30)

1. RIVENDICAZIONI 1. Natante caratterizzato dal fatto di presentare una struttura rigida di sostentamento avente superfici di sostentamento e due superfici laterali di delimitazione del flusso d'acqua, che possono coincidere con quelle di sostentamento di modo da fare convogliare l'acqua in maniera compatta sotto la struttura di sostentamento e quindi verso il basso, creando così per reazione una sottopressione che tende a sollevare il natante, riducendo la resistenza dell'acqua al suo avanzamento ed eliminando la formazione delle onde che si propagano lateralmente all'esterno.
2. 2. Natante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di presentare nel suo moto di avanzamento una forma a contatto con l'acqua tale che ogni particella d'acqua interessata dalla stessa viene spostata verso l'asse baricentrico longitudinale del mezzo stesso e successivamente spinta verso il basso, creando quindi per reazione una sottopressione che tende a sollevare il mezzo stesso, riducendo di conseguenza la sua resistenza all'avanzamento (v. Fig. 1, 2, 3, 4 e 6).
3. 3. Natante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di presentare nel suo moto d'avanzamento una forma a contatto con l'acqua tale che ogni particella d'acqua interessata dallo 'stesso viene spostata e contenuta al di sotto del mezzo e successivamente verso il basso, creando quindi per reazione una sottopressione che tende a sollevare il mezzo stesso, riducendo di conseguenza la sua resistenza all'avanzamento (v. fig. 5).
4. 4. Natante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto di presentare una forma inferiore qualsiasi, caratterizzato inoltre dal fatto di essere munito di due elementi laterali che impediscono l'allontanamento dell'acqua in superficie che viene quindi ricondotta al di sotto del mezzo e successivamente spinta verso il basso, creando quindi per reazione, una sottopressione che tende a sollevare il mezzo stesso riducendo di conseguenza la sua resistenza all'avanzamento (v. fig. 7).
5. 5. Natante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che la detta superficie di sostentamento presenta una forma piana che si unisce a spigolo o a smussatura con le dette superfici laterali oppure forma con esse una superficie ricurva con concavità rivolte verso il basso.
6. 6. Natante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che detta superficie di sostentamento presenta longitudinalmente un andamento qualsiasi conservando la caratteristica di presentare sezioni trasversali con la concavità rivolta verso il basso.
7. 7. Natante secondo le rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto che la detta struttura di sostentamento è costituita da alettoni fissati al natante stesso.
8. 8. Natante secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto che su ogni lato del natante sono previsti uno o più alettoni anteriori e posteriori, aventi la struttura di sostentamento secondo le rivendicazioni da 1 a 6.
9. 9. Natante secondo le rivendicazioni 7 e 8, caratterizzato dal fatto che gli alettoni possono essere inclinati ad un angolo fisso o regolabile rispetto all’orizzontale.
10. 10. Natante secondo le rivendicazioni 7 e 8, caratterizzato dal fatto che la parte anteriore degli alettoni può presentare una forma ricurva verso l’alto.
11. 11. Natante secondo le rivendicazioni 7 e 8, caratterizzato dal fatto che la parte posteriore ovvero la sua intera lunghezza presenti una curvatura verso il basso.
12. 12. Natante secondo le rivendicazioni 7 e 8, caratterizzato dal fatto di presentare un andamento longitudinale composto da più elementi curvi e rettilinei ed una sezione trasversale con la concavità rivolta verso il basso.
13. 13. Natante secondo le rivendicazioni 7 e 8, caratterizzato dal fatto che la parte anteriore degli alettoni può essere formata da una struttura a due o più piani, inclinata con angolo a salire nel senso del moto.
14. 14. Natante secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la detta struttura di sostentamento è formata da una ruota a pale, fungente anche da mezzo di propulsione.
15. 15. Natante secondo la rivendicazione 14 caratterizzato dal fatto che l'elemento di sostentamento ruotante è composto da due superfici laterali a forma di corona circolare, collegate nel loro lato interno ed ermeticamente ad un elemento cilindrico a sezione circolare sul quale sono collegate delle alette ad andamento radiale o diversamente inclinate di propulsione, e nel moto veloce fornisce sia il sostentamento che l'avanzamento del mezzo.
16. 16. Natante secondo la rivendicazione 15, con la variante che le citate alette di propulsione si trovano ad una certa distanza dal cilindro e sono collegate alle citate corone circolari.
17. 17. Natante secondo la rivendicazione 15, con la variante che le citate alette di propulsione presentano una forma concava o diversa.
18. 18. Natante secondo le rivendicazioni 15, 16 e 17, con la variante che con una sezione perpendicolare alla ruota stessa e contenente l'asse di rotazione, le superfici esterne a contatto con l'acqua invece di presentare una sezione a C, presentano una sezione di forma qualsiasi con le concavità rivolte verso l'esterno e quindi a contatto con l'acqua.
19. 19. Natante secondo la rivendicazione 14, caratterizzato dal fatto che l'elemento di sostentamento rotante è composto da una serie di sostegni uguali, posti radialmente che presentano una superficie di sostentamento ad essi perpendicolare piana o di forma diversa, chiusa lateralmente ed ermeticamente da due superfici laterali di contenimento dell'acqua e corredate da alette di propulsione piane o ricurve.
20. 20. Natante secondo la rivendicazione 18, con la variante che le superfici di sostentamento non sono necessariamente perpendicolari ai detti sostegni.
21. 21. Natante secondo le rivendicazioni 7 e 8, caratterizzato dal fatto che anteriormente ad ogni alettone anteriore (3') è disposto un galleggiante (5), collegato rigidamente al rispettivo alettone (3') il quale è collegato in modo articolato al natante, e regola l'inclinazione istante per istante dell'alettone stesso..
22. 22. Natante secondo le rivendicazioni 7, 8 e 21, caratterizzato dal fatto che i due alettoni anteriori o i due alettoni posteriori sono sostituiti da un alettone centrale, al quale è accoppiato anteriormente un galleggiante atto a regolare l'inclinazione dell'alettone.
23. 23. Natante secondo le rivendicazioni 7, 8 e 21, caratterizzato dal fatto che tra il natante e gli alettoni sono disposti due galleggianti centrali che sono collegati agli alettoni anteriori articolati al natante, in modo da regolare la loro inclinazione.
24. 24. Natante secondo le rivendicazioni da 20 a 23, caratterizzato dal fatto che su ogni lato del natante è disposto un alettone incernierato nella parete inferiore ad un montante collegato con il natante ed collegato con un galleggiante in modo da essere regolata l'inclinazione in base alla posizione che il galleggiante assume durante la navigazione.
25. 25. Natante secondo le rivendicazioni da 21 a 23, caratterizzato dal fatto che i detti alettoni sono collegati rigidamente tra di loro e con un solo galleggiante centrale, in modo che ne venga regolata l'inclinazione in base alla posizione che quest'ultimo assume durante la navigazione.
26. 26. Natante secondo le rivendicazioni da 21 a 23, caratterizzato dal fatto che i detti galleggianti hanno una forma affusolata di sezione trasversale circolare o ovale con una punta penetrante che tendono ad attraversare e non a scavalcare le onde.
27. 27. Natante secondo le rivendicazioni da 21 a 23, caratterizzato dal fatto che la detta struttura di sostentamento è costituita da una superficie rigida piena o curvilinea, chiusa lateralmente verso il basso con la concavità rivolta verso l'acqua, di larghezza e lunghezza sostanzialmente uguale alla lunghezza tutto fuori del natante, superfici che sono fissate rigidamente al detto scafo a mezzo di appositi montanti e che sono prolungate anteriormente oltre la lunghezza dello scafo per contenere un alettone fisso o ad inclinazione regolabile, estehdentesi sull'intera o su una parte della larghezza della piattaforma (figg. 33a e 33b).
28. 28. Natante sostenuto da galleggianti snelli muniti o meno di alettoni completato a quota superiore da altri galleggianti o alettoni a salire nel senso del moto.
29. 29. Sistema di controllo dello sbandamento laterale di un natante con il sistema di soli alettoni ovvero di galleggianti che regolano gli alettoni nelle parti laterali del natante stesso, impedendone quindi lo sbandamento; l'alettone può avere le pareti laterali di contenimento dell'acqua rivolte verso il basso per fornire una spinta verso l'alto nel lato sottovento ovvero le pareti verso l’alto per fornire una spinta stabilizzatrice sopravvento diretta verso il basso.
30. 30. Galleggiante snello completato da due alettoni laterali che si orientano a salire nel senso del moto quando il suo approfondimento supera un certo valore (H).