Re: Sistemi di propulsione di una nave
Per rispondere a Tano sull’argomento turbine, volevo spendere due parole su questo tema. Questo tipo di motore venne alla luce poco dopo i motori alternativi a vapore. E’ diffusissimo in tutti i campi ove sia richiesta la produzione di energia; in campo aeronautico, terrestre, e navale, le applicazioni sono molteplici. In campo navale il primo prototipo di questo motore risale alla fine dell’800, quando la genialità di Charles Parson applicò questo tipo di propulsore allo Yacht Turbinia, che alla sua prima uscita, letteralmente sconvolse gli addetti ai lavori. Tuttavia non pochi erano i problemi che accompagnarono questa invenzione. La turbina per funzionare in maniera ottimale deve ruotare ad un elevato numero di giri, mentre l’elica per un buon rendimento deve ruotare ad un basso numero di giri, altrimenti si innescano degli effetti negativi notevoli , primo fra tutti, il fenomeno della cavitazione. Per gestire queste diverse necessità tra le due componenti, bisogna inserire fra loro un terzo componente, il riduttore. Ma a quei tempi nessuna industria al mondo era in grado di produrre un elemento del genere, per cui la soluzione fu di collegare in via diretta turbina ed elica, a discapito sia del rendimento della turbina, alti consumi, che di quello dell’elica, e quindi, in generale, delle prestazioni della nave. Oltretutto la turbina ha un unico senso di rotazione, per cui, per invertire la rotazione dell’elica sono necessari altri elementi meccanici, se non di una turbina secondaria, di dimensioni più limitate che ruota al contrario, e in caso di necessità viene accoppiata all’asse dell’elica.
Dovettero passare parecchi anni prima che l’industria inglese riuscisse a produrre i primi prototipi di riduttore, (l’industria italiana arrivò alla produzione in tempi ancora più lunghi), e ottimizzare quindi l’impiego di questo propulsore. Ma anche il riduttore ha dei limiti, primo fra tutti il costo di produzione, che può raggiungere il 30% del valore totale della nave, (lavorazioni accuratissime, materiali speciali, per la gestione di potenze elevatissime) e l’ingombro a bordo. E col passare degli anni e con lo sviluppo delle tecnologie sono nati i propulsori turbo elettrici, senza tuttavia soppiantare l’uso del riduttore, che hanno ridotto notevolmente le componenti della catena cinematica turbina – elica, e aumentato le prestazioni, e diminuito i costi di costruzione. In pratica la turbina è collegata ad un generatore elettrico che a sua volta alimenta un motore elettrico che fa ruotare l’asse dell’elica.
Negli anni 50 poi nascono i primi prototipi, di modeste dimensioni, di propulsori azimutali: ma bisognerà aspettare la fine degli anni 80 per vedere la loro prima applicazione a bordo delle grandi navi. E il miglioramento dal punto funzionale è ancora migliore; eliminate altre componenti, come gli assi delle eliche, e migliorata la manovrabilità. Solo che questi tipi di propulsori dovranno scrollarsi di dosso i problemi di gioventù, che sono inevitabili, e penetrare ulteriormente nel mercato. Pensate solo a un intervento di manutenzione non programmato: non tutti i porti sono in grado di poterlo effettuare. Serve personale altamente specializzato dotato di attrezzature particolari. Nessun problema quindi per le turbine in fatto di affidabilità, solo, come si è già detto, elevati costi di gestione, soprattutto in questo periodo dove il prezzo del petrolio sembra diventato inarrestabile.