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Sistemi di propulsione di una nave

captverna ha detto:
esatto miglia ci hai preso. fino a poco tempo fa sulle navi mettevano solo l eliche di manovra di prua (bowtrusther) ma ultimamente sulle navi piu grandi mettono anche eliche di manovra posteriori (sterntrusther). per esempio sulla Magica ho notato che ne ha ben 3 a poppa e 3 a prua date le dimensioni. suppongo che dispongano di queste eliche di poppa le navi da 80.000 tonns in su.

per quanto rigurda la domanda fatta da Dr. Pianale riguardo i vantaggi degli azipod be' tieni conto che elimini il timone quindi elimini delle apparecchiature a bordo, elimini la possibilita' di guasti e aumenti lo spazio interno della nave (anche se tu a bordo non te ne rendi conto)
in piu hai una piu pronta reazione dei motori ai cambiamenti di rotta oppure diminuisci il tempo della fermata d'emergenza della nave (prima dovevi mettere i motori indietro tutta, aspettare che si fermassero i motori e aspettare che la nave cominciasse a frenare metre ora metti gli azipod all'incontrario sempre con i mootri allo stesso numero di giri quindi è un azione piu rapida) inoltre con gli azipod elimini l'asse dell' elica che occupa spazio, necessita di molta manuntenzione e se si dovesse rompere sono i classici "uccelli per diabetici"...
Se non erro poi con l'azipod si sono ridotti rumorosità e vibrazioni...giusto?
 
NicolaFank ha detto:
captverna ha detto:
esatto miglia ci hai preso. fino a poco tempo fa sulle navi mettevano solo l eliche di manovra di prua (bowtrusther) ma ultimamente sulle navi piu grandi mettono anche eliche di manovra posteriori (sterntrusther). per esempio sulla Magica ho notato che ne ha ben 3 a poppa e 3 a prua date le dimensioni. suppongo che dispongano di queste eliche di poppa le navi da 80.000 tonns in su.

per quanto rigurda la domanda fatta da Dr. Pianale riguardo i vantaggi degli azipod be' tieni conto che elimini il timone quindi elimini delle apparecchiature a bordo, elimini la possibilita' di guasti e aumenti lo spazio interno della nave (anche se tu a bordo non te ne rendi conto)
in piu hai una piu pronta reazione dei motori ai cambiamenti di rotta oppure diminuisci il tempo della fermata d'emergenza della nave (prima dovevi mettere i motori indietro tutta, aspettare che si fermassero i motori e aspettare che la nave cominciasse a frenare metre ora metti gli azipod all'incontrario sempre con i mootri allo stesso numero di giri quindi è un azione piu rapida) inoltre con gli azipod elimini l'asse dell' elica che occupa spazio, necessita di molta manuntenzione e se si dovesse rompere sono i classici "uccelli per diabetici"...
Se non erro poi con l'azipod si sono ridotti rumorosità e vibrazioni...giusto?

non ne sono certo, pero potrebbe anche essere visto che adesso le eliche sono "staccate" dai motori (non esiste l'asse dell'elica)
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Guardate che non è possibile, secondo le mie conoscenze, da tutta forza avanti, ruotare di 180° gradi un pod prima di aver fermato la rotazione dell'elica. E' necessario prima fermare l'elica, ruotare il pod e riavviare l'elica. Gli elevati carichi giroscopici in gioco rendono impossibile una simile manovra. Inoltre per gli elevati momenti d'inerzia dei vari organi in movimento si svilupperebbe una enorme quantità di calore, difficilmente dissipabile dal sistema. Il problema si potrà risolvere, combinando il pod con un'elica a passo variabile, ma per ora i costruttori sembrano non ancora pronti ad una tale applicazione. E volevo aggiungere che Costa Atlantica non è dotata di sterntrusther, altrimenti ci sarebbe una inutile sovrapposizione di eliche trasversali e pod.

Un post precedente si riferiva ai 3 sterntrusther del Mediterranea, io per errore ho risposto Atlantica, ma è pur sempre la stessa cosa.
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Rodolfo ha detto:
Guardate che non è possibile, secondo le mie conoscenze, da tutta forza avanti, ruotare di 180° gradi un pod prima di aver fermato la rotazione dell'elica. E' necessario prima fermare l'elica, ruotare il pod e riavviare l'elica. Gli elevati carichi giroscopici in gioco rendono impossibile una simile manovra. Inoltre per gli elevati momenti d'inerzia dei vari organi in movimento si svilupperebbe una enorme quantità di calore, difficilmente dissipabile dal sistema. Il problema si potrà risolvere, combinando il pod con un'elica a passo variabile, ma per ora i costruttori sembrano non ancora pronti ad una tale applicazione. E volevo aggiungere che Costa Atlantica non è dotata di sterntrusther, altrimenti ci sarebbe una inutile sovrapposizione di eliche trasversali e pod.

Adesso che mi ci fai pensare è vero, le eliche di poppa la mediterranea non li ha (ho fatto confusione con la Magica) pero ti posso assicurare che ci impieghi molto meno tempo a passare da avanti tutta a indietro tutta con i pod....è vero probabilmante devi prima fermare l'elica ma un conto è fermare un elica attaccata a un albero di trasmissione a sua volta attaccato al pistone vero e proprio e un conto è "spegnere" il campo magnetico del pod che fa girare l'elica....quest'ultima ci mette molto meno tempo a fermarsi rispetto a una vecchio stile
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Alla fine del gioco sarebbe da vedere il tempo impiegato dai due sistemi per invertire il moto. In ogni caso l'asse dell'elica si scollega dal motore anche in una trasmissione convenzionale quando devi invertire la sua rotazione, quindi il "pistone" non c'entra nulla. Tra i due elementi, motore e asse, c'è di mezzo un riduttore - invertitore.

Sì, dimenticavo, o fra motore endotermico ed asse troviamo un motore elettrico. Ma mai in diretto collegamento con il motore.
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Prima di tutto volevo precisare che questi nuovi sistemi di propulsione avranno bisogno di anni di sviluppo per poter essere applicati in maniera diffusa nel trasporto navale.
I sistemi che sono in via di progettazione o sviluppo sono quasi tutti come alternativa al petrolio.
Quello sul quale si punta di più è senza dubbio è l’utilizzo delle celle a combustibile le “Fuel Cells”. Le celle saranno in grado di produrre energia elettrica, anche in notevole quantità, proprio per alimentare in modo sufficiente tutti i sistemi di bordo di una nave, motori compresi. Saranno delle celle che funzioneranno in modo diverso da quelle di cui abbiamo sentito parlare per l’impiego sulle vetture. Il funzionamento, di solito, prevede la reazione chimica controllata di un combustibile, l’idrogeno con un comburente, l’ossigeno. Infatti un Gruppo di studio per lo sviluppo di questo sistema, cui partecipa anche l’Italia con il CETENA in qualità di coordinatore, prevede di portare a termine di un quinquennio, a partire da fine 2005, il Progetto MC – WAP che applica alle celle, al posto dell’idrogeno, un normale Diesel marino, senza per altro incorrere in emissioni nocive nell’atmosfera, se non in quantità definite a bassissimo impatto ambientale.
Già ad alcune navi militari, come il nostro sommergibile Scirè, è stata applicata una sorta di celle con funzionamento a idrogeno e ossigeno, (AIP air independent propulsion) che permettono la produzione di energia elettrica sufficiente a garantire una navigazione in immersione, a media velocità, per circa due settimane.

Altri sistemi sono allo studio, come il progetto della nave Orcelle, che sfrutterà tre tipi di energia per il suo spostamento; l’eolica, la solare e idrodinamica, unitamente alle sempre presenti Fuel Cells. Si tratterà di una imbarcazione, se mai prenderà il mare, tipo ro-ro per il trasporto di circa 10.000 vetture.

Un altro progetto, sempre supportato dall’eolico, ma questa volta in fase di realizzazione, è quello tedesco che vedrà la luce la prossima primavera con la nave E Enercon, un mercantile lungo 130 metri che avrà una sorta di quattro ciminiere, alte una trentina di metri e del diametro di quattro, che sfrutteranno il vento in modo molto più efficiente delle comuni vele, funzionando come dei rotori. E non si tratta di un progetto attuale, ma risalente agli anni 20/30, ritornato di moda e migliorato tecnicamente, dato l’alto costo dei combustibili. Ed altre ancora, anche quelle che non vedranno mai la luce, unitamente al perfezionamento e allo sviluppo dei sistemi di propulsione attuali, come gli idrogetti e i sistemi azimutali di nuova generazione.
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Grazie Rodolfo per le esaustive spiegazioni. A dir la verità pensavo che si fosse molto più indietro nelle ricerche verso motori e carburanti alternativi, considerando il fatto che nell'industria automobilistica ci si stia svegliando solo adesso...ma questo è un altro discorso, probabilmente ci sono interessi economici di mezzo (vedi case petrolifere).
Il problema vero è che le risorse di petrolio basteranno ancora per poco (si stima 40÷80 anni cioè 1000÷2000 miliardi di barili) ed è necessario trovare al più presto un'alternativa (possibilmente, economicamente sostenibile ed a basso impatto ambientale)!
 
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.
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Passione, visite ai cantieri, discussioni con gli addetti ai lavori e tante, tante letture di pubblicazioni specifiche e, non ultimo, un pò di memoria.
 
Re:

Re:

captverna ha detto:
esatto miglia ci hai preso. fino a poco tempo fa sulle navi mettevano solo l eliche di manovra di prua (bowtrusther) ma ultimamente sulle navi piu grandi mettono anche eliche di manovra posteriori (sterntrusther). per esempio sulla Magica ho notato che ne ha ben 3 a poppa e 3 a prua date le dimensioni. suppongo che dispongano di queste eliche di poppa le navi da 80.000 tonns in su.

per quanto rigurda la domanda fatta da Dr. Pianale riguardo i vantaggi degli azipod be' tieni conto che elimini il timone quindi elimini delle apparecchiature a bordo, elimini la possibilita' di guasti e aumenti lo spazio interno della nave (anche se tu a bordo non te ne rendi conto)
in piu hai una piu pronta reazione dei motori ai cambiamenti di rotta oppure diminuisci il tempo della fermata d'emergenza della nave (prima dovevi mettere i motori indietro tutta, aspettare che si fermassero i motori e aspettare che la nave cominciasse a frenare metre ora metti gli azipod all'incontrario sempre con i mootri allo stesso numero di giri quindi è un azione piu rapida) inoltre con gli azipod elimini l'asse dell' elica che occupa spazio, necessita di molta manuntenzione e se si dovesse rompere sono i classici "uccelli per diabetici"...

L'inversione degli azipod non e' possibile con moto avanti, deve essere effettuata solo a bassissime velocità, ovvero quelle di manovra. Il vero guadagno dell'azipod non e' il guadagno di spazio recuperato dall'assenza dell'asse, ma dalla locazione dei motori propulsivi all'esterno dello scafo. Gli azipod sono molto piu' delicati dei sistemi tradizionali e e necessitano di molta più manutenzione.
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Ciao a tutti

Mi sono preso un po´di tempo per leggere tranquillamente questo argomento.Grazie a tutti,molto interessante.

Un saluto.
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Anche se non se ne è mai parlato e se nessuna grande nave passeggeri ne è dotata, esiste un tipo di propulsione abbastanza diffusa sulle unità più piccole, navi traghetto, in genere bidirezionali, rimorchiatori, ferry, che si chiama Voith Schneider. Il pregio di queste motorizzazioni consiste nell'incredibile possibilità di manovra, in spazi ristrettissimi, la possibilità di trasmettere potenza in tutti i 360°, per cui l'imbarcazione può procedere in ogni direzione con prontezza di manovra immediata. La caratteristica di questi propulsori è di trasmettere il moto in verticale, rispetto al fondo della nave, diversamente dal tradizionale asse - elica o pod azimutale, che lo trasmettono in orizzontale. Guizzo, a Messina, dovrebbe avere più di qualche traghetto dotato di questo sistema propulsivo.
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Qua nello Stretto quasi tutti hanno il Voith. è davvero una comodità... un difetto è che non permette alte velocità... diciamo massimo 15 nodi. In plancia si comanda con due timoni e una levetta. La levetta serve per aumentare la "potenza" e quindi la velocità alla nave. I timoni (sono disposti in diagonale) servono per la direzione dei due voith, uno a prua e uno a poppa. Se volete posto un paio di foto, sia dei propulsori che della plancia :wink:
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Metti, metti.
Ma questo sistema non ha timoni. Di solito sul ponte ci sono tre "volanti" uno comanda il passo longitudinale di entrambi i rotori, uno a prua e uno a poppa, in simultanea, che potrebbe anche essere sostituito da una leva. Gli altri due comandano, indipendentemente, i due rotori variando il passo ciclico, l'incidenza delle pale, spingendo, per esempio, la prua a dritta e la poppa a sinistra. E' impressionante veder procedere queste imbarcazioni a tutta forza, anche di fianco. Ruotano su sè stesse nello stesso spazio della loro lunghezza.
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

No, come Timone intendevo il volante dei comandi. Si ha tre volanti come dici tu, ma i comandanti che conosco usano sempre la levetta, più facile da gestire... Presto metto foto!
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Ecco le foto come promesso: tutte queste si riferiscono allla m/n Zancle, della C&T, nave ovviamente come vedrete dotata di Voith. In plancia la console di comando si presenta così:

[img=http://img519.imageshack.us/img519/8962/dscn9124gq1.th.jpg]

Dove il volante a destra serve a dare il passo, mentre quello in basso a sinistra serve per dare la direzione al propulsore di poppa, quello in alto a destra per quello di prua.
I motori sono due, più i vari generatori che alimentano la nave e che le forniscono elettricità. I motori, come vedete in questa foto sono della Wartsila

[img=http://img148.imageshack.us/img148/3756/dscn9195hm0.th.jpg]

I motori sono collegati al propulsore, mediante un lungo cilindro che gira in base alla potenza data. Questo corridoio percorre metà nave:

[img=http://img241.imageshack.us/img241/8128/dscn9197ew3.th.jpg]

E arriva qua, dove abbiamo il propulsore vero e proprio, ovvero un "disco" dove troviamo il rotore che permette alle pale (in caso dello Zancle sono 5) di ruotare. Ovviamente, come ha già detto Rodolfo, la particolarità di questo sistema è il fatto che le pale sono disposte verticalmente e non hanno un punto in comune di origine.

[img=http://img241.imageshack.us/img241/7018/dscn9199xs7.th.jpg]

Bene, spero di essere stato chiaro. Le foto che ho messo sono mie e sono a vostra disposizione :wink:
 
Re: Sistemi di propulsione di una nave

Grazie Gianluss; per rendere completo il panorama, ci vorrebbe una foto del rotore sotto lo scafo.
 
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