Propulsione e manovrabilità

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Per la propulsione delle navi c’è una novità. Grazie ad un’unità che viene installata sotto lo scafo, la nave diventa più manovrabile e si risparmiano spazio e combustibile.Tra tutti i sistemi collegati l’uno con l’altro a bordo di una nave, probabilmente il più vitale è quello di propulsione. Ma la propulsione può essere ottenuta in diversi modi.
   Nei primi anni Novanta, l’ABB e la finlandese Kvaerner Masa-Yards hanno sviluppato assieme un nuovo e rivoluzionario sistema di propulsione chiamato Azipod. L’unità, un involucro che include un motore elettrico, un albero e un’elica, è montata sotto lo scafo. Essa può ruotare su 360 gradi e quindi elimina la necessità di timoni.
   Rispetto alla soluzione convenzionale con albero ed elica, l’Azipod offre numerosi vantaggi. Tra questi una superiore manovrabilità, il risparmio di spazio e di combustibile ed un ridotto impatto sull’ambiente. Oggi Azipod è un marchio registrato e viene prodotto e venduto esclusivamente dall’ABB Azipod, divisione dell’ABB Marine.
   «Lo consideriamo come un progetto giovane», dice Jari Ylitalo, direttore della divisione unità compatte dell’ABB Azipod Oy. Sull’onda del successo riscosso dalle unità più grandi, la divisione unità compatte produce dal gennaio 2000 sistemi di propulsione Azipod più piccoli e modulari. Gli Azipod compatti sono progettati per una gamma di potenze comprese tra i 400 kW ed i 5 MW, mentre le unità più grandi raggiungono i 38 MW.
   In molti modi, lo sviluppo dell’Azipod in Finlandia ricalca quello della Nokia, anche se il nome Azipod è familiare soltanto ai capitani marittimi ed agli operatori del settore cantieristico. Proprio come hanno saputo utilizzare le lunghe distanze e la scarsa densità di popolazione del loro paese per sviluppare la telefonia cellulare, per ideare l’Azipod i finlandesi hanno preso spunto dalle loro vie d’acqua spesso intasate dal ghiaccio.
Adattamento all’habitat
«Le nostre radici sono nello sviluppo delle navi rompighiaccio – spiega Ylitalo – Per queste navi la caratteristica più importante è la capacità di manovrare per uscire da un canale aperto, in punti dove il ghiaccio può essere spessissimo, per lasciar passare un’altra nave. Con un propulsore elettrico orientabile, ciò è possibile. Ma il ghiaccio è un ambiente difficile ed il sistema deve sopportare carichi molto superiori che non in acque aperte».
   Questo sistema non è riservato solo alle navi nuove. Una delle prime navi ad essere munita di un Azipod è stata la M/T Uikku, una nave cisterna da 16.000 tonnellate costruita in Germania nel 1978. Dopo la modernizzazione avvenuta nel 1993 questa nave rompighiaccio classificata 1A è stata il primo natante occidentale a percorrere, aprendosi un varco tra i ghiacci, l’intero passaggio a nordest da Murmansk a Provideniya, in Siberia orientale.
   In seguito alle notizie degli eccellenti risultati ottenuti installando l’Azipod su navi cisterna, navi di servizio e rompighiaccio, la Carnival Cruise Lines ha optato per quest’alternativa nel quadro della modernizzazione, nel 1995, di due delle sue navi da crociera: la M/S Elation e la M/S Paradise. I risultati positivi hanno contribuito ad annoverare il sistema di propulsione Azipod nella dotazione standard della maggior parte dei nuovi progetti di costruzione di navi da crociera.
   Sulla M/S Elation, l’installazione di due unità Azipod da 14 MW ha messo a disposizione 1200 metri quadrati supplementari di spazio interno precedentemente occupati da motori diesel e dagli alberi delle eliche.
   I vantaggi di manovrabilità ottenuti dalla M/S Elation sono svariati: raggio di virata drasticamente ridotto, massima controllabilità quando la nave si muove a marcia indietro e distanze di arresto più brevi. Inoltre, l’Elation è stata la prima nave mercantile di tutti i tempi ad essere tirata, anziché spinta, da eliche rivolte in avanti. Questa configurazione ha migliorato nettamente la manovrabilità della nave.
   In linea di massima si può dire che un Azipod che esercita una funzione di spinta è più indicato per le navi che richiedono una spinta elevata a bassa velocità, mentre, diversamente da ciò che si potrebbe pensare, se è necessario ottenere maggiore velocità sarà preferibile un’impostazione traente. In entrambi i casi l’Azipod offre possibilità di manovra ineguagliate, specie in canali e porti poco spaziosi.
   Ma i vantaggi dell’Azipod non finiscono qui. Oltre ad eliminare la necessità di due lunghi alberi per le eliche, l’Azipod permette anche di escludere timone ed eliche di manovra. Inoltre, il nuovo sistema rende la nave più silenziosa e pressoché priva di vibrazioni anche a 23 nodi, dato che il motore principale di propulsione è situato esternamente allo scafo e immerso nell’acqua.
Maggiore rendimento
Durante i collaudi in mare dopo la modernizzazione, il personale della M/S Elation ha anche scoperto qualcos’altro. In confronto alle navi sorelle (stesso scafo, ma con propulsione tradizionale), l’uso dell’Azipod riduce del 10% il consumo di combustibile.
   Questo fatto ha ovvi risvolti ambientali. Una nave con sistema di propulsione convenzionale accelera iniettando più combustibile nei suoi enormi motori diesel. Finché quei motori lenti e pesanti non raggiungono la velocità desiderata, il gasolio incombusto passa attraverso il sistema. È questa la ragione per cui spesso le ciminiere delle navi sputano nuvole nere di fuliggine.
   Sotto questo aspetto, l’Azipod comporta un evidente vantaggio. Le eliche sono azionate da motori elettrici, la cui corrente di alimentazione proviene da gruppi motogeneratori diesel. Qui i motori diesel funzionano a velocità costante e quindi non devono compiere accelerazioni che causerebbero un consumo eccessivo di combustibile. Il regime dei motori elettrici, e con esso la velocità della nave, viene regolato mediante trasformatori e convertitori di frequenza. Dato che i motori diesel funzionano costantemente ad un regime ottimizzato, durante le accelerazioni non c’è spreco di carburante e non si sviluppa fumo nero.
   Oggi la Carnival Cruise Lines ha in esercizio quattro navi dotate di Azipod, mentre per altre 10 navi è prevista la consegna nel 2005. La Royal Caribbean International, un altro importante operatore di navi da crociera, ha varato nell’autunno 2000 la più grande nave da crociera del mondo, la Voyager of the Seas, dotata di due unità Azipod da 14 MW tra le quali è installata un’unità stazionaria Fixipod da 14 MW. Attualmente, in tutto il mondo esistono circa 40 navi con sistemi di propulsione Azipod.
Alexander Farnsworth
   giornalista freelance, lavora a Stoccolma, Svezia
   foto Alexander Farnsworth ed ABB