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eliche di prua

Scegliere le eliche di manovra

elica di prua per manovra

Le eliche di prua sono divenute un accessorio irrinunciabile sulle barche moderne che superano i quattordici metri e sono sempre più numerosi i diportisti che decidono di farle installare. Un elemento di sicurezza e comfort. Si tratta sostanzialmente di eliche poste trasversalmente allo scafo che permettono di far ruotare o spostare lateralmente l’imbarcazione durante le manovre di ormeggio.

Esistono vari tipi: montate a prua o a poppa, fisse o retrattili, elettriche o idrauliche, ma le più diffuse sono certamente quelle montate a prua in un tunnel che attraversa l’opera viva.
Sono offerte in optional su barche sempre più piccole. In sede di fabbricazione della barca vengono già previsti i necessari rinforzi e la particolare sagomatura atta a evitare turbolenze idrodinamiche sui bordi del tunnel di contenimento, ma non deve preoccupare anche un’installazione after-market; effettuata a regola d’arte porterà solo benefici.

L’elica di manovra va scelta e dimensionata in base alle dimensioni e al tipo dell’imbarcazione, calcolando la potenza necessaria per contrastare l’azione del vento sulla superficie esposta e imprimere un efficace spinta laterale, il calcolo si effettua quindi considerando specifici parametri quali la lunghezza dell’imbarcazione, la superficie esposta al vento, la distanza dall’elica di manovra e l’asse rotante dell’imbarcazione (bulbo o timone che sia), ipotizzando una situazione di vento medio-forte (forza 4-5) e la pressione esercitata da questo sulle murate e infrastrutture.

E’ bene sapere che soprattutto sulle unità più grandi (parliamo di scafi oltre i diciotto metri) l’elica di manovra fatica comunque, a meno che non sia davvero enorme, a fermare l’inerzia che il vento forte può imprimere allo scafo e che in caso di ormeggi difficili è sempre bene chiedere l’assistenza del gommone degli ormeggiatori o preparare la manovra con le consuete cautele.

Il montaggio

Alcune fasi della foratura della carena e dell’applicazione del tubo di vtr che la attraversa.

Ecco la procedura seguita per l’installazione certo non ipotizzabile con sistema fai-da-te, ma alla portata di qualunque buon cantiere di manutenzione.
Il miglior posizionamento sarà naturalmente più a prua e più a fondo possibile, prestando attenzione che tra il bordo superiore del tunnel e la linea di galleggiamento ci siano almeno 20 cm per assicurare una buona immersione, mentre tra il bordo inferiore e il fondo della chiglia andrà lasciato uno spazio idoneo a realizzare il riempimento e le necessarie fasciature di rinforzo, rispettando comunque i parametri sempre indicati dal costruttore.

Una volta trovata la sistemazione ottimale, compatibile anche con le strutture e l’arredamento interno (di solito si finisce sotto la cuccetta centrale di prua), si può procedere a segnare lo scafo, praticare i due fori d’allineamento e finalmente tagliare l’opera viva in modo da poter inserire il tunnel in resina fornito.

Lo spazio tra la parte inferiore del tunnel e il fondo dello scafo viene riempito di resina, successivamente il tunnel stesso viene ‘legato’ allo scafo e ai longheroni tagliati con diversi strati di tessuto di fibra di vetro.

La parte esterna viene quindi refiliata a pari dello scafo e il contorno molato asportando gelcoat e strato superficiale di resina che viene poi ricostruito sempre con fibra di vetro legandolo allo scafo sino a diventare un pezzo unico.

Ora occorre creare un profilo idrodinamico che faciliti il flusso impedendo interferenze col bordo posteriore, il tutto viene lisciato e rifinito con poliestere, trattato e verniciato.

Dall’interno e utilizzando le dime in dotazione vengono praticati i fori per il montaggio del piedino che viene assemblato con il basamento del motore sigillando le flange, a questo punto viene montato il motore. L’accoppiamento tra motore e piedino viene effettuato interponendo una chiavella a rottura predeterminata che evita ulteriori danni in caso di blocco accidentale dell’elica da oggetti estranei.

I motori

I propulsori sono generalmente di tipo elettrico o idraulico, in questo caso possono comunque essere alimentati da una centralina autonoma mossa da motore elettrico oppure da una pompa calettata sulla presa di forza del motore, questo complica un po’ le cose in fase di installazione, ma anche di utilizzo: la coppia max si ottiene infatti a un determinato numero di giri per cui può risultare difficoltoso o poco potente manovrando con il motore al minimo.

Recentemente sono state introdotte sul mercato delle nuove eliche di manovra la cui elica è azionata da una cinghia, con una notevole riduzione del rumore, normalmente piuttosto fastidioso. Il rendimento dell’elica dipenderà poi dal diametro, velocità e caratteristiche della stessa, che può essere singola o doppia con accoppiamento assiale diretto o controrotante, le differenze sono da sempre oggetto di diatribe tra i vari costruttori, i quali naturalmente magnificano le diverse soluzioni adottate dichiarandone la superiorità.

Di fatto, a parte le rilevabili differenze di semplicità costruttiva, rumorosità o dimensioni tra le varie versioni, tutte si sono rilevate efficaci all’atto pratico. Il rendimento medio delle eliche di prua elettriche in commercio può comunque essere quantificato in 10-15 kgf per kW di potenza del motore applicato, nel caso di apparati piuttosto potenti può essere vantaggioso salire di tensione per ridurre gli assorbimenti, ad esempio pur avendo l’impianto dell’imbarcazione a 12V è possibile installare un motore da 24V, delle batterie aggiuntive e uno speciale dispositivo che consente la ricarica delle stesse con l’impianto della barca, commutandole da parallelo a serie solo durante l’utilizzo. Nello stesso modo impianti 24V possono così alimentare motori a 48V. Il vantaggio è di poter disporre di grandi potenze con cavi e assorbimenti più bassi.

I motori elettrici hanno infatti assorbimenti molto alti, soprattutto allo spunto, questo può generare dei repentini black-out sull’impianto dell’imbarcazione creando malfunzionamenti su apparati elettronici e sollecitando tutte le connessioni. Per evitare questo è opportuno surdimensionare i cavi che per forza di cose saranno piuttosto lunghi, montando una linea con fusibile e staccabatterie diretta alle batterie che dovranno essere in perfette condizioni. Un buon impianto prevede altresì batterie aggiuntive posizionate in prossimità del motore elettrico con un cablaggio di ricarica diretto ai cavi del salpaàncore, ed è consigliabile un dispositivo che disinserisca automaticamente la ricarica nell’istante dell’utilizzo dell’elica, in questo modo si elimina qualsiasi ripercussione sull’impianto della barca. Tutte le connessioni vanno fatte con estrema cura, verificate periodicamente, e i cavi protetti da fusibili adeguati, per farvi un idea diremo che le potenze in gioco sono mediamente dalle 3 volte quella necessaria per il motorino di avviamento a 8 volte quella assorbita dal salpaàncora! Amperaggi così elevati su falsi contatti provocano bruciature locali che non vengono rilevate dai fusibili e nella migliore delle ipotesi porteranno al danneggiamento meccanico (fusione) del morsetto.

Come nel caso del salpaàncore, i teleruttori vengono gestiti da un piccolo cavo e uno o più pannelli di comando di diverso tipo possono essere installati; esistono sotto forma di joystick, di un interruttore a bilanciere o con dei pulsanti a piede da montarsi ai lati del timone, indicati per imbarcazioni a vela. Va sempre però previsto un interruttore di consenso luminoso azionabile dal timoniere solo in previsione di un’imminente manovra.
Nell’uso occorre inoltre considerare che questi motori sono previsti per un funzionamento intermittente, occorre cioè limitare l’utilizzo a brevi manovre (5-10 sec) intervallati da pause, per un totale di tempi di azionamento di circa 3 minuti, abusando inutilmente dell’elica si incorrerà in surriscaldamenti ed eccessivi carichi dell’impianto che certamente accorciano la vita di motore e batterie, spesso è disponibile come accessorio un temporizzatore che evita inoltre repentine inversioni di marcia.

Con imbarcazioni importanti o poco manovrabili, può essere conveniente aggiungere un’elica di poppa, l’installazione si rivela molto più semplice in quanto la stessa viene applicata a murata sullo specchio di poppa imbullonando semplicemente il tunnel allo stesso, in questo modo durante la navigazione il dispositivo resta completamente fuori dell’acqua.
La combinazione elica prua-poppa renderà davvero facile l’ormeggio anche a una sola persona; due joystick, una telecamera a poppa e magari un bel winch di tonneggio per cazzare la trappa e il gioco è fatto. Come si calcola la potenza

Ecco come si procede per la scelta della spinta necessaria e quindi del modello adatto. La forza esercitata dal vento sulle sovrastrutture dell’imbarcazione tende a spingerla lateralmente facendola ruotare su di un asse mediano, possiamo calcolare questa forza intesa come momento torcente moltiplicando la spinta per la superficie esposta e considerando un valore di riduzione dovuto alla irregolare forma della tuga secondo la seguente formula:

T = pressione del vento x superficie esposta x fattore di riduzione x distanza tra punto di maggior forza e centro dell’imbarcazione (metà della lunghezza totale).

L’elica di prua esercita la sua azione provocando la rotazione con fulcro sulla poppa, per calcolare la potenza necessaria a contrastare il momento torcente imposto, dobbiamo quindi dividere la spinta esercitata per la lunghezza al galleggiamento ottenendo un risultato F espresso in Newton (1 N = 10 kgf).

Una volta stabilita la potenza occorrente, si può quindi passare alla scelta del bow trust, riferendoci alle tabelle di potenza resa fornite dal costruttore. L’offerta sul mercato è oggi notevole e possiamo trovare prodotti con caratteristiche varie distribuiti dalle maggiori case quali Vetus, QL, Lewmar, Max Power, Side Power, Volvo che le ha recentemente inserite nel suo catalogo di accessori, e altre.

di Fioravante Cattelan
fonte: www.velaemotore.it

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