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Descrizione
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innovativi proposti agiranno:- in fase di produzione con la riduzione degli scarti nocivi di lavorazione e la realizzazione di superfici di carena piùavviate e a basso coefficiente d'attrito;- in fase di esercizio con la realizzazione di impianti di riduzione della resistenza per mezzo di tecnologie attive epassive. In particolare quelle attive si basano sul sistema di iniezione di aria lubrificante sottocarena, quelle passivesull'istallazione di corpi volventi sottocarena in grado di ridurre l'attrito dinamico in fase di planata.Più in dettaglio, la ricerca per ottimizzare la fase di produzione consiste nella messa a punto di un sistema roboticocapace di automatizzare le lavorazioni di finitura di carene di imbarcazioni da diporto. Il sistema è composto da unaunità robot a 6 assi con un set di end-effector dedicati ed intercambiabili, studiati opportunamente per le operazioni dilevigatura, stuccatura, verniciatura e lucidatura di carene, garantendo finitura superficiale di carena a specchio a'regola d'arte'. Il robot antropomorfo viene installato su una piattaforma semovente dotata di sistema diriconoscimento del posizionamento rispetto ad un sistema di riferimento fisso. La capacità di riposizionamentopermette di lavorare volumi più grandi del work-space del robot, in modo da non avere limitazioni sulla dimensionedel manufatto su cui operare. L'obiettivo dell'automazione dei processi di finitura delle carene si basa sulla riduzione:• dei tempi di lavorazione• dell'intervento dell'uomo in operazioni pericolose• dell'impiego di materiali altamente inquinanti e di difficile riciclaggioIl sistema di riduzione attiva della resistenza è basato sulla ventilazione forzata della carena. A seconda della tipologiadi sostentamento, dislocante o planante, della nave la resistenza di attrito può raggiungere una porzione compresa tra il20% e il 70% della resistenza complessiva.Nelle carene plananti si riesce ad ottenere una drastica riduzione della resistenza d'attrito grazie alla naturaleventilazione della carena, stimolata dalla presenza dei pattini (rails) e degli innovativi gradini trasversali (carenemultistep). Il funzionamento dei gradini è garantito solo se supportato da sufficiente e regolare ventilazione. Quando,per qualche motivo, l'aria viene momentaneamente a mancare, una massa notevole di acqua va ad occupare i volumirimasti vuoti, provocando un brusco aumento della resistenza.Nelle carene dislocanti invece la ventilazione è praticamente assente e la resistenza d'attrito è dovuta all'interasuperficie al di sotto del pelo libero (superficie bagnata). Questa componente di resistenza è nettamente preponderantein quanto la generazione d'onda, specie per navi lente, è una percentuale contenuta.La presente idea di ricerca propone di studiare un sistema di ventilazione forzata che permetta di lambire con un film d'aria l'opera viva dello scafo, con l'obiettivo di ridurre la resistenza di attrito della carena sfruttando la minoreviscosità dell'aria, ciò comporta notevoli benefici in termini di resistenza complessiva all'avanzamento.In ultimo, il sistema passivo di riduzione della resistenza è basato sulla copertura di una porzione dello scafo di unsistema di rulli cilindrici folli. In tal modo, durante la fase di planata, lo strato limite, che normalmente aderisce sullesuperfici bagnate, ispessendosi da prua verso poppa, viene a spezzarsi sui rulli costituendo un attrito dinamico moltosimile a quello volvente. In questo modo, a determinati regimi di Reynolds in cui si desidera ottimizzare le forme dicarena, si può ottenere una riduzione globale della resistenza, e quindi dei consumi con un sistema molto semplice edeconomico e non alimentato da fonti esterne energetiche.
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