THE FUTURE BOAT & YACHT VENICE CONVENTION

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Simona Di Giacomo
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1 THE FUTURE BOAT & YACHT VENICE CONVENTION Venezia, Marzo 2008 INNOVAZIONE IDRODINAMICA E TECNOLOGICA NEI MODERNI CATAMARANI VELOCI Igor ZOTTI, Università di Trieste, Dipartimento DINMA

2 PREMESSA I catamarani sono : La categoria degli HSC (High Speed Craft) con il più alto numero di ordini a livello mondiale; Gli HSC le cui dimensioni raggiungono le maggiori dimensioni; La categoria di HSC con le più ampie versatilità applicative. Predomina, nelle prestazioni, la categoria degli Wave Piercing.

raggiungono le maggiori dimensioni; La categoria di HSC con le più ampie

3 Tipologie di catamarani Catamarano tradizionale Catamarano Wave Piercing

4 ORDINI DI CARENE VELOCI

5 Vantaggi presentati da un catamarano Con gli elevati rapporti L/B delle monocarene, si riduce la resistenza specifica; ci sono però gli effetti di interferenza. Elevata stabilità iniziale; Superfici di coperta destinate ai passeggeri ed al carico superiori dal 20% al 40% rispetto ad un equivalente monocarena, Manovrabilità buona, con 2 propulsori e 2 timoni.

Elevata stabilità iniziale; Superfici di coperta destinate ai passeggeri ed al carico

6 Svantaggi presentati da un catamarano Alle basse velocità la maggior superficie bagnata aumenta la resistenza al moto; Peso della struttura di collegamento; Azioni ondose sulla struttura di collegamento; L elevata stabilità trasversale e longitudinale rende le carene sensibili ai moti.

di collegamento; Azioni ondose sulla struttura di collegamento; L

7 Geometria del catamarano Il catamarano è ottenuto da due carene (simmetriche o asimmetriche), sistemate simmetricamente rispetto ad un piano diametrale e poste a distanza S tra le mezzerie dei due scafi. Il rapporto S/L caratterizza le caratteristiche idrodinamiche e di stabilità del catamarano.

piano diametrale e poste a distanza S tra le mezzerie dei due scafi.

8 Resistenza al moto dei catamarani Il calcolo della resistenza al moto, ottenuta sperimentalmente, può esser fatto sia ricorrendo alla linea di correlazione ITTC 57, che alla 78. In questo secondo caso vanno definiti però i fattori di interferenza della resistenza d onda e degli effetti viscosi. Usando l ITTC 57 è utile ricorrere all uso del fattore di interferenza I.F..

9 Resistenza al moto dei catamarani Componenti della resistenza al moto di un catamarano. Fattore di interferenza di un catamarano.

10 Previsioni di potenza Una previsione di potenza può esser fatta ricorrendo a serie sistematiche di carene. Serie NPL e Serie 89

11 Previsioni di potenza Sono disponibili dati di resistenza prodotti su specifiche famiglie di catamarani (es. pescherecci, Swath, etc..) Sono utilizzabili, per catamarani veloci, modalità di calcolo con teorie lineari di tipo potenziale. Sono utilizzabili metodi di calcolo con metodi numerici (es. Dawson e derivati).

.) Sono utilizzabili, per catamarani veloci, modalità di calcolo con teorie

12 Risultati ottenuti per via numerica

13 Il comportamento in mare dei catamarani Le prestazioni sono espresse in termini di velocità operativa massima ed in termini di massima altezza d onda significativa in cui può operare il catamarano

14 I catamarani Wave Piercing Derivano dai catamarani tradizionali distanziando trasversalmente gli scafi, allungando gli stessi, accorciando la lunghezza delle sovrastrutture e concentrandole in mezzeria; si sistema poi un fendionde a prua. Sono carene brevettate.

accorciando la lunghezza delle sovrastrutture e concentrandole in

15 I catamarani Wave Piercing Catamarano Wave Piercing per applicazioni militari Catamarano Wave Piercing per applicazioni civili

16 I catamarani con i profili alari I profili alari furono installati inizialmente per contenere i moti verticali di catamarani relativamente lenti. Successivamente si rilevò che con i profili alari installati su catamarani veloci si ottenevano velocità elevate, senza aumenti significativi di potenza.

17 LA RIDUZIONE DEI MOTI VERTICALI Dalle esperienze eseguite all Università di Trieste, in vasca navale, si è rilevato che inserendo un bulbo centrale tra gli scafi di un catamarano si riescono a ridurre significativamente i moti verticali, senza alterarne vistosamente la resistenza.

bulbo centrale tra gli scafi di un catamarano si riescono a ridurre

18 LA RIDUZIONE DEI MOTI VERTICALI I bulbi centrali derivano dalla serie sistematica 58 dei corpi sommersi del DTMB. Le migliori riduzioni si sono rilevate per valori di FN da 0.4 a 1.0, mentre sono stati rilevate riduzioni della resistenza anche per velocità comprese tra FN = 0.5 e 0.8. A maggiori velocità l aumento di resistenza è stato contenuto. Le riduzioni massime del moto di sussulto sono state dal 50%-70%, mentre quelle del beccheggio fino al 40%.

0, mentre sono stati rilevate riduzioni della resistenza anche per velocità comprese tra FN = 0.5 e 0.8.

19 Risultati ottenuti con i bulbi centrali

20 Sviluppi dei catamarani veloci I profili centrali hanno consentito di raggiungere elevate velocità, a parità di potenze installate. Le riduzioni delle velocità sono visibili nella figura riportata

21 Altre soluzioni con profili portanti Ulteriori soluzioni con profili alari portanti sono riportate nelle figure allegate La soluzione HYSWAC (Hydrofoil Small Waterplane Area Catamaran) è ancora allo stato sperimentale.

22 Il Progetto PACSCAT E un ambizioso progetto finanziato dalla Comunità Economica europea, per realizzare un veloce catamarano fluviale, per il trasporto di contenitori e/o articolati con velocità fino a 24 nodi; la portata prevista è di 2000 t.

23 Il Progetto PACSCAT Il catamarano dovrebbe navigare da Costanza (Romania) a Passau (Germania) lungo il Danubio (recentemente riaperto), in alternativa al trasporto lungo la rotta Adriatica. La carena è stata studiata nelle vasche tedesche e inglesi, con la collaborazione di importanti gruppi di ricerca e finanziari europei.

24 Le carene SWATH Rappresentano un importante sviluppo delle carene catamarano nel settore delle basse velocità; consentono di contenere i principali moti verticali. Presentano però elevate resistenze al moto. Importante realizzazione : la nave da crociere Radisson Diamond (fa 12 nodi).

25 Le carene SWATH Sono usate, limitando le sezioni dei ringrossi di carena, per trasporti di passeggeri in mari mossi o per navi oceanografiche o da ricerca.

26 CONCLUSIONI La breve rassegna presentata illustra una situazione progettuale molto vivace, che vede il catamarano veloce protagonista nei trasporti sulle piccole e medie distanze. Le ricerche ed i risultati già ottenuti nella riduzione dei moti permettono di prevedere un ulteriore e futuro sviluppo di queste carene, sulle medie e lunghe distanze.

27 CONCLUSIONI Campi di ulteriori sviluppi potrebbero esser quelli degli yacht da crociera, il settore militare (Littoral) e quello del trasporto di merci pregiate sulle medie distanze. Le proposte fluviali meritano attenzione, anche in Italia ove la navigazione sul Po ne trarrebbe giovamento. L uso dell aria sul fondo (carene ACS) a bassa e media pressione, potrebbe portare ad ulteriori sviluppi del catamarano.

28 Ringrazio i presenti per l attenzione.

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