Vi siete mai chiesti come fanno alcune barche a rimanere pressochè immobili nonostante le onde del mare?
La risposta è la presenza di uno stabilizatore giroscopico a bordo.
Il leader mondiale degli stabilizzatori giroscopici antirollio, per imbarcazioni da diporto, è senza dubbio l’azienda statunitense Seakeeper.
Il dispositivo Seakeeper sfrutta il concetto del giroscopio intuito e sviluppato ai primi del novecento dal fisico Otto Schlick e dall’americano Elmer Sperry.
La gamma parte da giroscopi di piccole dimensioni che possono essere montati su imbarcazioni a partire da 7 metri.
I girostabilizzatori Seakeeper hanno rivoluzionato l’industria nautica.
La storia di quanto possano essere utili i Seakeeper per coloro che li usano è stata ampiamente raccontata.
Il modo in cui sono fatti e come funzionano esattamente, tuttavia, è affascinante quanto i risultati che producono.
Seakeeper lavora creando coppia attraverso la rapida rotazione di un volano all’interno del suo alloggiamento.
La forza di questa coppia applicata allo scafo mantiene l’imbarcazione ferma, nonostante l’azione delle onde.
Il primo giroscopio per le navi fu visto intorno al 1905.
Si trattava di un oggetto a forma di palla estremamente pesante e grande.
Un Seakeeper è composto da un volano pesante che gira orizzontalmente ad alta velocità all’interno di un alloggiamento a forma di palla.
Per ottenere il risultato desiderato, un Seakeeper applica la coppia creata dalla rotazione rapida del volano utilizzando il momento angolare.
Il momento angolare rappresenta per i giroscopi l’equivalente di ciò che è la potenza per un motore.
Il momento angolare è il prodotto della massa del volano, del diametro del volano e della velocità di rotazione del volano (velocità angolare, tecnicamente parlando). È il momento angolare dell’unità che determinerà la quantità di coppia disponibile nel tempo.
Più velocemente il giroscopio si inclina (precessi), maggiore è la coppia massima disponibile. La coppia di picco istantanea, tuttavia, non sarebbe l’uso più efficace del momento angolare del giroscopio.
Capire il perché richiede un po’ di lezione di fisica.
Le onde oceaniche non sono singole esplosioni di energia. Piuttosto, le onde applicano forza alla barca sinusoidale (in modo ondulatorio) per un periodo da tre a sette secondi.
Seakeeper utilizza il suo sistema di controllo attivo per applicare la forza del giroscopio alla barca nel modo più efficace possibile. I seakeeper applicano con precisione la coppia per contrastare l’applicazione sinusoidale della forza d’onda nel corso di questo periodo da tre a sette secondi.
In poche parole, mentre le onde cercano di costringere la barca ad ondeggiare, i Seakeeper applicano la coppia proprio nel momento giusto per impedire il movimento.
La coppia creata dall’inclinazione del volano (precessione) a prua e a poppa viene quindi applicata all’asse trasversale della barca per smorzare il movimento causato dall’azione delle onde. L’effetto della coppia applicata precisamente in linea con l’asse trasversale della barca si traduce nell’eliminazione del rollio.
Seakeeper ha sviluppato un sofisticato sistema di controllo attivo che combina sensori di movimento con un modulo computer che misura la velocità di rollio dello scafo. Il Seakeeper utilizza quindi il suo sistema di frenatura idraulica per smorzare la velocità di precessione e l’inerzia generate dal giroscopio rotante. L’effetto di questo sistema è quello di abbinare la precessione (inclinazione) dell’unità alla velocità di rollio della barca sulle onde.
Il controllo attivo della precessione è il motivo per cui è possibile fermare gli effetti dell’unità bloccandola in posizione di standby, anche se il volano gira ancora a migliaia di giri al minuto. Questo sistema di controllo attivo è anche il motivo per cui il Seakeeper può essere utilizzato in qualsiasi stato del mare, a qualsiasi velocità, senza la necessità di regolazioni manuali. Il computer rileva automaticamente qualsiasi cambiamento nelle condizioni e regola istantaneamente la precessione del giroscopio con i freni idraulici per ottimizzare la coppia erogata ad ogni ciclo di rollio.
Il cuore dell’unità è il volano. Per ruotarlo a velocità così elevate, 9.750 RPM in alcuni modelli, richiede la lavorazione di una singola forgiatura massiccia dell’acciaio. I componenti del giroscopio sono rettificati a tolleranze di 1/10.000 di pollice. Per cappire di cosa parliamo, è utile ricordare che parliamo di circa 1/3 del diametro di una ciocca di capelli. Questo livello di tolleranze minime può essere raggiunto solo in un ambiente a temperatura controllata.
Anche una varianza di pochi gradi può causare espansione o contrazione che potrebbe alterare l’adattamento dei componenti vitali. Ci sono pochissime parti “pronte all’uso” disponibili per una costruzione così intricata. I cuscinetti in ceramica su cui gira il volano sono costruiti appositamente per Seakeeper. Anche i lubrificanti richiedono proprietà speciali, quindi non si disperdono durante il funzionamento nel vuoto. Il bilanciamento del volano è fondamentale, quindi le unità funzionano senza intoppi e non impartiscono vibrazioni alla barca.
Quando Seakeeper è entrato in produzione per la prima volta, quasi tutti i componenti sono stati lavorati internamente. Con l’aumento della produzione , l’azienda ha incaricato produttori specializzati di fondere ed eseguire le lavorazioni iniziali di alcune parti. Oggi, tutta la finitura e l’assemblaggio vengono eseguiti internamente per mantenere le tolleranze critiche richieste e garantire un controllo di qualità generale.
Una volta completati il volano e l’alloggiamento, il processo di assemblaggio inizia con l’installazione dei cuscinetti ceramici e dei componenti proprietari del sistema di raffreddamento a glicole. L’alloggiamento, composto da due metà, viene riassemblato con il volano in posizione. L’unità si sposta quindi su una piattaforma di prova in cui il volano viene arrotolato per un periodo di rodaggio iniziale. Questo periodo di prova è fondamentale per disperdere uniformemente lo speciale grasso del cuscinetto.
L’intero assemblaggio viene sottoposto a un secondo processo di bilanciamento che utilizza dispositivi di misurazione laser per rilevare vibrazioni anche minime. L’alloggiamento viene quindi completamente sigillato e l’aria viene rimossa, creando un vuoto. L’unità viene pompata fino a zero torr, quindi riempita a 10 torr di elio (un Torr è un’unità di misura che descrive la pressione).
Le unità Seakeeper sono riempite con elio a causa delle sue proprietà di conduttività termica. L’Insieme di questi processi – rodaggio, creazione del vuoto e cottura del grasso in eccesso – richiedono fino a dieci ore per essere completati su ciascuna unità. Ciò non include nemmeno la lavorazione, l’assemblaggio o il collaudo.
Con Seakeeper puoi:
- Migliorare il comfort e la sicurezza a bordo
- Eliminare o ridurre il mal di mare
- Aumentare le prestazioni dell’imbarcazione
- Valorizzare la tua imbarcazione
- Goderti il mare in ogni condizione
Seakeeper ha diversi modelli in base alle dimensioni e al peso dell’imbarcazione. Puoi scegliere tra:
- Seakeeper 2: per imbarcazioni fino ai 30 piedi
- Seakeeper 3: per imbarcazioni dai 30 ai 40 piedi
- Seakeeper 6: per imbarcazioni dai 40 ai 50 piedi
- Seakeeper 9: per imbarcazioni fino a 35 tonnellate
- Seakeeper 16: per imbarcazioni fino a 70 tonnellate
- Seakeeper 26: per imbarcazioni fino a 100 tonnellate
- Seakeeper 35: per imbarcazioni fino a 140 tonnellate
