Progetto preliminare di un catamarano ASV modulare con cuscino d’aria per operazioni in ambienti marini poco profondi

In questo elaborato ci si occuperà della progettazione preliminare di un catamarano ASV (Autonomous Surface Vehicle) destinato a operare in presenza di fondali poco profondi. Il catamarano di partenza è SWAMP, un veicolo modulare realizzato dall’Ing. Odetti presso il CNR-INM. SWAMP è stato studiato per avere un pescaggio estremamente ridotto: minore di 15 cm. L’idea che sta alla base di questo elaborato è trasformare SWAMP in un SES (una tipologia di hovercraft) attraverso la generazione di un cuscino d’aria tra i due scafi e l’installazione di gonnelle a prua e a poppa, oltre all’utilizzo di un sistema di contenimento del cuscino posto superiormente. L’obiettivo fondamentale è ridurre a 5 cm il pescaggio in condizioni di carico utile uguale a 20 kg. Malgrado il peso aggiuntivo e le nuove resistenze che questo sistema comporterà, vedremo in quali condizioni la modifica porterà a un minore consumo energetico. In ogni caso, la modifica permetterà a SWAMP di spingersi a velocità maggiori e di raggiungere zone caratterizzate da fondali ancora meno profondi. Infatti, le curve di resistenza di SWAMP saranno scalate: grazie alla diminuzione della superficie bagnata, ogni curva di resistenza - a esclusione del contributo aggiuntivo causato dal cuscino - risulterà modificata. Inoltre, a parità di rapporto tra altezza del fondale e pescaggio, e quindi a parità di curva di resistenza, dopo la modifica si avrà una profondità del fondale minore. Bisogna però tenere in conto le resistenze aggiuntive create dal cuscino e dal sistema di generazione e mantenimento dello stesso, che si opporranno alla riduzione della resistenza o - in certe situazioni - aumenteranno la resistenza totale, rendendo vana la modifica. Infine, è altresì necessario considerare la potenza necessaria per il mantenimento del cuscino: uno degli obiettivi della modifica è diminuire il consumo energetico totale dell’imbarcazione, e pertanto bisogna fare attenzione a non creare l’effetto opposto.