Sono trascorsi solo pochi anni da quando Volvo Penta ha presentato le trasmissioni Ips con eliche traenti. La rivoluzione è cominciata…
by Niccolò Volpati
Dopo i Pod Volvo è arrivato Zeus di Cummins MerCruiser Diesel, che oggi offre potenze tra 355 e 715 cavalli, e poi quello di ZF per propulsori fino a 1.250 cavalli. Non sono tutti la stessa cosa, ma partono dallo stesso principio. L’elica traente è una caratteristica di Volvo Penta. Quelle di Zeus sono intubate e con senso di marcia tradizionale. Il Pod ZF è solo un piede e si può accoppiare con molti motori come Yanmar, Cmd, Man, Caterpillar, Mtu e Fpt. Recentemente, l’ultima versione di ZF, consente di realizzare un’installazione che necessità di un pescaggio minore. Per evitare di avere un piede che immerso consuma parecchi centimetri, infatti, è possibile disegnare delle carene leggermente concave che consentano di ospitare così i Pod ZF. In pratica è come se si trattasse di eliche semi intubate.
Tornando alle origini e quindi agli studi realizzati per questa trasmissione, crediamo che gli ingegneri di Volvo siano partiti da una constatazione elementare: dobbiamo motorizzare una barca o un razzo spaziale? La trasmissione in linea d’asse ha una particolarità. È obliqua, perciò non spinge solo in avanti, ma anche verso l’alto. Peccato che un’imbarcazione non debba decollare, ma solo procedere lungo la superficie dell’acqua. Sembra stupido e banale, ma i vantaggi offerti dai Pod Volvo nascono proprio da qui. Questa particolare trasmissione ha molte frecce al proprio arco, la prima è proprio che la spinta è orizzontale e non obliqua. Di conseguenza, si raggiungono le stesse performance garantite da una trasmissione in linea d’assi con una potenza inferiore. Il linea d’assi spreca potenza verso l’alto. Una maggior efficienza nella spinta significa anche minori ingombro e consumi.
Gli esempi ormai si sprecano. Il confronto tra i Pod e una trasmissione tradizionale si basa non su calcoli teorici, ma su esempi concreti. Sono molti, infatti, i casi di imbarcazioni che sono state motorizzate con entrambi i sistemi. Volvo ha calcolato, per esempio per il C68 di Sessa, che il risparmio medio di carburante si aggira intorno ai 12.000 euro. Il confronto è fatto rispetto alla stessa imbarcazione con una trasmissione in linea d’assi. Come si arriva a questo dato? Il Sessa C68 con linea d’assi necessita di due propulsori da 1.360 cavalli ciascuno. Nella versione con Ips Volvo, invece, i motori hanno solo 900 cavalli. Grazie alla maggior efficienza offerta dalla spinta orizzontale dei Pod ci si può permettere due propulsori meno potenti e quindi anche più parchi nei consumi. A una velocità di 35 nodi, il C68 consuma il 20% in meno di carburante e aumenta l’autonomia del 25%. Ipotizzando 80 ore motore a 35 nodi di velocità, si ottiene un risparmio di 6.800 litri di carburante, ovvero circa 12.000 euro. Lo stesso si può dire del Fiart 50 Genius, uno dei primi modelli che installò gli Ips, pur essendo nato e progettato per la trasmissione in linea d’assi. Alla massima velocità, il modello con gli Ips garantiva un risparmio di circa il 30% di carburante e questo è il dato che s’incontra su quasi tutte le imbarcazioni. Con gli Ips di Volvo, insomma, si risparmia un terzo del carburante. Il Maestro 66 di Apreamare misura quasi 21 metri di lunghezza e pesa 40 tonnellate. Monta i più recenti Ips 1200 e, anche in questo caso, il confronto con le trasmissioni tradizionali è impietoso: a 28,5 nodi di velocità si risparmia il 26% di gasolio e si ottiene un’autonomia superiore di ben il 35%. Calcolando, una media, di 80 ore motore, si ricava un risparmio di circa 16.000 euro. Sulla stessa imbarcazione, confrontando i pianetti dei layout, si evince quale sia il vantaggio in termini di ingombro. Con gli Ips si occupa meno spazio a beneficio della cabina armatoriale a tutto baglio e di un locale in più per il marinaio. Non si risparmia solo carburante, ma anche decibel. Con gli Ips si scarichi sono sommersi e la rumorosità in navigazione è notevolmente più contenuta rispetto a una trasmissione in linea d’asse.
Ma non è finita qui. Ci sono almeno due altri importanti vantaggi. Il primo è molto apprezzato dai cantieri e indirettamente anche dagli armatori. Si tratta dei tempi d’installazione. È in tutto e per tutto simile a un entrofuoribordo e quindi non serve uno scienziato come per la linea d’assi. Non ci sono i timoni, la linea d’asse da allineare, i supporti e gli astucci. In conclusione, servono meno ore di lavoro per montare una trasmissione con i Pod. Questo è un bene non solo per il cantiere che deve costruire un’imbarcazione, ma anche per l’armatore che beneficerà di un costo minore di manodopera. L’ultima freccia, che colpisce inesorabilmente nel centro il bersaglio, è la manovrabilità. C’è un abisso tra le trasmissioni con eliche traenti e un linea d’assi tradizionale. I Pod Volvo ruotano autonomamente uno dall’altro e questo consente manovre di ormeggio semplicissime, ma sono anche in grado di garantire virate strette a velocità sostenute. Una volta provato è difficile tornare indietro. È meglio del servosterzo di un’auto. Quando si sale a bordo di una barca sui 20 metri di lunghezza che monta una trasmissione in linea d’assi si ha la sensazione che si potrebbe andare in cucina a mettere su un caffè prima che la virata sia terminata. In banchina si prova la stessa sensazione. Tutti quelli che sono arrivati dopo Volvo, infatti, hanno adottato soluzioni analoghe. Ruotano i piedi di Zeus così come i Pod ZF e lo fanno autonomamente uno dall’altro. In questo modo, così come le trasmissioni di Volvo Penta, sono in grado di far traslare la barca. Accostare all’inglese in banchina non è più un problema. E non lo è nemmeno ormeggiare con vento forte.
Il tutto si comanda con un joystick, facile e intuitivo, che permette anche di aumentare la potenza dei motori al minimo, proprio per contrastare lo scarroccio prodotto dal vento forte. Il joystick per l’ormeggio è così apprezzato che oggi non ci sono solo Volvo, Zeus e ZF. La funzione è stata estesa anche agli entrofuoribordo sia da Volvo, sia da MerCruiser con il sistema Axius. A febbraio, addirittura, Mercury ha presentato al Salone nautico di Miami un joystick per motori fuoribordo. Manovrare facile è un vantaggio per qualsiasi tipologia di imbarcazione. Ne beneficiano quelle da 20 a 24 metri di lunghezza, ma anche gli scafi più piccoli. Le barche di fascia media possono fare a meno del marinaio, se l’armatore lo desidera. Il joystick, infatti, consente di manovrare anche con equipaggio ridotto o senza la presenza di particolari esperti a bordo. Vale anche per le imbarcazioni di piccole dimensioni e i natanti. Un armatore alla sua prima esperienza può farsi sedurre più facilmente da una barca facile da ormeggiare. Rimane solo un argomento che solitamente gioca a sfavore dei Pod: costano. Le aziende hanno investito in ricerca e sviluppo e quindi non hanno certo intenzione di regalare il frutto del loro lavoro. E nemmeno sembrano intenzionate a ribassare i prezzi o a lanciarsi nei saldi. A fare da contraltare ci sono il costo più basso per il motore, perché non servono tanti cavalli come per il linea d’assi, un minor numero di ore d’installazione e soprattutto il risparmio al distributore di benzina. Da 5 a 15 mila euro all’anno per barche entro i 20 metri sono una bella cifra che consente di ammortizzare relativamente in fretta l’investimento. Il vantaggio è maggiore, in particolare per quelle barche che intendono navigare davvero e non solo far bella mostra di sé in banchina.
Dal piede poppiero al Pod
Il Dna del piede poppiero ha molecole italiane, non solo scandinave o americane. Quando fu brevettato, la firma sul progetto era Guido Cattaneo. Nel 1934 egli sperimentò una trasmissione simile a un entrofuoribordo per una breve impresa sportiva. Il brevetto verrà usato durante la guerra per equipaggiare i barchini d’assalto che dovevano sacrificare i meccanismi a favore dell’esplosivo. L’idea venne poi ripresa nel 1958 da James R. Wynne, un ingegnere di Miami che aveva appena lasciato la Mercury per dedicarsi a una trasmissione che accomunasse i vantaggi del motore entrobordo a quelli del piede di un fuoribordo. Nel corso della sperimentazione usò un motore Volvo e questo lo mise in contatto con l’azienda svedese che ne intuì subito le potenzialità. La Volvo Penta sviluppò il progetto e nel 1959, al New York Boat Show, venne esposto il primo piede poppiero. La trasmissione ebbe un enorme successo e due anni più tardi fece la sua comparsa al Salone di Milano, il “Nautico” che non era ancora approdato a Genova. Anche l’elica traente è un progetto che deve la sua genitura a Volvo Penta. I primi modelli vennero sperimentati già nel 1980, ma è solo nel 2007 che viene presentato il sistema Ips.
Z-Drive Pod il convegno
Atena, l’associazione italiana di tecnica navale, ha dedicato un convegno che si è tenuto a Genova per presentare i vantaggi di queste trasmissioni. Oltre a essere intervenuti ingegneri, progettisti e architetti che hanno collaborato con le aziende che producono Pod, il convegno si è avvalso di un importante contributo scientifico. Si tratta di uno studio indipendente realizzato dall’Università di Genova. Durante la presentazione il professor Marco Ferrando ha evidenziato i benefici di queste trasmissioni per la cantieristica e le imbarcazioni che le adottano. La ricerca dell’Università di Genova si è avvalsa anche di test in acqua.
Azipull 65c della Rolls-Royce
Gli ingegneri del cantiere Azimut hanno progettato una carena specificatamente per la propulsione pod carbon Azipull 65c, di 2.000 kW di potenza l’uno, della Rolls-Royce con la quale il Gruppo Azimut-Benetti ha stretto una partnership in esclusiva. Si tratta di una trasmissione con eliche traenti azipodali, manovrabili con un joystick, che ha il baricentro spostato verso poppa di modo da consentire maggiori volumi a bordo. In aggiunta è stata studiata un’elica specifica a 5-6 pale. L’Azipull 65c della Rolls-Royce è in carbonio, con profilo “twistato” (per una maggior efficienza dei flussi) con scarichi integrati e con una pinna che nei differenti regimi permette una maggior tenuta di rotta.
Fortjes per giga
È un progetto elaborato dall’azienda tedesca Reintjes. Rappresenta il tentativo di sviluppare “verso l’alto” il concetto di Pod: si rivolge a imbarcazioni da 20 a 35 metri di lunghezza. È un piede che si caratterizza per una doppia elica, in modo da sfruttare i vantaggi della spinta fronte marcia e traente allo stesso tempo. La potenza è compresa tra 500 e 2.000 kW per ciascuna unità. Fortjes, infatti, è stato progettato per la doppia installazione. Non è uno studio rimasto sulla carta, perché è stato già testato su due diverse imbarcazioni: Inger II da 16 e un Maiora da 29 metri. Il primo con una coppia di Man da 450 kW, il secondo con una coppia di Mtu da 1.432 kW. Per installare il Pod ci sono volute solamente quattro ore, un tempo decisamente sorprendente, soprattutto se pensiamo a una barca di 30 metri. Gli altri indubbi vantaggi sono stati un aumento della manovrabilità ai bassi regimi, un’elevata capacità di virare a velocità di crociera e una sensibile riduzione delle vibrazioni.
ZF 4000: un progetto in sinergia con i cantieri
È stato studiato in accordo con i cantieri e sono stati valutati tutti gli aspetti connessi alla trasmissione. Sono stati presi in considerazione il peso, lo spazio necessario all’interno della sala macchine e la resistenza. L’integrazione tra ZF e cantieri ha portato a una riduzione ulteriore degli ingombri. La distanza tra propulsore ed elica, infatti, si è ridotta a soli quattro metri. Un linea d’assi, invece, necessita di uno spazio quasi doppio. L’altra caratteristica di questa più recente versione del Pod ZF è la riduzione del pescaggio. Il piede può essere installato su una carena leggermente concava. Lo scafo forma così una sorta di alloggiamento per i Pod che assomigliano alle eliche intubate. L’efficienza della spinta è sempre massima e, contemporaneamente, l’immersione è più contenuta. Il vantaggio non è solo quello di avere minori problemi sui bassi fondali, ma soprattutto quello di avere minore attrito in acqua e di incrementare ulteriormente l’efficienza della spinta.
(Focus trasmissioni, l’era del Pod – Barchemagazine.com – Marzo 2013)
