La trasmissione del tipo Sail Drive, introdotta da Volvo Penta del 1959, è ormai la regola sulle barche da regata e sul molte delle barche da crociera, dove ha preso piede per le sue caratteristiche di efficienza e manovrabilità rispetto alla soluzione più classica della trasmissione in linea d’asse.
In pratica, Sail Drive è il nome di una trasmissione, ovvero la parte meccanica che collega il motore vero e proprio all’elica, alla parte a cui viene trasmesso il moto quindi, che ha la particolarità di essere modulare, e montata senza particolari sforzi da un cantiere sulle barche che ne sono provviste. Ad un cantiere, infatti, basterà installare sulla barca un gruppo molto costituito dal motore e da un “piede” – che in nautica non è altro che una struttura allungata che fuoriesce dalla chiglia, posizionata in questo caso fra la deriva e il timone – il cui asse è verticale rispetto alla superficie dell’acqua.
In questo modo i vantaggi sono molteplici. Essendo l’asse in cui è montata l’elica parallelo alle linee di avanzamento, tutta la coppia trasmessa dal motore all’elica sarà utilizzata per spostare la barca in avanti. A differenza di quanto avviene per le installazioni in linea d’asse, infatti, in cui l’elica è inclinata rispetto alla direzione di avanzamento e per cui viene sfruttata solo la componente orizzontale della forza “disperdendo” quella verticale, nella trasmissione Sail Drive si potranno utilizzare motori meno potenti per ottenere risultati ottimi.
La trasmissione Sail Drive presenta anche vantaggi dal punto di vista idrodinamico quando si naviga a vela, con una resistenza d’elica molto bassa. Se poi si vuole smontare il piede, basta un alaggio temporaneo, svitare la flangia che attacca tutto quanto alla chiglia e inserire un tappo che ricopre il foro.
Ma non è tutto oro quello che luccica. Uno degli aspetti più onerosi del Sail Drive, che è poi la parte più debole di tutto il meccanismo, è rappresentato dalla guarnizione che sigilla il piede alla chiglia. Essa rappresenta una fonte di rischio nel caso non venga effettuata una regolare manutenzione, prevista in media ogni 6-7 anni dai vari costruttori, ma obbligatoria e più frequente a volte nei contratti di assicurazione.
Il costo di una guarnizione di pochi centimetri, è spesso centinaia di volte il suo valore industriale: la cifra media per il solo pezzo di ricambio si aggira intorno ai 25o,00 Euro, mentre la sostituzione – la parte che più incide sulla spesa – attorno agli 800-1000 Euro, e a volte alaggio e varo esclusi.
Cristiano 30 Novembre 2009 il 14:51
Ciao, in parte è vero quello che dici ma ritengo che il Sail Drive,proprio per la sua configurazione che prevede l’uso di un sistema di trasmissione a più giunti sia molto più delicato e non può supportare potenze dei motori oltre una determinata soglia. In genere questo tipo di trasmissione viene installata su barche medio-piccole, mentre sui grandi yacht a vela si continua ad usare la linea d’asse. Il lavoro dell’elica è certamente più efficace dato che il passo ha uno sviluppo lineare, ma non concordo sul fatto che favorisca il flusso idrodinamico in navigazione a vela, dato che ciò dipende dell’elica stessa; infatti se monti un’elica a pale orientabili o richiudibili l’efficacia è la stessa, sia sull’asse che sul Sail Drive.
Non capisco poi cosa centra la componente orizzontale e verticale in riferimento alla forza ? intendi la forza di spinta dell’elica? che deriva dalla
formula Q=MxVs
Antonino 30 Novembre 2009 il 16:53
Si Cristiano, hai ragione sulla potenza che comunque è limitata di per sé dalle case costruttrici, che di motori oltre una certa potenza non ne fanno proprio con trasmissione Sail Drive.
L’elica è un capitolo a parte, da approfondire sicuramente.
Per il discorso delle forze, in fisica un vettore che ne rappresenta una, in un piano di riferimento, viene diviso in due componenti: una secondo l’asse x, e una secondo l’asse y. Se l’asse x è quello parallelo alla direzione dell’avanzamento della barca, l’asse y sarà parallelo alla forza-peso della barca stessa. Se un’elica viene inclinata rispetto alla direzione di avanzamento, la forza che questa imprime alla barca è diagonale, poiché parallela all’asse dell’elica, quindi avrà componenti diverse da zero sia su x che su y. La componente su x, parallela alla direzione di avanzamento, spingerà la barca in avanti; la componente verso y, parallela alla forza-peso e opposta a questa, tenderà a sollevare la barca, quindi non sarà utile all’avanzamento della stessa. E’ un giro di parole enorme, ma spero di essere stato chiaro 🙂
cristiano 30 Novembre 2009 il 18:48
Il concetto teorico sulla fisica è chiaro, però nel caso del principio della propulsione meccanica, in campo nautico, devi tenere conto di altri fattori rispetto alla sola forza o lavoro, che sono: direzione del moto e resistenza. L’inclinazione delle pale dell’elica rispetto all’asse di spinta in questo caso è trascurabile dato che le compenti in gioco sono altre. ( la tua teoria e valida e funzione bene con scafi piatti, ma le barche a vela sono fatte diversamente)
In definitiva il propulsore, per spingere lo scafo alla Velocità V vincendo la resistenza complessiva R, compie un lavoro utile che, nell’unità di tempo vale
Lu=RxV. Nel contempo il propulsore compie un lavoro inutile dovuto alla massa d’acqua M che si muove in senso contrario che genera velocità di regresso. In sostanza l’efficacia di una sistema propulsivo non è data dalle componente vetoriale come dici, e che pure esiste, ma dal fatto che la velocità di regresso Vs e minima cioè n= V/ V+0,5xVs.
Antonino 30 Novembre 2009 il 19:39
@ cristiano: il concetto è chiaro, ma evidentemente non abbastanza: il discorso è stato semplificato, ovviamente, poiché a volere considerare altre variabili inevitabilmente si complica. Lungi da me dal volerti fare una lezione di fisica – per quelle banalità che ho illustrato – ma la tua osservazione non è pertinente, poiché in questo caso si parla solo di efficienza del sistema così come è stato concepito, cioè a elica che spinge parallelamente alla direzione del moto.
Poi possiamo impuntarci su tutto, o considerare decine di variabili, ma andremmo fuori argomento.
adriano 13 Aprile 2010 il 23:46
Ovviamente ci sono diverse scuole di pensiero. A Venezia ci sono almeno 300 taxi che viaggiano ore e ore ogni giorno. Principalmente hanno motori piede volvo, sono comodissimi per le manovre (i canali sono strettissimi) e con il motore a poppa le barche sono bilanciate, ma tutti sanno una cosa, che le rotture e la manutenzione dei piedi poppieri sono una bella spesa, molto ma molto di più del motore stesso, che quando si rompe è perchè è finito. Veniamo alle barche a vela, i costruttori ci propinano il piedino soprattutto per una cosa, a loro costa meno fare un buco in sentina e poggirci il motore/piede, altro che filippiche sui rendimenti o sulle comnodità di manovra. Ma quante manovre si faranno con una barca a vela! Due al giorno, uscita ed entrata, che adesso con l’elica di prua e fra poco con i rimorchiatori! La storia della difficoltà di allineare il motore è una cazzata, oggi ci sono linee d’asse moderne, che non perdono un colo d’acqua, e che sono silenziose e soprattutto non richiedono nessuna manutenzione se non quanche zinco, altro che gomme da sostituire, paraoli che, anche da nuovi, se diffettosi o usurati, lasciano passare l’acqua negli ingranaggi con conseguenza disastrose per il portafoglio, guardate alle barche a motore o a vela di una certa dimensione, mica hanno i piedi poppieri! comunque, se non si è capito, preferisco le linee d’asse, e una bella elica in bronzo, che ti portano sempre a casa!
saluti