MODELLAZIONE IDRODINAMICA A PARAMETRI CONCENTRATI DEL SISTEMA GATE RUDDER: VALUTAZIONE DELLE PRESTAZIONI E DELL'EFFICIENZA SU UN'UNITÀ NAVALE MILITARE AD ALTA VELOCITÀ

La continua evoluzione degli scenari operativi richiede alle moderne unità navali militari prestazioni estreme in termini di velocità di dispiegamento, manovrabilità evasiva ed efficienza energetica. A velocità elevate, i sistemi di governo convenzionali generano una notevole resistenza idrodinamica, limitando l'efficienza propulsiva complessiva e riducendo l'autonomia tattica della nave. In questa tesi, ho indagato l'applicabilità e le prestazioni di un sistema propulsivo e di governo innovativo, denominato Gate Rudder, applicato a un'unità militare ad alta velocità. Il gate rudder rappresenta una soluzione innovativa: tale soluzione è stata sviluppata principalmente nell’ambito di applicazioni mercantili, dunque il presente lavoro punta ad analizzarne il potenziale impiego su unità navali militari ad alta velocità. Nel seguente elaborato si analizzano quattro condizioni operative: navigazione rettilinea ad alta velocità, manovra di virata, arresto di emergenza (crash-stop) e traslazione laterale a bassa velocità. Per quantificare i vantaggi tattici e propulsivi di tale configurazione, ho sviluppato un modello matematico a parametri concentrati basato sulle equazioni del moto a tre gradi di libertà sul piano orizzontale (avanzamento longitudinale, deriva trasversale e rotazione di imbardata), derivate dal modello matematico standardizzato del Maneuvering Modeling Group (MMG). Il modello numerico è stato interamente implementato tramite script in linguaggio Python, generando un ambiente di simulazione per valutare il bilancio delle forze in gioco. L’obiettivo principale è valutare l’influenza di questa configurazione sulla capacità di generare forze di governo o frenanti, così da evidenziarne potenzialità e limiti. Pur trattandosi di un modello preliminare, i risultati ottenuti permettono di caratterizzare il comportamento del sistema nelle diverse configurazioni dimostrazione come il Gate Rudder possa essere una soluzione potenzialmente interessante per applicazioni navali militari.