STUDIO E REALIZZAZIONE DI UN PROTOTIPO IN SCALA DELLA LINEA DI TRASMISSIONE PER IL COMANDO DI UN SISTEMA A DOPPIO TIMONE

La tesi analizza la progettazione di un meccanismo di comandando da adottare nelle imbarcazioni a vela con doppio timone, con particolare attenzione allo studio cinematico e alla geometria dei componenti la linea di trasmissione. Sarà inoltre realizzato un prototipo in scala stampato in 3D. L’obiettivo è utilizzare un principio cinematico noto, per soddisfare la necessità di far ruotare le due pale dei timoni con angoli diversi ma sincronizzati, in una soluzione costruttiva affidabile e applicabile su un’imbarcazione reale. Le moderne barche a vela sono caratterizzate da carene più performanti e larghe ed adottano sempre più spesso il doppio timone. Questa configurazione garantisce controllo anche in condizioni di forte sbandamento. Tuttavia, il sistema deve risultare efficace anche in assetto non sbandato, quando entrambe le pale operano simultaneamente, tentando di ottimizzare un accosto minimizzando le resistenze dinamiche. Il problema progettuale riguarda quindi non solo la presenza di due timoni, ma il modo in cui essi vengono coordinati per assicurare precisione, progressività e stabilità di manovra. Durante l’accosto, le due pale devono presentare angoli di barra diversi: la pala interna alla curva deve assumere un angolo maggiore rispetto a quella esterna, cercando di imporre per entrambi i timoni lo stesso centro di rotazione Questo comportamento richiama il principio di Ackermann applicato in ambito automobilistico, dove le ruote anteriori sterzano con angoli differenti per convergere verso un unico centro istantaneo di rotazione. Portato tale principio al settore navale serve per ridurre fenomeni dissipativi, stallo idrodinamico e resistenze parassite, migliorando l’efficienza del governo. La tesi sviluppa quindi una catena di trasmissione capace di generare due angoli di uscita distinti a partire da un unico input, ossia stimando il centro di rotazione della nave. Un quadrilatero articolato costituirà il cuore del meccanismo. Alla modellazione teorica segue la progettazione CAD in 3D, necessaria per verificare ingombri e assenza di interferenze, con riferimento un’imbarcazione di circa dieci metri. La prototipazione in scala tramite stampa 3D rappresenta una fase centrale del lavoro: consente di validare le soluzioni adottate, valutare la precisione degli accoppiamenti, analizzare i parametri di slicing. Il prototipo diventa così un banco di prova per confrontare teoria e pratica, individuare criticità e migliorare la linea di trasmissione. In conclusione, la tesi dimostra come principi cinematici consolidati possano essere trasferiti al settore navale e come la prototipazione additiva possa supportare efficacemente la progettazione meccanica avanzata. Il lavoro offre un contributo metodologico e sperimentale allo sviluppo di sistemi di governo innovativi, capaci di garantire affidabilità e prestazioni sia in navigazione sbandata sia in assetto rettilineo.