o 4 gruppi sensori di posizione
o 4 torchi idraulici
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Trarremo ispirazione da un moderno sistema di governo, il SEPA AN/340 che equipaggia i “Sauro” IV Serie ed è concepito per gestire la rotta e la quota in modo automatico, introducendo le modifiche necessarie per adattarlo a timoni di poppa ad “X” mossi da quattro torchi indipendenti.
Tenendo conto che:
- la gestione della navigazione richiede assoluta sicurezza;
- è possibile il malfunzionamento di parti del sistema;
- particolari manovre sono difficili da gestire automaticamente.
E’ opportuno implementare tre modi di funzionamento:
• Automatico
• Manuale
• Emergenza.
Col primo si vuole introdurre il massimo livello di automazione: l’operatore
ha il solo compito di impostare gli ordini di rotta e quota, i limiti per l’assetto
e l’angolo di barra, mentre al calcolatore è demandata la manovra
con il conseguente controllo diretto sui timoni.
Passando al modo manuale è invece l’operatore che esegue le valutazioni
necessarie per determinare i valori da impostare sui timoni ed i limiti da non
superare per ottenere o mantenere i valori di rotta e/o quota comandati, facendo
riferimento alla lettura degli strumenti di bordo (quota vera, rotta vera, assetto,
velocità, ecc.). I timoni vengono comandati mediante una StickWheel “a
controllo di posizione”, nel senso che ad ogni sua posizione corrisponde
una specifica configurazione dei timoni.
Il modo emergenza è il modo con la massima priorità di intervento, in quanto se ne prevede l’utilizzo in caso di gravi anomalie del sistema o della piattaforma. La posizione dei timoni poppieri viene in tal caso gestita tramite quattro apposite valvole che controllano il flusso di potenza dell’olio idraulico in ciascun torchio. Questo tipo di telecomando si definisce “a controllo di flusso” in quanto ogni timone continua a muoversi finché la leva di comando della rispettiva valvola di pilotaggio si trova in una posizione diversa da quella di riposo. Le quattro leve devono essere vicine tra loro e facilmente manovrabili a due a due contemporaneamente da un solo operatore, al fine di avere rotazioni dei timoni il più simultanee possibile. Sono disposte sulla consolle in modo che, supponendo integre e non incatastate tutte le superfici di controllo, spingendo tutte le leve in avanti contemporaneamente si farà immergere il battello, viceversa lo si farà emergere. Per virare a dritta bisognerà invece spingere simultaneamente in avanti le due leve a sinistra dell’operatore e indietro le altre; il contrario per virare a sinistra. In caso di avaria ad uno degli idroplani il timoniere agirà sulle altre tre leve secondo schemi prefissati a seconda della manovra da effettuare.(Esempi di manovra (Schema))
I modi automatico e manuale per la rotta e per la quota sono selezionabili
da consolle separatamente o contemporaneamente.
Per ottenere un livello soddisfacente di sicurezza si ricorre alla ridondanza
ed alla tecnica del fail safe. Ogni componente del sistema è dunque accompagnato
da uno di riserva, anch’esso mantenuto in funzione durante l’esercizio
dell’unità. Il calcolatore verifica il corretto funzionamento di
tutte le unità, decide quale deve essere abilitata e provvede automaticamente
a sostituirla in caso di avaria. Si attua così una degradazione progressiva
dei livelli di gestione fino a richiedere all’operatore di assumere il
controllo manuale della navigazione.
Onde evitare la perdita del sistema al verificarsi di un black-out, le sue funzioni
vitali sono sempre collegate oltre che alla rete elettrica ordinaria anche alla
batteria elettrica di emergenza, che alimenta la linea 24 Vcc e che è
posta in Camera di Manovra. Il medesimo criterio si applica all’alimentazione
idraulica. Il sistema infatti è allacciato sia all’ impianto oleodinamico
ordinario che all’impianto oleodinamico vitale. La pressione nominale
di funzionamento è di 65 Kg/cm2. Nei transitori si può arrivare
a 45 Kg/cm2 di pressione minima. I torchi ricevono dunque potenza meccanica
dalle due centrali oleodinamiche di bordo tramite i rispettivi collettori. La
centrale ordinaria è costituita da due gruppi elettropompe (ciascuno
con due pompe gemellate a portata fissa trascinate da un unico motore elettrico)
contenute in un serbatoio a pelo libero, accumulatore oleopneumatico e relative
apparecchiature di controllo. Essa è situata in “locale ausiliari
AD”. La centrale vitale è costituita invece da un unico gruppo
elettropompe analogo ai precedenti, ma contenuto in un serbatoio a tenuta stagna
pressurizzato mediante un ulteriore serbatoio sopraelevato, un accumulatore
oleopneumatico e relative apparecchiature di controllo. Essa è situata
in “locale ausiliari AV”.
Le EE/PP ricevono alimentazione dalla rete di forza in c.c. non stabilizzata
e sono comandate da appositi pressostati in modo da entrare automaticamente
in funzione con l’abbassarsi della pressione nei collettori.
Il tutto è dimensionato per alimentare tutte le utenze oleodinamiche
del battello. Gli accumulatori vengono pressurizzati mediante il circuito aria
compressa di bordo.
La centrale vitale è normalmente ferma, ma predisposta per entrare automaticamente
in servizio in caso di avaria sul circuito ordinario.
La centrale ordinaria alimenta sia il circuito ordinario sia il circuito vitale:
qualora uno dei due risulti danneggiato l’alimentazione viene smistata
automaticamente al solo circuito integro da un distributore idraulico. Esso
è munito di una leva per il ripristino manuale della situazione normale
operativa.
L’operatività delle pompe è selettiva: un gruppo è
sempre in funzione, l’altro si innesta quando le utenze richiedono una
portata maggiore.
Nel caso specifico delle timonerie il circuito vitale viene utilizzato non solo
nel caso di avaria al circuito ordinario ma anche nei casi in cui l’elettronica
di asservimento timoni o le servovalvole risultino inutilizzabili ed implica
la manovra in modo emergenza.
Ciascun torchio è provvisto di:
• Scontro elettrico a 30°;
• Scontro meccanico a 31°;
• Stantuffo a doppio effetto;
• Una valvola di massima pressione che a 70 Kg/cm2 manda l’olio
in ricircolo onde preservare gli organi meccanici da sforzi superiori a quelli
massimi di esercizio;
• Un rubinetto di intercettazione perdite;
• Due tappi di sfogo aria, che permettono lo spurgo di eventuale aria
rimasta nelle camere in fase di primo riempimento.
I componenti dell’impianto timoni di poppa (si veda lo schema
funzionale unifilare) sono così distribuiti:
• In camera di manovra:
o Consolle
o Alimentatore
o Sistema Misura e Monitoraggio Quota
o Commutatore di emergenza
o 4 valvole di pilotaggio di emergenza
• In locale MEP (Motore Elettrico Principale):
o Elettronica Asservimento Timoni
o 4 unità di comando idraulico
o 4 gruppi sensori di posizione
o 4 torchi idraulici
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