Kiwi Prop : filosofia del concetto.

Kiwi Prop : filosofia del concetto.

Gli scritti, frutto in gran parte dell'esperienza di molte industrie del settore nautico, sul tema dei sostanziali miglioramenti delle prestazioni, e dei vantaggi apportati all’ utilizzatore, grazie all’ applicazione dei nuovi materiali, sono infiniti. Tuttavia, queste pubblicazioni trattano essenzialmente argomenti che restano al di sopra della linea di galleggiamento.

Il rapporto prestazioni / prezzo sempre deludente delle eliche disponibili sul mercato, ci ha portato a ripensare completamente i concetti di base d’ottimizzazione del rendimento delle eliche. Questo approccio implica di accordare la stessa attenzione ai requisiti di progettazione ed ai criteri economici, sia per quanto riguarda il prezzo d’ acquisto iniziale dell’ elica che per i costi di manutenzione legati alla vita del prodotto.

I problemi delle eliche ripiegabili tradizionali sono ormai ben noti. Una superficie delle pale troppo piccola, che produce una spinta e delle prestazioni mediocri, sopratutto in cattive condizioni . Un importante raggio inerziale, accoppiatto ad una massa sostenuta provovano nel tempo problemi di vibrazioni molto importanti durante il loro utilizzo. Il problema nasce dalla necessità di conservare una massa sufficiente all’estremità delle pale per permettere un livello di prestazioni accettabili in marcia indietro. Il fatto che il volume importante occupato dalle pale, genera uno shock idrodinamico quando queste passano in prossimità del fondo della barca, è spesso trascurato durante le fasi di progetazione di queste eliche. L’ acqua è incomprimibile e, il volume di questa, spostata da una pala produce una vibrazione supplementare. La sola soluzione a questo problema per uno spazio libero dato, è di ridurre la velocità della pala e/o diminuire al massimo lo spessore della pala per renderla il più fine possibile.

Dato che la vibrazione provocata dalla massa in rotazione è funzione del raggio di rotazione, la massa ed in particolare il raggio inerziale sono dei parametri critici nella ricerca di una rotazione "soffice", durante la progettazione di un’ elica. Il progetto di un prodotto, mirato verso la ricerca di un funzionamento senza vibrazioni, deve essere il più leggero possibile, con una concentrazione delle masse, verso il centro dell’ elica, ciò che corrisponde esattamente al contrario, delle eliche ripiegabili tradizionali. I vantaggi di questo approccio si sono già trasformati in milioramenti spettacolari della durata di vita delle boccole idrolubrificate di sostegno dell’ asse, il tallone d’ Achille di numerosi proprietari di velieri, così come abbiamo raggiunto una notevole diminuzione dei momenti d’ inerzia o dell’ effetto "volano". Il normale gioco tra l’ albero dell’ elica e una boccola di sostegno nuovo è dell’ ordine di 0,25 a 0,5 mm. circa e molto di più quando questo è usato. I nostri prodotti apportano i numerosi vantaggi legati alla tecnologia odierna ad un equipaggiamento essenziale che ha conosciuto poche modificazioni ed miglioramenti dall’ invenzione della prima elica ripiegabile di Nathanael Herreshoff all’ alba del 20 secolo. Le proprietà idrodinamiche di tutte le eliche pongono problemi estremamente complessi. Questi problemi si aggravano quando bisogna conciliare la riduzione dell’attrito navigando a vela e la spinta massimale a motore di un’ imbarcazione caratterizzata da una relativamente bassa potenza del motore ed un dislocamento importante.

La spinta dipende dalla superficie delle pale dell’ elica: non c’è alternativa. Per aumentare la spinta partendo da una determinata potenza bisogna aumentare la superficie delle pale. La soluzione ovvia per raggiungere questo scopo è di aumentare il numero delle pale per un diametro d’ elica dato.

In assenza di un’ elica tripala con posizionamento a bandiera semplice ed economica, numerosi sono coloro che hanno scelto di ripiegare sulle tradizionali eliche tripala fisse. Questa soluzione permette di ottenere delle prestazioni accettabili a motore al prezzo di una perdita enorme delle prestazioni a vela.

Con un accrescimento sostanziale delle superfici delle pale, le eliche tripale in composito con posizionamento a bandiera KIWIPROP forniscono una spinta decisamente superiore nello stesso tempo esse sono esenti dai problemi ben noti della corrosione, dell’ usura, del peso, delle vibrazioni e delle prestazioni discrete in marcia indietro, caratteristiche delle tradizionali eliche ripiegabili a due pale. KIWIPROP ha concepito un’ elica a messa in bandiera che elimina gli ingranaggi con l’ impiego dello Zytel™, un composito brevettato Dupont, per la fabbricazione delle pale stampate ad iniezione. Questa soluzione permette la produzione economica d’ eliche a tre pale destinate a motori con potenze fino a 55 CV, gamma che è stata per lungo tempo un dominio riservato delle eliche a tre pale fisse o a 2 pale ripiegabili.

Il sistema a tre pale orientabili tramite ingranaggi, è stato per molto tempo l’ elica più efficiente per i velieri. Ciò nonostante gli importanti problemi legati alla loro realizzazione sono stati un freno alla loro diffusione in particolare per i motori di meno di 50 CV, che rappresentano la maggioranza del mercato delle eliche. In primo luogo il loro prezzo è elevato a causa della complessità della lavorazione individuale necessaria alla fabbricazione di ogni elica. Il pignone d’ingranaggio conico di ogni pala deve essere lavorato singolarmente così come l’ingranaggio del mozzo centrale.

Un inconveniente molto più penalizzante per la navigazione a vela, ma spesso ignorato, sono le pale, che restano parallele all’ asse dell’ elica e non ai flussi dell’acqua, ciò rappresenta una resistenza all’ avanzamento considerevole e ha come conseguenza un’ auto rotazione dell’ albero sotto vela. Osserverete che tutti i diagrammi raffiguranti le eliche con messa a bandiera tramite ingranaggi sono realizzati nella prospettiva dell’ asse. Questi mostrano un’ elica con una superficie di resistenza molto ridotta. Questa rappresentazione inganna in quanto con un albero inclinato da 10 a 15 gradi, l’elica riceve i flussi d’ acqua con un angolo di circa 15 a 20 gradi. Questa configurazione genera un importante superficie riportata per ogni pala, che si traduce con un trascinamento importante ed una oscillazione, con tutti i suoi problemi correlati di : rumore , usura e di riduzione delle prestazioni sotto vela. Tutte le oscillazioni provocano un’ usura importante dei meccanismi interni per i quali il mantenimento di una lubrificazione efficace è sempre un problema complesso nelle difficili condizioni dell’ universo subacqueo.

Comparativamente ai modelli concorrenti, bisogna aggiungere al prezzo di costo di queste eliche a pale orientabili, con ingranaggi e non automatico, un costoso sistema di bloccaggio dell’ albero, unitamente a tutti i problemi ad esso connessi. Non tutti i differenti tipi di invertitore consentono il bloccaggio dell’asse di rotazione dell’ elica, inoltre sappiamo che il motore deve assolutamente girare su determinati modelli per potere attivare la frizione interna.

Eliminando il complesso sistema d’ ingranaggi, sfruttando la galleggiabilità neutra dello Zytel , l’ elica KIWI FEATHER PROP permette ad ogni pala di orientarsi liberamente come una banderuola segnavento orientata dai flussi dell’ acqua che realmente la lambiscono, qualunque sia l’inclinazione dell’albero dell’elica, lo scarroccio o i movimenti del mare. Grazie a questo sistema, gli attriti dovuti al trascinamento ed i fenomeni di autorotazione sono ridotti al minimo possibile.

L’ impiego dello Zytel™ riduce il peso dell’ insieme a meno di 3,5 Kg. Combinato alla finezza del bordo delle pale, questa leggerezza, riduce in modo impressionante il momento d’ inerzia delle masse in rotazione, cosi come, lo shock idrodinamico. Con andatura a motore, le vibrazioni dovute all’ elica sono virtualmente eliminate e la potenza in marcia indietro resta inalterata. Infine I problemi di corrosione delle pale, sono completamente eliminati. La finezza delle estremità delle pale, aumenta ugualmente la spinta disponibile, riducendo lo sforzo di trascinamento in rotazione.

Le pale, unico elemento in movimento durante la navigazione a vela, sono riempite di grasso marino di buona qualità. A motore inserito la forza centrifuga ritiene il grasso nella pala regolando così il problema permanente della lubrificazione, prequisito indispensabile per minimizzare l’ usura nel tempo.

Questa elica è stata scrupolosamente concepita, realizzata e collaudata nell'arco di più di 6 anni. Una base dati estensibile e continuamente aggiornata di tutte le eliche installate permette la valutazione e l’aggiornamento costante delle prestazioni per una ottimizzazione delle raccomandazioni nella scelta del diametro e del passo dell’ elica.

La precisione della concezione e dell’ ingegneria a permesso di ridurre a sei il numero dei componenti standard utilizzati per la realizzazione di eliche adatte indipendentemente alle trasmissioni classiche su albero o di tipo Saildrive, con rotazione sinistra o destra, un diametro nominale che va da 15 ½ "a 18 ½ " e a tutti i diversi passi, grazie ad un esclusivo sistema di regolazione di quest’ ultimo. Questa concezione, ci consente di rispondere ai bisogni della quasi totalità delle installazioni nella gamma dei motori che vanno da 15 a 55 CV, ciò che rappresenta la maggiore fetta di mercato, in termini di numero di motori, a dei prezzi molto inferiori a quelli delle altre eliche a pale orientabili.

Le eliche Kiwiprop non solo sono le meno care e necessitano di una manutenzione ridottissima, ma forniscono in più una spinta decisamente superiore ai modelli concorrenti, grazie alla finezza delle sue pale. Nelle sue differenti taglie il rapporto tra la potenza in CV ed il diametro dell’ elica è di circa 1/5. La forma del bordo dell’ elica è un’ altro parametro critico sovente trascurato nei modelli concorrenti. La scelta di una pala piatta, necessaria per il posizionamento a bandiera si traduce con una perdita d’ efficacità relativa che decresce man mano che la barca accellera. Partendo da una base di dati molto ben fornita, la nostra esperienza a mare calmo ed a velocità sostenuta su un quantitativo importante di installazioni di diverso tipo ha dimostrato un’ efficacità uguale o superiore a seconda della qualità dell’ istallazione originale. I limiti di velocità legati allo spostamento dello scafo determinano generalmente le prestazioni a motore massimali con mare calmo.

L’ elica sfoggia tutte le sue capacità quando le condizioni sono estremamente difficili. Con un supplemento molto significativo di potenza disponibile con un elica a tre pale, che aumenta paradossalmente man mano che la velocità della barca diminuisce, questa stessa velocità è mantenuta a dei livelli superiori a quelli ottenuti con le eliche concorrenti.

Noi siamo convinti che oggi questa tecnologia permette ai diportisti di disporre del meglio in entrambe i campi : le qualità propulsive globali, con il peso più contenuto e la manutenzione minima di un elica fissa tripale; associata ad un minimo atrito di trascinamento che consente di ottenere prestazioni ottimali navigando a vela. Numerosi sono gli utilizzatori che ci segnalano un miglioramento significativo delle prestazioni a vela ed a motore, specialmente con mare grosso, ed un funzionamento molto più "morbido" del motore, con eccellenti prestazioni in marcia indietro.

Il nostro obiettivo è di fornire le prestazioni di un’ elica tripale al prezzo di una bipala.

Con una spinta superiore, specialmente in marcia indietro, un peso diviso per tre, una corrosione minima, una totale lubrificazione di tutte le parti in movimento ed un prezzo due volte meno elevato di quello dei prodotti concorrenti, noi pensiamo di aver raggiunto il nostro obiettivo e siamo certi che questa elica prenderà un ruolo di leader nella sua fascia segmento di mercato.