Tipologie di rimorchiatori

Ci sembra appropriato iniziare con una panoramica descrittiva sulle differenti caratteristiche dei rimorchiatori più diffusi in campo marittimo.

Al primo posto, quanto meno in merito all’anzianità di progetto, abbiamo il:

Rimorchiatore convenzionale

I rimorchiatori convenzionali possono essere mono o bi-elica, provvisti o meno di bow thruster e, solitamente, hanno un solo timone. 

Una variante moderna prevede l’uso di un BT azimutale retrattile e viene identificato come Combi-tug.

Il gancio da rimorchio è normalmente posizionato a una distanza di 0,45 x LOA (lunghezza fuori tutto) da poppa, quindi prossimo al centro dello scafo. È proprio la posizione del gancio a comprometterne l’efficienza e a rendere questo rimorchiatore esposto a rischi particolari. Può capitare, infatti, che durante un rimorchio il cavo lavori al traverso del rimorchiatore stesso, intrappolandolo in una posizione di stallo (girting) per poi capovolgerlo (capsizing) – Ne pareremo più avanti e approfondiremo l’argomento.

Per diminuire questo rischio, il ganc io deve essere dotato di sgancio rapido mentre, per spostare il punto di lavoro dal centro dello scafo verso la poppa, generalmente si usa la “bozza” la quale, però, ne riduce considerevolmente la manovrabilità. 

 Un altro lato negativo del rimorchiatore convenzionale, soprattutto quando viene voltato a prora nelle manovre portuali, è dovuto alla sua sensibilità alle forze di interazione: il rimorchiatore in movimento, che si trova molto vicino al bulbo della nave – ad esempio quando deve prendere il cavo – subisce gli effetti delle turbolenze provocate dalla scia del suo propulsore che si scontra con l’acqua spostata dalla prua della nave, rendendo difficile il controllo del mezzo.

Inoltre, la forma dello scafo e il tipo di propulsione, rendono poco agile il rimorchiatore tradizionale che, al contrario degli altri tipi, non può tirare o spingere semplicemente invertendo una leva; anche i cambi di direzione sono laboriosi e richiedono parecchio tempo.

Proprio per queste limitazioni di manovrabilità il rimorchiatore tradizionale voltato a prora può subire più di altri il rischio di capovolgimento dovuto alla velocità della nave in relazione all’angolo di lavoro del cavo di rimorchio.

Tra i vantaggi possiamo citare un minor costo di costruzione e di manutenzione, oltre a ottime prestazioni nel rimorchio puro, inteso come traino da un punto A a un punto B. Quest’ultimo aspetto è spesso ulteriormente migliorato dall’utilizzo dell’elica intubata o Kort Nozzle – di cui abbiamo parlato nel videocorso “Le Eliche”- che consiste in un particolare “tubo” che ha la funzione di accelerare il flusso di acqua prodotto dall’elica aumentandone la spinta.

Azimuthal Stern Drive tug – ASD

I propulsori azimutali hanno un asse verticale che trasmette il moto all’elica; quest’ultima può essere a passo fisso o variabile ed è intubata.

Possono ruotare a 360°. Gli ASD sono dotati di due propulsori azimutali poppieri che possono essere comandati insieme o separatamente.

In pratica abbiamo un compromesso tra i rimorchiatori convenzionali e i tractor potendo lavorare in entrambi i sensi di marcia: hanno due eliche azimutali a poppa come i primi, ma garantiscono una manovrabilità molto superiore. Possono avere due ganci da rimorchio, uno posizionato a prora e uno al centro,  oppure essere dotati del solo gancio prodiero, in questo caso sono conosciuti come “reverse tractor tug” ovvero lavorano sempre con la prora rivolta verso la nave. 

La forma dello scafo, simile a quella del rimorchiatore tradizionale, e la propulsione poppiera, permettono un miglior controllo della direzione alle alte velocità e nei rimorchi in mare aperto. Il loro bollard pull è maggiore rispetto agli ATD e hanno un pescaggio inferiore.

Per quanto riguarda gli aspetti negativi, abbiamo che l’efficacia laterale è molto bassa e soffrono gli effetti di interazione quando operano con la poppa vicina allo scafo della nave assistita e che usando il gancio poppiero – quando provvisto – il rischio di capovolgimento è alto come lo è per i convenzionali;

Questa propulsione viene usata preferibilmente dai rimorchiatori di assistenza e dalle supply vessel, proprio per le loro elevate qualità marine; questo tipo di mezzi, infatti, viene impiegato normalmente nelle operazioni di soccorso durante le tempeste nel nord Atlantico, come ausilio alle piattaforme petrolifere e per rimorchi d’altura.

Tractor Tugs – VTD / ATD 

Possono essere: 

 1 – Voith Schneider tractor tugs – VTD.

Una vera rivoluzione che oltre a creare un propulsore cicloidale innovativo capace di muovere il mezzo in ogni direzione, lo sposta a proravia del centro trasformando il rimorchiatore da mezzo “spintore” a mezzo “trattore”.

Come abbiamo descritto nel corso dedicato alle Eliche, il VTD è composto da due piatti, dai quali sporgono una serie circolare di pale verticali, di solito quattro o sei, che hanno la capacità di ruotare attorno al proprio asse. L’orientamento di queste pale determina la direzione della spinta.

Questo sistema permette, mantenendo costante il numero dei giri del motore, di poter variare la direzione e la velocità di avanzamento, eliminando la necessità del timone e garantendo un’ottima manovrabilità.

I rimorchiatori con propulsione cicloidale vengono chiamati “frullini” nel gergo di chi li utilizza e si riconoscono dall’aspetto imponente della prora e dalla posizione centrale del cassero che osp ita una plancia che permette una visuale a 360 gradi, visto che hanno la possibilità di navigare sia con la prora che con la poppa avanti. 

Il punto di rimorchio è posizionato verso poppa (di solito a 0,1/0,2 x LOA, la lunghezza fuori tutto) e il primo vantaggio che ne deriva è dato dal fatto che la spinta dei propulsori, restando fuori dalla linea di rimorchio – in pratica a proravia di questa – garantisce una resa ottimale per i cambi di direzione.

Questi rimorchiatori sono sempre provvisti di robusti fenders, sia a prora che a poppa, che assicurano una grande versatilità, permettendogli di lavorare senza limiti sia alla spinta che al tiro. 

Inoltre, il controllo della lunghezza del cavo avviene direttamente dal ponte di comando, per mezzo di un joystick che interviene sul verricello.

Le caratteristiche di cui abbiamo parlato, rendono i Voith Schneider dei rimorchiatori molto precisi e reattivi, motivo per cui sono tra i più utilizzati nei porti di tutto il mondo.

2 – Azimuth tractor tugs – ATD

Se al posto dei cicloidi montiamo due propulsori azimutali abbiamo un Azimuth tractor tug. Come sappiamo, l’idea base dietro un azimuth thruster, è che l’elica può ruotare di 360 gradi intorno a un asse verticale, fornendo un controllo omnidirezionale alla spinta del propulsore. Messi a prora aumentano la sicurezza e la manovrabilità rispetto a un ASD e aumentano la potenza rispetto a un VTD.

Gli ATD hanno i verricelli vicini, o subito dietro, il centro nave e rimorchiano da un punto vicino alla poppa. Questo per ottenere la massima distanza longitudinale tra la posizione del propulsore – che è anche organo di governo – e il punto di traino.

La forma di questi scafi è tozza e i propulsori si trovano sotto la linea di costruzione a 0,3 x LOA da proravia ed è proprio la posizione dei propulsori la differenza sostanziale con gli ASD. Per garantire una migliore stabilità di rotta, sono presenti uno o – nei nuovi compatti ATD – due skeg poppieri dalle dimensioni generose.

I tractor tugs hanno tutti, più o meno, le stesse caratteristiche. Gli ATD generalmente, dal punto di vista costruttivo, sono dotati di uno skeg meno pronunciato dei frullini, questo perché –  già di loro – offrono una maggiore stabilità direzionale.

I n entrambi i casi il controllo del mezzo è piuttosto semplice e il rischio di capovolgimento molto basso. Sono molto performanti alle alte velocità e riescono a controllare bene le interazioni in vicinanza della nave da rimorchiare. Anche gli spostamenti laterali sono precisi perché le unità di propulsione sono vicine al pivot point.

Per tutte queste caratteristiche i tractor tugs sono i rimorchiatori più indicati per le manovre in spazi ristretti.

Guardando gli aspetti negativi, troviamo che hanno un bollard pull inferiore agli ASD e che, quando rimorchiano in mare aperto, avendo il pivot point prossimo alla posizione dei propulsori, hanno difficoltà a mantenere una rotta stabile. Inoltre, rispetto ai rimorchiatori tradizionali, hanno un pescaggio maggiore e il rischio di danneggiare i sofisticati e costosi propulsori, che sono particolarmente esposti, è sicuramente più alto. 

Ci sono altri tipi di rimorchiatori, come i “reverse tractor tugs” ad alimentazione elettrica (Damen electric RSD tug); i “rotor tugs”, che utilizzano un sistema brevettato che prevede due propulsori azimutali a prora e uno a poppa (Rotor tug); i Carousel con un particolare sistema di rotazione del punto di aggancio del cavo che limita drasticamente il momento di capovolgimento (Carrousel Rave tug) e così via; ma quelli citati sopra sono ad oggi i più diffusi.

Per un approfondimento sulle caratteristiche tecniche e operative di questi mezzi speciali, vi abbiamo incluso i link dei principali costruttori, è molto interessante vedere i video dei diversi rimorchiatori in azione.

Citiamo solamente un’altro mezzo che, per le sue caratteristiche, merita una breve descrizione, il:

Giano tug

Si tratta di un rimorchiatore portuale dalle dimensioni contenute: 26m x 13m con ponte di comando centrale e panoramico. È dotato di una coppia di propulsori azimutali in linea posti alle estremità e una particolare e complessa forma dello scafo – brevettata – che permette una grande manovrabilità e piena potenza di tiro in ogni direzione e senza sbandamento (versioni da 50 o 70 tonnellate di Bollard Pull), favorendo un utilizzo molto intuitivo delle leve: in pratica è potente, versatile e facile da manovrare. E’ facilmente riconoscibile per via dei fenders che lo avvolgono per 360 gradi scendendo sotto la linea di galleggiamento sui fianchi a dimostrazione del fatto che può spingere in ogni direzione,  anche affiancato alla nave e a tutta potenza. La posizione dei propulsori e l’assenza di pinne skeg lo rende immune dai disturbi della scia della nave durante le operazioni di avvicinamento anche a velocità elevate. Può spostarsi lateralmente fino a 7 nodi.

Ma la vera novità di questo mezzo è che è stato progettato per poter essere manovrato da remoto grazie a un collegamento 4G e VSAT che ne permette il governo a distanza, il controllo del sistema video, i parametri di navigazione, la propulsione e l’automazione, con l’avvento del 5G, immaginiamo, la cosa diventerà più semplice e affidabile. Il Giano tug è un progetto moderno che merita di essere seguito nella sua evoluzione. (Giano tug).

 

Escort tug

Come il termine suggerisce, l’escort tug viene utilizzato per scortare una particolare nave nel suo percorso in zone che, per loro natura, sono pericolose per la navigazione o nelle quali un eventuale incidente potrebbe evolversi in un inquinamento. Dovendo lavorare ad alte velocità per stare al passo con la nave da scortare devono poterla seguire fino a velocità di oltre 14 nodi ed essere in grado di fermarla in emergenza sprigionando una forza enorme.

La funzione principale dell’Escort tug, è infatti quella di riuscire a far evoluire o fermare una nave nel malaugurato caso subisse un’avaria al sistema di governo o di propulsione.

L’idea di un rimorchiatore di questo tipo è nata nei primi anni 90, a seguito di alcuni incidenti che hanno visto coinvolte petroliere di grosse dimensioni.

Per gli Escort vale lo stesso principio applicato per gli altri tipi di rimorchiatori, e cioè che il verricello è posizionato al centro o a poppa sui “tractor drive” e a prora sugli “stern drive”. 

Detto questo, vediamo quali altre caratteristiche deve avere, considerando che sono nati principalmente per l’assistenza delle navi di grosse dimensioni in navigazione e in manovra.

Innanzitutto va detto che questi rimorchiatori possono operare in “reverse mode” o “indirect braking&steering” e questo, ovviamente, porta a esercitare, sulla nave su cui opera, un tiro che è superiore a quello del “bollard pull” fornito esclusivamente dal propulsore. Utilizzando la forma dello scafo e le sue appendici, riescono a generare delle enormi forze, ottenute posizionando il rimorchiatore in lavoro con angoli che possono arrivare fino a 45 gradi se in “pure indirect braking” e fino a 90 gradi se in “powered indirect steering”.

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