Il rumore e le vibrazioni provenienti dai motori entrobordo delle imbarcazioni sono fenomeni onnipresenti che influiscono sia sul comfort dei passeggeri che sulla durata delle strutture. L'insonorizzazione è quindi diventata una sfida importante per chiunque voglia migliorare la qualità della navigazione, riducendo al contempo l'impatto ambientale del rumore subacqueo. Oggi è disponibile una serie di tecnologie e materiali in grado di fornire una risposta efficace a questo problema: ecco una panoramica delle opzioni disponibili.
Motori, fonti di inquinamento
I motori delle imbarcazioni sono spesso responsabili di elevati livelli di rumore che possono compromettere il comfort a bordo e persino la sicurezza dell'equipaggio. Questi rumori rientrano in due categorie distinte:
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Il rumore aereo è quello che si propaga nell'aria, attraverso le paratie, le porte e gli oblò dell'imbarcazione. È causato principalmente dalla turbolenza generata da parti del motore in movimento, come ventole, alternatori e scambiatori di calore, nonché dal passaggio dell'aria su superfici come prese d'aria e uscite di scarico.
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Il rumore strutturale, invece, viene trasmesso direttamente attraverso lo scafo dell'imbarcazione, tramite le vibrazioni del motore che vengono assorbite dalla struttura dell'imbarcazione. Questo fenomeno è particolarmente accentuato con i motori potenti, come quelli utilizzati nei grandi motoscafi, dove le vibrazioni a bassa frequenza sono più forti e si propagano più rapidamente. Queste basse frequenze, dovute al calore dei motori e alla propulsione, si trasmettono rapidamente attraverso materiali come la vetroresina o il metallo, provocando una risonanza che può diffondersi in tutta l'imbarcazione. Il rumore strutturale è più difficile da controllare perché è amplificato da pareti e superfici rigide che agiscono come risonatori.
Comfort acustico e sicurezza antincendio
Tra le soluzioni più efficaci per l'insonorizzazione delle imbarcazioni ci sono le schiume ad alta densità e i prodotti a membrana, che svolgono un ruolo centrale nell'assorbimento e nella riduzione del rumore. Queste schiume sono incollate su tutte le paratie (anche sul soffitto) della sala macchine.
Sono interessanti i materiali come la schiuma PE cellulare Cello D 2500 di Cellofoam. La loro eccellente resistenza agli idrocarburi li rende adatti agli ambienti nautici dove prodotti petroliferi come carburanti e oli possono essere spruzzati sulla schiuma, che non deve assorbirli, con il rischio di incendi. Questa schiuma è in grado di assorbire efficacemente il rumore in un'ampia gamma di frequenze.
Un'altra soluzione è rappresentata dai pannelli ACM16 di Navicork by Amorim, realizzati con sughero riciclato e granuli di gomma. Questi pannelli multistrato ad alta massa sono progettati specificamente per dissipare le vibrazioni e impedire che si propaghino attraverso la struttura dell'imbarcazione. La loro capacità di assorbire il suono aereo rimanendo leggeri e flessibili li rende una scelta perfetta per la nautica.
Oltre alle prestazioni acustiche e alle vibrazioni, questi materiali sono di grande interesse anche in termini di sicurezza antincendio. Alcuni marchi hanno sviluppato schiume acustiche specifiche per applicazioni marine, incorporando nei loro prodotti proprietà ignifughe.
La schiuma acustica WAVER Tec di aixfoam, ad esempio, è progettata per soddisfare i rigorosi standard di protezione antincendio, un fattore essenziale nel settore nautico per la sicurezza dell'equipaggio. L'aggiunta di ritardanti di fiamma a questi materiali non solo protegge le strutture dell'imbarcazione, ma garantisce anche una migliore gestione dei rischi in caso di incendio.
Verso soluzioni attive e intelligenti
Oltre ai tradizionali materiali isolanti, una serie di innovazioni tecnologiche sta aprendo la strada a soluzioni attive per ridurre l'inquinamento acustico e da vibrazioni. Tra queste, i sistemi di assorbimento dinamico delle vibrazioni stanno diventando sempre più popolari. Un esempio di questa tecnologia è l'uso di sospensioni magnetostrittive o di ammortizzatori a fluido magnetico che si adattano istantaneamente alle variazioni delle vibrazioni generate dal motore e dalle condizioni circostanti.
Queste soluzioni trovano già applicazioni efficaci in settori industriali come quello automobilistico e aerospaziale. Anche se alcuni sistemi, come il Smorzamento delle vibrazioni di Helwig Carbon Products si concentra sulla riduzione delle vibrazioni nei motori industriali utilizzando materiali conduttivi, esiste il potenziale per esplorare queste tecnologie nel settore nautico, in particolare per migliorare il comfort e le prestazioni degli yacht di lusso e delle barche a vela di alta gamma.
Un altro importante attore nel campo del controllo attivo delle vibrazioni per applicazioni marine è PiezoMotor. Questa tecnologia utilizza attuatori piezoelettrici per controllare le vibrazioni con grande precisione in tempo reale. Questi attuatori, che si espandono e si contraggono sotto l'effetto di campi elettrici, garantiscono una regolazione reattiva e precisa delle vibrazioni a diverse frequenze. Questi sistemi sono particolarmente efficaci per ridurre il rumore meccanico e ottimizzare le prestazioni dei motori e delle eliche degli yacht.
Analogamente, il Galfenol, un materiale magneto-sensibile prodotto per la prima volta oltre 20 anni fa dalla Marina Militare statunitense e sviluppato da aziende come American Magnetics, rappresenta una soluzione all'avanguardia. Questo materiale reagisce ai campi magnetici esterni e converte le vibrazioni meccaniche in energia elettrica, fornendo un metodo efficiente dal punto di vista energetico per ridurre le vibrazioni. Questa energia può essere utilizzata per alimentare altri componenti del sistema o immagazzinata. Il vantaggio del Galfenol è la sua robustezza e la capacità di funzionare in un ampio intervallo di temperature.
I motori delle imbarcazioni utilizzano principalmente materiali più tradizionali per lo smorzamento delle vibrazioni, come smorzatori meccanici o materiali viscoelastici. Il Galfenol, invece, è una soluzione più recente e innovativa che potrebbe essere utilizzata su scala più ampia nell'industria nautica.
La scelta di materiali compositi per ridurre le vibrazioni
I materiali compositi, utilizzati nella costruzione degli scafi delle imbarcazioni, offrono anche notevoli vantaggi in termini di isolamento acustico e dalle vibrazioni. Combinando questi materiali con schiuma acustica o soluzioni a pannelli, è possibile creare uno scafo per imbarcazioni che offra un isolamento superiore contro il rumore e le vibrazioni.
Alcuni architetti navali stanno anche incorporando concetti di progettazione ottimizzati volti a minimizzare la propagazione del rumore modificando le zone di risonanza dello scafo. Ad esempio, modificando lo spessore delle pareti in alcuni punti strategici o utilizzando strutture multistrato, è possibile creare scafi la cui risonanza viene assorbita prima di essere diffusa in tutta l'imbarcazione.
Tra gli architetti specializzati nell'uso dei materiali compositi per le loro proprietà acustiche e vibrazionali c'è Eric W. Sponberg di Sponberg Yacht Design, che applica concetti avanzati di materiali compositi per massimizzare le prestazioni e ridurre le vibrazioni. Anche altri architetti, come Luca Santella e Michael Peters Yacht Design, hanno contribuito a integrare queste tecnologie nei loro progetti di yacht moderni, spesso in collaborazione con esperti di acustica nautica.
La ricerca di soluzioni per ridurre il rumore e le vibrazioni dei motori entrobordo è più che mai al centro delle preoccupazioni dei diportisti e dei professionisti della nautica. Materiali e tecnologie innovative offrono oggi un'ampia gamma di opzioni per migliorare il comfort a bordo, nel rispetto dei requisiti ambientali e di sicurezza. Il passaggio a soluzioni intelligenti potrebbe dare forma al futuro di una navigazione più silenziosa e piacevole per tutti.
