Come funziona un idrogetto?

Chissà quanti di voi hanno preso in passato una nave veloce o un aliscafo per il collegamento con qualche isola o ancora affittato una moto d’acqua? Ebbene, come riescono queste unità ad assicurare collegamenti così veloci e velocità così elevate? La risposta risiede nel sistema di propulsione installato a bordo: l’idrogetto.

Col passare del tempo, questo interessante sistema di propulsione si è sempre più diffuso, grazie ai sostanziali miglioramenti apportati alla componentistica (le pompe) e alla crescente domanda di riduzione dei tempi di trasporto.
Essenzialmente, un idrogetto è composto da una presa dinamica (che può essere complanare al fondo dell’unità o ortogonale ad esso), che permette di intercettare il fluido. Esso, costretto nella condotta di adduzione, viene accelerato dalla pompa ed in seguito espulso attraverso l’ugello.

La distinzione tra i vari tipi di idrogetto, considera il tipo di pompa installata, assiale o centrifuga o mista (essa costituisce il cuore del sistema propulsivo) e la posizione e direzione della presa dinamica rispetto al moto (come già accennato in precedenza).

Ma passiamo al modello fisico. Il funzionamento dell’idrogetto è molto simile al sistema dei calamari (l’uomo copia sempre la natura!) o al caso di un palloncino gonfio lasciato sgonfiare in aria. I principi fisici ricorrenti sono il secondo e il terzo principio della dinamica:

in cui m è la portata massica (quantità di fluido che circola nel sistema nel tempo) e V è la velocità di uscita del fluido dal sistema. La risultante delle forze esterne F è, per il suddetto Terzo principio della dinamica, uguale e contraria alla forza che viene esercitata dal fluido sul sistema, attribuendo così all’intera macchina la funzione di propulsione.Si noti che, il principio di funzionamento dell’idrogetto, è molo stesso di quello di un propulsore jet aeronautico.

Alcuni dei vantaggi del sistema in oggetto possono essere così riassunti:
– Eliminazione delle appendici
– Miglioramento della manovrabilità
– Eliminazione degli invertitori
– Riduzione delle vibrazioni
– Grande riduzione del rumore in acqua
– Possibilità di applicare l’intera potenza del motore alle basse velocità

 

Per quanto riguarda l’inversione di spinta, il sistema agisce come indicato nella figura:

Tra gli svantaggi, si annoverano:
– il maggior costo di installazione
– il minor rendimento globale di propulsione alle basse velocità;
– ingestioni di aria all’aspirazione
– dipendenza del progettista e del cantiere costruttore dalle ditte fornitrici gli
idrogetti

Di seguito, un video dimostrativo della Rolls-Royce sul funzionamento di un suo sistema idrogetto: