TopSystem – Uomini ed ingegno italiano, le trasmissioni di superficie

TopSystem Surface Drive

Certe volte le grandi intuizioni nascono per caso, altre volte sono il frutto di grandi esperienze. In questo caso è stata la commistione di entrambe condizioni a dare vita ad un prodotto unico nel suo genere e per questo assolutamente innovativo.

Nel lontano 1996 due giovani fratelli di Latina, Vincenzo ed Alessio Tuccio, entrambi con un grande interesse per la motonautica e per la meccanica hanno, senza saperlo e senza neppure immaginarlo, dato il via ad un’avventura che da lì in avanti avrebbe sicuramente cambiato il corso della loro vita.

Nati (professionalmente parlando) nell’officina di manutenzioni industriali di famiglia e vissuti sempre a contatto con il mare, per cause del tutto fortuite si sono imbattuti in quella specie di circolo vizioso che si chiama “passione”. Una cosa tanto forte che spinge te stesso e chi ti sta intorno a credere nel tuo progetto e che, se ben gestita, porta a grandi risultati.

Ed è proprio così che prova su prova, anno dopo anno, si arriva al limite e sfidando anche i più increduli, lo si supera costruendo la più grande trasmissione di superficie al mondo capace di assorbire e trasmettere la potenza di un motore di 4000 hp e di spingere a velocità di oltre 40 nodi megayacht di oltre 100 tonnellate! Nascono così i sistemi di propulsione ad eliche di superficie TopSystem Surface Drive.

Le prime esperienze, come in ogni inizio non furono incoraggianti, più che altro per una questione di scelta dell’elica adatta, ma una volta trovata quella giusta è stato tutto in discesa! Ma andiamo per gradi.

Innanzitutto la meccanica!

Top System è un sistema di trasmissioni di superficie ad assetto e direzione variabile per imbarcazioni plananti ad alte prestazioni con una gamma di potenze applicabili che va dai 250 hp della TS 40 fino ai 4000 hp della TS 120. Il sistema racchiude in se una serie di grandi differenze tecniche ed innovazioni brevettate, rispetto ai sistemi concorrenti e presenti sul mercato da molto più tempo.

I fratelli Tuccio, forti dell’esperienza nella lavorazione dell’acciaio inox maturata sin da giovanissimi, hanno da sempre realizzato qualsiasi esemplare interamente in questo nobile materiale. La costruzione dei singoli componenti inizia da profilati commerciali, il che consente due principali vantaggi:

• il primo è quello di ottenere, anche dei manufatti “custom” su specifica commissione del cliente, adattando le dimensioni delle code e dei cilindri trim e timoneria ad ogni specifica
• il secondo è quello di poter riparare qualsiasi componente eventualmente danneggiato, ripristinandolo alla perfezione.

Il sistema TopSystem si divide in tre componenti principali:

• gruppo specchio, ovvero la parte che collega la trasmissione allo specchio di poppa della barca
• lo snodo
• il drive, ovvero la parte mobile che contiene l’asse elica.

In effetti, lo snodo è la vera innovazione della trasmissione. Esso è composto da:

• un anello bloccato alla sua estremità
• quattro sfere rettificate in acciaio temperato, poste a 90° tra loro, che permettono al drive lo spostamento laterale e verticale. Il fissaggio dei corpi sferici è realizzato attraverso quattro boccole filettate in bronzo che si avvitano su drive e gruppo specchio.

L’anello è il vero punto di forza di tutto il sistema poiché non solo consente i movimenti del drive ma assorbe tutte le sollecitazioni ed in particolare le torsioni derivanti dalla rotazione dell’asse e dell’elica scaricandole sul gruppo specchio e quindi sullo specchio di poppa.

Nei sistemi dei principali concorrenti del TopSystem, che utilizzano un sistema di snodo sferico, questa funzione viene svolta dal cilindro trim che è già sottoposto alle sollecitazioni derivanti dall’effetto di sollevamento dell’elica.

All’interno dell’anello la trasmissione del moto all’asse avviene tramite un giunto cardanico di derivazione automotive, immerso in bagno d’olio.

Questa particolare conformazione garantisce in qualsiasi condizione un funzionamento omocinetico delle crociere del giunto cardanico.

Difatti, la migliore condizione di funzionamento di un giunto cardanico si ottiene quando le due crociere lavorano ad angoli uguali rispetto al corpo centrale.

Lo spostamento assiale dovuto alla variazione delle distanze tra le due facce del cardano durante i movimenti è compensato dal corpo centrale del cardano, che è composto da un canotto telescopico scorrevole con attacco a millerighe.

Nei sistemi a snodo sferico la perdita della condizione di funzionamento omocinetica del giunto può generare rotture proprio allo snodo in virtù degli elevati valori di coppia che i motori common rail forniscono a regimi di rotazione di crociera anche se le potenze sono all’interno del range ammissibile.

Questa problematica è stata affrontata e risolta da TopSystem su alcune imbarcazioni che installavano prodotti concorrenti e sulle quali si sono verificate rotture dello snodo della trasmissione dopo pochi minuti di funzionamento a regime di crociera.

Durante i test condotti e le misurazioni effettuate in navigazione, in più punti del sistema TopSystem ed a vari regimi di funzionamento, si è potuta riscontrare la totale assenza di qualsiasi torsione sul drive e sul giunto cardanico.

Questo è un dato rilevante poiché rappresenta la dimostrazione pratica della vera innovazione di TopSystem e dal suo sistema di snodo cardanico ad anello sinonimo di affidabilità.

Il giunto cardanico ed il sistema di snodo sono protetti da una cuffia rinforzata in gomma nitrilica, particolarmente resistente all’ambiente marino, realizzata appositamente su disegno TopSystem, all’interno della quale un bagno d’olio provvede a lubrificare continuamente le crociere del giunto cardanico ed i giunti dell’anello di snodo.

Un’altra innovazione del sistema è la totale divisione delle camere di lubrificazione dell’asse elica e del giunto cardanico. Questa scelta è stata dettata dalla necessità di garantire la lubrificazione dell’asse, anche in caso di rottura o lesione della cuffia di protezione del giunto e quindi di fuoriuscita dell’olio e conseguente ingresso di acqua marina.

A protezione dell’asse, nella parte terminale del drive verso l’elica, è stato posto a protezione dei paraoli dell’asse un tappo para-lenza che sormonta in parte il mozzo dell’elica impedendo quindi a qualsiasi oggetto di impigliarsi tra il drive e l’asse durante la rotazione di quest’ultimo con il conseguente danneggiamento delle tenute.

I risultati in termini di affidabilità e prestazioni raggiunti hanno aperto la strada ad una fattiva collaborazione tra TopSystem e molti noti cantieri che nel corso degli anni hanno equipaggiato i loro modelli con trasmissioni TopSystem.

A dare la possibilità, all’allora giovane TopSystem, di affermarsi nella grande nautica è stato il gruppo InRizzardi con le applicazioni nella linea InCredible: prima con il 45’ e poi con il 55’, quest’ultimo equipaggiato in tutti i suoi esemplari solo ed esclusivamente con TopSystem.

Un altro debutto molto importante per Top System è avvenuto ad opera del cantiere Italcraft di Gaeta, il quale, ancora una volta, come nella seconda metà degli anni 70’ ha di nuovo voluto concentrare la sua attenzione sulla propulsione ad eliche di superficie questa volta sperimentando per primo la trasmissione di superficie più grande al mondo: la TopSystem TS 120 capace di sopportare fino a 4000 hp di potenza massima con 30.000 Nm di coppia ammissibile!

Non solo la potenza è la chiave di forza del successo della TS 120 ma anche una serie di innovazioni tecniche inedite che, date le dimensioni della costruzione, è stato possibile mettere in pratica per la prima volta.

La più visibile è la totale assenza di tubi idraulici esterni per i cilindri di trim e timoneria. Tutti i passaggi dell’olio sono infatti ricavati all’interno della camicia dei cilindri stessi e portati all’interno della sala macchine attraverso dei passaggi a scafo protetti da cuffie in gomma.

Questa scelta ha ridotto al minimo la possibilità di deterioramento o di danneggiamento dei tubi idraulici limitandone in modo importante la manutenzione. Infine è da notare, come ciliegina sulla torta, che i cilindri trim e flap utilizzano come interfaccia mobile e fissaggio sullo specchio di poppa un sistema appositamente studiato per questa applicazione e che prevede uno snodo ad anello retto da sfere come quello che viene utilizzato per la trasmissione.

La scelta di TopSystem da parte di Italcraft è stata dettata, oltre che dalla volontà innovatrice del cantiere, anche dagli ottimi esiti che quest’ultimo ha ottenuto un anno prima con l’applicazione delle propulsioni TopSystem sul Drago 70 i cui risultati rispetto alla medesima applicazione con sistemi concorrenti sono stati entusiasmanti: sin dalla prima prova ha raggiunto 44 nodi di velocità massima riuscendo a mantenere il regime di planata a soli 15 nodi con un peso di 43 tonnellate.

Questo è stato possibile grazie al maggior angolo di trim delle trasmissioni TopSystem dovuto proprio al sistema di snodo ad anello.

Una grande soddisfazione in casa TopSystem è arrivata anche dal Gruppo Ferretti che nel 2007 ha deciso di equipaggiare la linea Pershing 50 con il modello TS75P, un modello custom realizzato appositamente per il cantiere pesarese.

In questo caso la realizzazione custom è stata necessaria per motivazioni di ordine pratico poiché l’applicazione doveva essere resa compatibile con gli ingombri del sistema di trasmissioni americano, precedentemente installato a bordo delle unità.

Anche in questo caso le prove in mare hanno fatto riscontrare un sensibile aumento di prestazioni in termini di velocità massima e mantenimento della velocità minima di planata, a parità di motorizzazione ed eliche.

TopSystem nel corso del tempo ha sviluppato, in base alla richiesta della propria clientela, anche delle varianti al classico TS una delle quali è TT ovvero la versione solo trimmabile del Top System e rappresenta una delle alternative sviluppate per un utilizzo prettamente hi-performance.

Testato lungamente, con l’Italcraft XT nel corso dei campionati endurance categoria supersport ha ottenuto ottimi risultati compiendo tutte le gare senza alcuna rottura meccanica e senza alcun tipo di manutenzione ordinaria.

Altra eccellenza della famiglia TopSystem è lo sviluppo di un sistema di trasmissioni fisse denominato TE che rappresenta l’entry level della gamma e si pone come alternativa alla classica linea assi ed al piede poppiero per imbarcazioni di taglia medio piccola e con aspirazioni corsaiole e con motorizzazioni che partono dai 150 Hp.

Il sistema è composto da un bracket con un design accattivante che regge l’asse ed il timone e nel quale è alloggiato il pistone timoneria, il tutto commercializzato come un kit completo che non comporta particolari difficoltà nell’installazione.

L’attenzione e la ricerca tecnologica TopSystem, oltre che alla meccanica, si è anche rivolta all’elettronica ed attraverso collaborazione con aziende del settore si è potuti giungere alla realizzazione del sistema C.E.D. che rappresenta il sistema di monitoraggio delle trasmissioni e di controllo elettronico dell’assetto, esclusivo TopSystem.

Il C.E.D. permette di ottimizzare in navigazione, grazie a dei settaggi predefiniti, l’ assetto di flap e trasmissioni in base alla velocità ed alle condizioni di navigazione per ottenere sempre la massima efficienza propulsiva.

Il C.E.D. è un sistema applicabile in varie configurazioni, anche touch screen, a tutti i modelli TS.

Come avrete capito questa non è solo una semplice narrazione di eventi o l’ennesimo commento tecnico, ma è una storia che parla di passione, una passione travolgente per tutti coloro che sono stati a contatto con questa realtà fatta di uomini, di tempo, di fatica e spesso sacrifici.

Che faticosamente ha saputo costruire, giorno per giorno, una propria storia ed una propria identità.

Spesso i sogni aiutano a vivere e spesso la vita aiuta a sognare ma dal pensiero alla materia di mezzo c’è l’energia e c’è l’uomo che con il suo ingegno la incanala nel verso giusto, allo stesso modo in cui un propulsore trasmette la sua energia, attraverso la rotazione di un asse, ad un’elica la quale ne esprime al meglio tutta la potenza!