Timone
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Il timone è l'organo direzionale dell'imbarcazione o di un aeromobile.
Il timone può essere costituito da una superficie sagomata, in legno o metallo, incernierata a poppa e in grado di compiere spostamenti angolari intorno a un asse verticale.
Il timone può essere azionato da una ruota dotata di maniglie di legno, che viene manovrato dalla zona di comando chiamata timoneria (nelle imbarcazioni a vela, "pozzetto").
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[modifica] Storia
Esistono testimonianze secondo cui già nel III millennio AC, nell'antico Egitto, erano in uso remi in legno installati su un lato dell'imbarcazione per manovrare, simili a quelli in uso ancora oggi. Questa soluzione si è evoluta nel timone laterale in uso dall'antichità al medioevo in Europa.
Con l'aumentare della dimensione ed il dislocamento delle navi, i timoni laterali erano sempre meno efficaci, e cominciarono ad essere sostituiti, nel XII secolo, da modelli più robusti, montati alla poppa per mezzo di un perno. La più antica raffigurazione di un timone di questo tipo in occidente si trova in un bassorilievo de fonte battesimale della cattedrale di Winchester, risalente al 1180 circa. (La sua interpretazione è comunque controversa).
In oriente ed in tutto il mondo la più antica rappresentazione di timone centrale è in un vaso del I secolo d.C., anticipandone così l'uso in oriente di diversi secoli rispetto all'occidente. L'oggetto rappresenta una giunca cinese con un timone montato a poppa e manovrato attraverso un sistema di cavi. Si ritiene che il timone manovrato da cavi sia stato inventato indipendentemente in occidente, anche se l'idea potrebbe essere giunta attraverso gli scambi commerciali. Viaggiatori come Marco Polo avevano portato tra l'altro descrizioni di giunche cinesi.
Molte giunche hanno un timone forato, per ottenere una migliore manovrabilità. La stessa soluzione fu impiegata in occidente nel 1901 nei siluri.
[modifica] Trasmissione
I timoni più semplici usati in piccole imbarcazioni prevedono una barra di manovra fissata alla parte superiore del timone, che opera grazie al principio della leva.
In passato la trasmissione della manovra avveniva per mezzo di cavi. La ruota del timone manovrava un cilindro su cui erano avvolti diversi giri di cavo, i cui due capi andavano fino a poppa dove erano fissati alle due estremità di una barra trasversale del timone. Questo consentiva di applicare una forza maggiore e con più precisione. Inoltre il riporto del comando del timone in cabina di manovra consente la condotta a vista.
Il metodo usato successivamente al sistema a cavi (frenelli) è quello oleodinamico, in cui la ruota del timone aziona un servosistema idraulico che amplifica la forza e la trasmette sotto forma di pressione ad uno stantuffo agente sul timone.
Sulle navi di nuova progettazione i timoni sono assistiti da sistemi computerizzati che integrano anche le funzioni di pilota automatico.
[modifica] Alternative e complementi al timone
In alcuni casi la funzione del timone viene sostituita da altri mezzi. I motori fuoribordo dei piccoli natanti sono interamente orientabili in modo che l'elica orienti la spinta in direzione opposta alla direzione in cui si vuole andare.
In altri casi vengono installate sulla poppa due eliche laterali di ausilio all'elica principale. Azionando un'elica si favorisce l'accostata della nave nella direzione opposta. Una soluzione a tre eliche era usata sul RMS Titanic e sembra che una migliore comprensione di questo sistema durante l'emergenza avrebbe potuto evitare la catastrofe.
In alcune navi, per manovrare in spazi ristretti, speciali eliche trasversali rispetto alla linea di marcia possono spostare lateralmente la nave per esempio per accostare al molo. Questa azione è del tutto indipendente dal timone.
[modifica] Timone aeronautico
Negli aerei il timone è una superficie di controllo applicata al piano verticale di coda (stabilizzatore verticale), con la funzione di controllare l'imbardata.
La sua funzione non è quella di variare la rotta, compito svolto dagli alettoni montati sulle ali, ma di compensare le forze che si producono durante la virata. Per convenzione il timone è manovrato per mezzo dei pedali, la cui azione è trasmessa per mezzo di cavi. In rari casi i pedali sono assenti ed il timone è manovrato attraverso il controllo di rollio. Alcune soluzioni progettuali impiegano alettoni posteriori completamente orientabili.
Negli aerei commerciali e militari più moderni, tutte le manovre, compresa quella del timone, sono svolte attraverso servosistemi elettrici (fly-by-wire). Per ovviare alla possibilità di avere inconvenienti tecnici e avarie, stanno prendendo piede anche superfici di controllo di coda a trasmissione idraulica.
