Il timone è un dispositivo mobile destinato al controllo direzionale di un'imbarcazione e più in generale di qualsiasi macchina in movimento o in acqua.
Nel XIX ° secolo e l'inizio del XX ° secolo, gli aerei stavano parlando di direzioni e timoni di profondità , ma ora il termine usato è " superfici di controllo "; questo articolo tratta solo del timone delle navi .
Anche le più importanti navi marittime dell'antichità erano dotate di due remi, uno a babordo e l'altro a dritta , fissati in modo che le loro estremità si tuffassero nell'acqua a poppa. Questa tecnica è sfidato dal X ° secolo da un altro, che è quello di utilizzare un solo remo lato, set in generale a dritta. Questo è particolarmente il caso delle navi nordiche (le navi lunghe , knorrs, snekkar ) al tempo dei vichinghi . In norvegese e in inglese è la posizione del timone che veniva usata per nominare i lati della nave: Tribord (steuerbord-alterato in starbord in inglese) significa "lato del timone" mentre babordo (letteralmente il lato del porto, babordo). in francese) è il lato preferito per l'attracco, il timone laterale non rischia danni a contatto con la banchina, il boma o il fondo dell'acqua.
La poppa del timone , montato su un asse verticale, l'asse della nave, appare nelle città anseatiche del Baltico, del XIII ° secolo, a seguito delle Crociate, dopo aver familiarizzato dell'Occidente con il mondo arabo con se stesso preso in prestito questa tecnica, così come quello della bussola , proveniente dalla Cina dove il suo utilizzo è stato provato per millenni, trovando il suo modello anche su oggetti funerari, come il modello in terracotta portato alla luce a Canton , di una barca della dinastia Han orientale (25-220 d.C. ) .
Il timone è un set composto da:
I timoni sono spesso posti nel getto dell'elica , il che aumenta la loro efficienza in marcia avanti (uso primario).
Il pipistrello è la parte più alta del raccordo del timone che si estende nelle ali, a tribordo ea babordo del montante di poppa . Secondo Émile Littré , è meglio dire un pipistrello .
Un timone può essere una semplice pala, su barche rudimentali. Tuttavia sono spesso presenti timoni sagomati, il bordo più o meno arrotondato e il bordo di uscita assottigliato per migliorare la portanza e il passaggio in acqua.
Il timone può essere "compensato" per ridurre gli sforzi di controllo; in questo caso il timone si estende in avanti rispetto al proprio asse di rotazione.
Il tasso di compensazione è dell'ordine del 17-22%; oltre a ciò c'è il rischio di sovracompensazione (la risultante delle forze passa davanti all'asse di rotazione).
Esistono diversi metodi di fissaggio:
Il comando può essere manuale (barra, stick), cavo, catena, tramite cilindro elettrico / idraulico, telecomando ...
Il timone laterale delle navi romane, poi vichinghe, veniva manovrato con un lungo bastone posto ad angolo retto rispetto al piano della pala.
Successivamente, con l'aspetto del timone di poppa, la manovra è stata eseguita da un grosso pezzo di legno, la barra del timone, attaccata direttamente alla testa del timone.
È ancora in uso su piccole barche a vela da diporto e i veri amatori lo preferiscono (quando possibile) al timone a ruota, perché trasmette le informazioni direttamente al timoniere esperto sul bilanciamento della sua barca.
Da una certa misura, però, il volante è necessario, quindi la Pen Duick III di Tabarly, (18 metri e 13 tonnellate) è al limite massimo dell'uso di una barra del timone, e richiede sia un buon bilanciamento sotto la vela. e un timoniere di corporatura atletica.
I cutter -Drivers of Havre o smacks (pescherecci nell'ostrica ) di Colchester , che sono gli antenati diretti dei primi yacht a vela, furono condotti in equipaggio molto piccolo: per bloccare il forte vento di paranchi furono colpiti (note) alla fine del il bar, permettendogli di essere affidato a un ragazzo, con i suoi muscoli da adolescente.
Sulle barche a vela ultraleggere dove l'equipaggio deve bilanciare la barca con il suo peso, come il Laser , la barra del timone è dotata di un'estensione (il bastone) articolata su un giunto cardanico in gomma, che consente al timoniere di estendere il busto e le cosce fuori dal guscio durante la discesa in corda doppia . Sui gommoni e sui catamarani sportivi dotati di doppio trapezio sono presenti delle apposite aste lunghe, anche telescopiche, per consentire il trasporto del timoniere interamente all'esterno dello scafo.
Con l'aumento delle dimensioni e del peso delle navi oceaniche (le caravelle e i galeoni del Rinascimento ), l'Atlantico divenne un ostacolo ingestibile per la muscolatura dei timonieri. Si trattava prima di una riduzione con un sistema di leve verticali che attraversavano il ponte di poppa, il manuale, che veniva utilizzato, prima di arrivare alla classica ruota del timone, dotata di maniglie (il manubrio) che azionava un tamburo ad asse orizzontale dove le linee , le funi, quindi sono state avvolte le catene, collegate alla barra del timone, offrendo così una buona riduzione.
Le dimensioni delle navi aumentavano sempre con la comparsa dei clipper , quindi delle grandi barche a vela in ferro, il sistema di controllo del timone beneficiava dei progressi nella lavorazione e nella meccanica: sulle barche a vela dopo il 1880, lo sterzo (che presentava ancora la classica ruota a vermi e ingranaggi (molto sovradimensionati per ragioni di sicurezza) racchiusi in una sorta di grande bara impiantata verticalmente sopra lo stoppino del timone.
La barra del timone aveva quindi cessato di esistere, sostituita da un ingranaggio inchiavettato sulla punta del timone.
Fino alla fine del XIX ° secolo , ordiniamo "timone a dritta" o "dritta! »Spostare la prua della nave a babordo, facendo riferimento alla posizione della barra (che è diventata virtuale). L'abbandono di questo uso, con gli ultimi velieri e piroscafi, ha causato un po 'di confusione, incidenti e incidenti. Da allora, gli ordini del timone hanno utilizzato i termini "a sinistra" o "a destra" a seconda della direzione in cui girare la nave, "babordo" e "tribordo" rimanendo utilizzati in altri casi (ad esempio la segnalazione del navigatore " Le luci a due quarti di dritta più avanti, questo è l'ingresso di Saint-Malo ").
Con l'avvento dei piroscafi, la ruota del timone è stata spostata sulla passerella , nuovo centro nevralgico della nave, prima con un sistema di lunghe linee di catena che attraversano grondaie, poi con martinetti a vapore (come il sistema Bossière), servomotori idraulici o elettroidraulici . Sulle navi di grandi dimensioni, sono state installate una o più postazioni di guida manuali di emergenza (solitamente situate vicino al timone) per far fronte ai danni al timone.
Successivamente, con la crescente automazione delle moderne navi, generalmente dotate di un pilota automatico (come quelle prodotte dalla ditta Sperry ), il pilotaggio della nave in modalità manuale viene più spesso fatto agendo su un joystick , o dispositivo simile, installato sulla console dell'autopilota.
Altre navi, come i vecchi dragamine americani retrocessi in Francia dopo la seconda guerra mondiale, erano sbarrate con una semplice leva verticale sulla quale il timoniere agiva dando uno o più impulsi, ciascuno corrispondente ad un certo numero di gradi di angolo per la pala del timone. .
Fuoribordo imbarcazioni possono essere manovrati con il timone (con una rotazione Motocicletta come manopola acceleratore incorporato in esso) o con un volante di stile automobilistico e trasmissione via cavo (1960) o idraulico (contemporaneità). La loro risposta all'azione del timone è generalmente molto netta e diretta perché è il getto dell'elica che ruota improvvisamente.
Sulle barche a remi (la regata dei périssoires con timoniere ) o gli skiff il timoniere del mare deve essere rivolto in avanti (sia per monitorare la strada che per controllare i vogatori). Utilizziamo quindi una traversa montata sul timone e dotata di due apposite cime (i tiranti di riserva ) tenute in mano dal timoniere.
Nella propulsione di coppia , lo sculler a propulsione forzata usa entrambe le braccia e quindi gira le spalle alla sua rotta, costringendolo a guardarsi alle spalle alcune volte per controllare la sua rotta.
Se batte piano piano, con un solo braccio, si pone di profilo e può controllare meglio la sua rotta: in tutti i casi corregge le deviazioni di direzione premendo più o meno forte su un bordo quando la lama del suo remo descrive un 8 pollici l'acqua, un'arte sottile che non può essere appresa dall'oggi al domani.
Un timone del timone ha un profilo generalmente simmetrico, non arcuato, a differenza dell'ala di un aeroplano. Ci sono timoni il cui timone ha un lembo mobile articolato all'estremità posteriore, che consente di aumentare la sua campanatura e quindi la sua efficienza (timone tipo Becker).
Nel caso di propulsione a baccelli , se la base è fissa, il controllo della direzione è ottenuto da un flap che funge da timone installato sul bordo di uscita della base. In questo caso l'elica è necessariamente a monte (nella parte anteriore) della navicella (pod). Quando il pod è in rotazione (spinta vettoriale), non è necessario un timone.
Oltre al timone convenzionale, i sottomarini hanno timoni ad asse orizzontale utilizzati per controllare la traiettoria sul piano verticale.
Ci sono timoni con un piccolo motore e un'elica (molto rari). C'è un timone con un rotore sul bordo d'attacco dei flussi. Questo rotore permette di evitare la separazione dei flussi d'acqua durante grandi angoli di timone.
Questo sistema sostituisce il classico timone centrale con una pala del timone fissata su ciascun lato dell'elica, questo tipo di timone aumenterebbe la spinta riducendo la resistenza.
Per mantenere la direzione di una barca in relazione a una prua (motonave o barca a vela) o in relazione al vento (barca a vela), l'autopilota può essere: