L'ingegnere della divisione NUWC di Newport progetta un metodo di controllo delle pinne che potrebbe avere applicazioni militari e commerciali

Quando Richard Dooley, un ingegnere meccanico del Dipartimento di armi, veicoli e sistemi difensivi della divisione Undersea Warfare Center (NUWC) della divisione Newport, progettò un nuovo modo di controllare la pinna di una barca, potrebbe non aver immaginato tutti gli scopi per i quali poteva essere usato, ma sapeva di aver creato qualcosa di unico.

Come si è scoperto, la soluzione di Dooley per consentire di controllare più facilmente la pinna di una nave a velocità inferiori, con spazio e attuazione limitati, potrebbe essere utilizzata commercialmente per barche, droni o veicoli sottomarini senza pilota se un'azienda decidesse di concedere in licenza il brevetto.

Per risolvere la sfida del controllo, Dooley ha dovuto capire come generare più portanza per la stessa rotazione relativa della pinna nello stesso volume della pinna. La sfida risolta da Dooley riguardava la necessità di un maggiore controllo della pinna di una nave a velocità inferiori con spazio e attuazione limitati. Ciò ha richiesto di trovare un modo per generare più portanza per la stessa rotazione relativa della pinna nello stesso volume della pinna.

Dooley ha presentato la sua invenzione ai rappresentanti del settore in una vetrina tecnologica sponsorizzata dal Northeast Tech Bridge presso lo spazio di collaborazione del 401 Tech Bridge a Middletown il 18 aprile.

Utilizzando una replica ridotta del dispositivo che ha stampato in 3D utilizzando una macchina per stereolitografia nel dipartimento Ranges, Engineering and Analysis della Division Newport, Dooley ha spiegato i meccanismi e i vantaggi della sua creazione.

"Il feedback dell'industria è stato molto positivo", ha affermato Dooley. “Il commento che ho ricevuto di più è stato che il movimento sembrava biologico, come se fosse un esempio di biomimetica. Sono d'accordo con questa valutazione della mozione, ma non era mia intenzione. Stavo semplicemente cercando un camber variabile che equivale a più portanza.

Per raggiungere l'obiettivo, il progetto di Dooley non poteva superare il diametro esterno, poteva avere solo un singolo attuatore rotante per aletta con un numero limitato di gradi di rotazione e doveva funzionare in entrambe le direzioni.

"Progettare una pinna segmentata è stato fantastico per la sua novità e soluzione meccanica per ottenere movimento utilizzando un solo grado di libertà", ha affermato Dooley.

L'invenzione di Dooley ha prodotto tre brevetti rilasciati nel 2022 e nel 2023: "Gruppo di superficie di controllo segmentato a campanatura variabile", "Metodo per realizzare una superficie di controllo a campanatura variabile".

L'idea per il dispositivo di Dooley è nata nel 2015 mentre lavorava a un altro progetto.

"Un progetto in cui sono stato coinvolto tangenzialmente aveva bisogno di una maggiore autorità di controllo delle pinne a velocità più basse", ha detto Dooley. “L’unica opzione a cui avevo pensato che potesse essere utilizzata per aumentare la portanza, o l’autorità di controllo, era il camber. L'idea di utilizzare una serie di leve sembrava plausibile. Il mio contributo unico al progetto è stato disporre le leve in modo che si collegassero tra i segmenti e lavorassero sulla campanatura in entrambe le direzioni.

Dooley ha messo alla prova il suo concetto utilizzando la progettazione assistita da computer, eseguendo le modifiche attraverso simulazioni di meccanismi.

"Il progetto ha finito per allungare le pinne a causa di vincoli di tempo e di finanziamento", ha affermato Dooley. "Tuttavia, quell'autunno ho presentato la mia idea al comitato di revisione dei brevetti della divisione Newport e, dopo un po' di avanti e indietro, è stata accettata e inviata all'ufficio brevetti."

Il controllo tradizionale delle pinne ha un’efficacia limitata alle basse velocità, ha affermato Dooley. Il progetto dell'inventore espanderebbe l'inviluppo di controllo a basse velocità per ali, pinne o timoni subacquei.

Dooley, residente a Portsmouth, Rhode Island, ha conseguito una laurea e un master presso l'Università del Massachusetts Lowell. Da quando è entrato a far parte della Divisione Newport nel 1992, gli sono stati conferiti nove brevetti. Oltre a quelli relativi alla pinna, altri brevetti includono: “Valvola passiva a regime misto” e “Dispositivo di cattura rotante con impegno passivo e rilascio attivo”.

Per acquisire e proteggere in modo efficace la tecnologia delle invenzioni, gli avvocati specializzati in brevetti della Divisione Newport preparano le domande di brevetto secondo le linee guida della legge federale. Le domande di brevetto, che catturano la tecnologia, sono depositate presso l'Ufficio Brevetti e Marchi degli Stati Uniti. Un brevetto può essere rilasciato dopo il successo della prosecuzione della domanda di brevetto. La tecnologia inventiva del brevetto potrà poi essere concessa in licenza.