Timó

Un timó (o governall) és un dispositiu utilitzat per maniobrar vehicles que es mouen per fluids, normalment l'aigua o l'aire. Els que més l'utilitzen són les embarcacions, submarins, aerolliscadors (hovercrafts) i aeronaus. Un timó funciona reorientant el fluid que passa al voltant del buc, transmetent així un moviment de gir a la nau. En la seva forma bàsica, un timó és una taula plana o una làmina de material fixat amb una frontissa a la popa o la cua de la nau o darrere d'aquesta. Sovint, els timons es construeixen amb una forma que redueixi al mínim la resistència hidrodinàmica o aerodinàmica.

Per a altres significats, vegeu «Timó (desambiguació)».

Timó de vaixell modern

Història del timó

Història antiga

Un vaixell egipci de rems amb timó de direcció representat en els murals de la Tomba de Menna (c. 1422-1411 aC).

Els rems muntats en la part dels vaixells de direcció estan documentades a partir de la tercer mil·lenni aC a Pèrsia i en obres d'art, models de fusta, i fins i tot restes de vaixells reals. Un exemple antic de rem muntat a la popa es troba a la tomba de Menna (1422-1411 aC).^[1] Els rems penjats a popa, com a timons, foren freqüents a l'Imperi Romà.

Xina

Una de les representacions més antigues del món conegut d'un timó muntat en popa es pot veure en una tomba de ceràmica un model xinès de dos peus de llarg (uns 60 cm) que data del segle i dC, durant la Dinastia Han (202 aC - 220 dC).^[2] Va ser descobert a prop de la ciutat xinesa de Canton (Guangzhou) durant una excavació arqueològica duta a terme pel Museu Provincial de la província de Guangdong i l'Acadèmia Sínica de Taiwan el 1958. Els timons xinesos no estaven recolzats per agullots i pollegueres com en la tradició occidental sinó que s'uneix al buc per mitjà de les mandíbules de fusta, mentre que els més grans normalment es sostenien des de dalt per una corda que permetia hissar o calar el timó.

Europa

Rems muntat a estribord dels vaixells van evolucionar fins a convertir-se en un timó de codast, que es van utilitzar a partir d'antiguitat fins al final de l'edat mitjana a Europa.^[3] A mesura que la mida dels vaixells i l'alçada de l'obra morta va augmentar, el timó d'espadella va esdevenir una peça rígida rígid se substitueix pel més robust timó de codast muntat a la popa. La representació coneguda més antiga d'Occident timó de codast (muntat a la popa) es pot trobar en talles d'església que daten del voltant de 1180.

Totes les proves indiquen que les especificacions tècniques del timó de codast europeu, difereixen considerablement de les dels xinesos, i que van ser inventats independentment:

«

L'únic concepte que pot ser reclamat que s'ha transmès del xinès és la idea d'un timó muntat a la popa però no la seva manera de fixació ni la forma en què es controlava. A partir d'aquesta idea de posar un timó a la popa es remunten a models trobats en tombes egípcies, la necessitat de comptar amb el concepte lloc Orient mitjà és qüestionable en el millor. No hi ha proves per donar suport a la afirmació que la idea del timó de codast procedia de la Xina i no cal fer una crida a fonts exteriors per a la seva introducció a la Mediterrània.

»

Timó requisat

Una pràctica medieval freqüent era la custòdia del timó per part de les autoritats d'un port o un poder físic temporal. Una nau sense timó no podia salpar ni fugir.^[4]

Països àrabs

Els àrabs també van utilitzar un timó de codast però que difereix tècnicament dels Europeus i els seus homòlegs xinesos. A bord dels seus vaixells "el timó és controlat per dos cables (guardins, en català), cadascun lligat a un travesser muntat en el timó perpendicular al pla de la pala del timó." Les primeres proves prové de la Ahsan al-Taqasim fil al-marifat Aqalim ('La Millor Divisió per a la classificació de les Regions ") escrit per al-Muqaddasi el 985:

El capità observa amb cura la mar des de la cofa.. Quan una roca és albirada crida: "Estribord !" o "Babor !" Dos joves repeteixen el crit. El timoner, amb dues cordes a la mà, quan escolta les ordres tiba a la dreta o l'esquerra. Cal molta cura en governar per impedir que el vaixell vagi a petar contra les roques i es destrüeixi.

Detalls tècnics

A les embarcacions senzilles, el timó va unit a l'arjau - bàsicament, una barra o llistó que actua com un braç de palanca - a la part superior perquè el timoner pugui dirigir-lo. En vaixells més grans, poden utilitzar-se cables, politges o sistemes hidràulics per connectar el timó a la roda de timó.

Els timons de vaixell poden ser "fora borda" o bé "intra borda". Els timons "fora borda" es col·loquen al mirall de popa quedant una part fora de l'aigua. Els timons "intra borda" es subjecten a la quilla, per tant, es troben completament submergits sota el buc, connectant amb un eix a través del buc fins al nivell de la coberta amb el mecanisme de direcció de la roda de timó, sovint situada a una cabina.

Angle de l'arbre del timó

Hi ha de tres possibilitats:

• angle vertical
• angle inclinat a popa
• angle inclinat a proa

Terminologia catalana: timó de rella i timó de taló.^[5] En vaixells escorats, els timons de rella, amb l'eix inclinat cap a proa (extrem inferior més adelantat) són més efectius.

Un exemple extremat de timó de rella podia observar-se en els antics cobles anglesos, pesquers propulsats amb veles.^[6]

• 
  Timó inclinat a proa
• 
  Timó inclinat a proa
• 
  Doble timó. Eix vertical i parcialment compensats

Calat relatiu

Hi ha timons l'extrem inferior dels quals queda a nivell de la quilla. Hi ha timons que calen bastant més de la quilla.

Compensació

Hi ha timons completament descompensats. El timoner ha de fer força contra el cabal d'aigua. També hi ha timons parcialment compensats. El cabal ajuda a girar la part del timó situat a proa de l'eix del timó.

• 
  Timó sense compensació
• 
  Timó parcialment compensat

Posició aparent del timó

La posició del timó determina la diferència entre un quetx i un iol. Ambdós tipus d'aparell consten de dos arbres o pals. En un quetx l'arbre de mitjana va situat més a proa que la roda de timó o l'arjau. En un iol, l'arbre de mitjana és més petit i va situat a popa del timó.

• 
  Quetx
• 
  Esquema d'un quetx
• 
  Esquema d'un iol
• 
  Iol

Aeronaus

En una aeronau, el timó és útil sobretot per contrarestar fenòmens aerodinàmics com els viratges involuntaris produïts pels alerons i el factor p o empenyiment asimètric i no es fa servir com a control principal per dirigir l'avió.^[7] En la disposició típica dels avions, els timons s'accionen amb pedals a través de sistemes mecànics o hidràulics, tot i que molts avions complexos utilitzen servomotors elèctrics.

Documents

• 121 dC. A l’obra Vides dels dotze cèsars es parla d’un timó trencat de la nau d’August.^[8][9]

• 150 dC. Comentari sobre el timó i el timoner d’una navis oneraria romana: Isis (vaixell).

«	...Hi ha un exèrcit de mariners. I diuen que ha portat tant blat com per a alimentar tota l'Àtica durant un any. I, malgrat això, un homenet vell i mig calb la governa fàcilment amb un petit mànec de fusta que mou el timó. Me’l varen presentar i crec que es deia Heró.	»
— Lucian (of Samosata.). The Works of Lucian: From the Greek. T. Cadell, 1780, p. 414–.</ref>

• 1228. En el viatge d’anada, per mar, cap a la Conquesta de Mallorca, hi ha un comentari sobre els timons de les galeres (anomenades naus de forma genèrica).

«	E quan venc aquell dia, vim la nau del Temple sobre nós , e envià'ns messatge que el timó havia trencat e que ens pregaven que els en déssem un . E nós volíem - lo'ls donar , e dix - nos En Ramon Marquet que no ho faéssem , car la nostra nau no devia anar menys d'un timó sobrer...	»
— Llibre dels feits del rei En Jaume.[10]

• 1342. La mort de Pere II de Sicília s'esdevingué el 15 d'agost. El 23 de novembre una tempesta va caure sobre l'estol que portava la notícia de la mort del rei a la seva vídua. L'estol havia salpat de Mallorca cap a Sicília.^[11]
  • La referència proposada es pot consultar en llatí i en italià. El consell prudent del genovès Francesco Squarciafico (que recomanava no navegar) no és escoltat davant de la necessitat de comunicar una notícia urgent. La crònica narra les dificultats de la galera i les instruccions del capità. (Nota: La traducció italiana és discutible. Hi ha referència al timó).

• 1354. Les Ordinacions sobre lo fet de la mar parlen de timons de galeres i de «mapes» (mapes que indicaven les frontisses de ferro del timó).^[12][13]

• 1404. Pero Niño. "...timones de caxa...".^[14]

Timó de vaixell, amb arjau i dos agullots, tallat en un banc de fusta d'alzina.^[15]

• 1464. Benedetto Cotrugli va escriure un tractat de navegació en el qual parla de “caravelle” i “barcosi” (un vaixell molt semblant inventat i usat a Ragusa). Amb tres timons (vegeu any 1465).

• 1464. Al Tirant lo Blanc s'explica un sabotatge amb una corda. Hi ha una descripció realista i detallada d'una operació militar de sabotatge consistent en la destrucció d'una nau enemiga mitjançant una corda prima, una corda gruixuda (una "gúmena"^[16]), un nedador expert i agosarat, un argue i altres. El relat indica de forma clara que una corda té dos caps.^[17]

«	E més baix del timó en totes les naus trobareu grosses anelles de ferro per ço com volen mostrar carena o volen espalmar, o com corren gran fortuna e es trenquen les agulles del timó, lliguen lo timó en aquelles anelles, les quals van totes avall l’aigua. E lo mariner passà la corda per l’anella e pres lo cap de la corda e torná’l-se a lligar, e posà’s davall l’aigua e tornà a la barca; e pres lo cap de la corda e lligà’l al cap de la gúmena e va-la molt bé enseuar e portà se’n un gran tros de sèu per enseuar l’anella per ço que passàs millor e no fes tanta remor...	»
— Capítol CVI.Com Tirant féu cremar la nau del capità dels genovesos, qui fon causa que tots los moros se n'anaren de ylla..[18]

• 1465. Contracte per a la construcció d'una calavera per a Gracià Amat. Amb un buc de 24 a 25 gúes de roda a roda. Amb dos pals (mestre i mitjana), bauprès i tres timons.^[19]

• 1490. Esmentats els timons de caixa al Tirant lo Blanc.

«	«... ans romperen los timons de caxa e la galera de Tirant se descosí...»	»
— Tirant lo Blanc III , 271.[20]

• 1684.^[21]

• 1798. Estudi sobre els timons de les barques de riu.^[22]

• 1864. Proves d'un timó articulat.^[23]

• 1872. El clíper Cutty Sark perdé el timó dues vegades.^[24]

• 1915. El clíper Ferreira (Cutty Sark) perdé el timó.^[25]

• 1941. Timó del Cuirassat Bismarck. L'enfonsament del Hood provocà una persecució a gran escala, incloent dotzenes de naus de guerra. Dos dies després de la batalla, el Bismarck fou atacat per avions torpediners biplans Fairey Swordfish procedents del portaavions HMS Ark Royal. El Bismarck rebé un únic impacte que destruí completament el seu timó, fent-lo inoperable. Això feu que la nau no pogués avançar en línia recta i, per tant, va quedar exposada a la força anglesa.^[26][27]

• 1963.Timó d'un junc, projectat i construït amb forats.^[28]
  • Joshua Slocum va copiar els forats del timó dels juncs.^[29][30]

Embarcacions sense timó

Velers

Hi ha diversos velers que no necessiten timó per a navegar de forma correcta i efectiva. Per ordre cronològic són els següents:

• Ice-Scooter^[31][32]
  • Web i video.^[33]
  • Video.^[34]
  • Web.^[35]
• Patí de vela^[36][37]
• Surf de vela
• Surf d'estel

Propulsió a motor

• Hidrojet. L'efecte de timó es basa en desviar el raig d'aigua.^[38]
• Hèlices especials de diverses menes.
  • Un cas particular amb dues hèlices de pales verticals orientables i eix (arbre de l'hèlix) vertical: hèlices cicloidals.^[39]

• 
• 
• 

Timó estàtic

Els timons tradicionals actuen basant-se en la mobilitat. La pala es mou i provoca una alteració del flux d’aigua. En els timons estàtics la «pala» no es mou. El que hi ha es un cabal induït per alerons que passa a una o altra banda de l’obra viva. Aquest cabal determina una zona d’altes pressions i una altra (a l’altra banda de l’obra viva) de baixes pressions.

• L’únic cas documentat és el del catamarà australià Yarro.^[40]

Timons d'accionament manual

Velers 49er. Vegeur les llargues extensions de l’arjau.

Els timons normals són accionats per una persona que està en contacte amb una part que es connecta directament o indirecta al timó pròpiament dit.

Els sistemes d'accionament són els següents:

• arjau
  • arjau directe
  • arjau amb palanca ("pinzote" en castellà)^[41]
  • arjau amb extensió
• guardins i creuera ^[42]
• roda

• 
  Arjau
• 
  Timó accionat amb guardins
• 
  Sistema de roda en coberta

• 
• 

Detalls del sistema «palanca de l’arjau»

El sistema indicat no té una equivalència senzilla en català. La proposta «palanca de l’arjau» («whipstaff» en anglès, «fouet» en francès, «kolder-stock» en neerlandès, «pinzote» en castellà hauria de permetre la descripció del sistema.

• 
  Palanca de l’arjau de la rèplica de la nau Victoria
• 
  Timoner a la palanca de l’arjau
• 
  Vista interna del dispositiu
• 
  Vista interna del dispositiu
• 
  Vista interna del dispositiu
• 
  Vista externa del dispositiu