Il piano di costruzione

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1 Il piano di costruzione Il piano di costruzione è un disegno. In tale disegno sono riportate, in una scala opportuna, in tre proiezioni su altrettanti piani ortogonali, le forme della nave. (Vedi figura 101). Esso costituisce una sorta di radiografia della nave e racchiude in sé tutte le caratteristiche più importanti ai fini della sua capacità di svolgere la missione per la quale viene costruita: coefficienti di finezza; rapporto lunghezza - larghezza; capacità di carico; capacità di tenuta al mare; attitudine alla velocità; e via dicendo. Sono infatti le forme geometriche dello scafo, ed in particolare della sua parte immersa, la carena, a determinare le suddette caratteristiche; la geometria domina, più di ogni altra disciplina, quella che sarà la vita operativa della nave. Usando un linguaggio alla moda, potremmo dire che il piano di costruzione contiene il DNA della nave. E la composizione del DNA viene sempre a galla quando si voglia chiedere alla nave di fornire prestazioni al limite di quelle di progetto. Se, ad esempio, si deve raggiungere il porto nel più breve tempo possibile e nel DNA vi sono forme tozze, hai voglia a forzare le macchine: la velocità non si avvicinerà mai a quella di un bastimento di analoghe dimensioni ma di forme slanciate. A Salamina, le agili biremi ateniesi ebbero la meglio sulle possenti navi persiane, benché fossero considerevolmente più piccole, perché i rispettivi DNA privilegiavano, appunto, rispettivamente la maneggevolezza e la potenza ostentata. Né, allora come oggi, era possibile modificare le caratteristiche delle navi in tempi brevi. E' questo un aspetto della progettazione navale che richiede particolare attenzione e che si traduce in tutta una serie di scelte, intese a selezionare un piano di costruzione tale da rendere la nave in progetto, ed in particolare la sua opera viva, la più adatta in relazione al compito che dovrà svolgere. Il piano di costruzione rispecchia soprattutto le forme della carena. Questa, a sua volta, nasce in generale come derivazione o come adattamento di una carena già studiata, scelta fra le cosiddette "serie sistematiche di carene". Le serie sistematiche sono messe a punto da Istituti di ricerca applicata, chiamati "vasche navali", come l'italiano I.N.S.E.A.N. (Istituto Nazionale di Studi ed Esperienze di Architettura Navale) con sede in Roma.

2 Qui, in impianti sperimentali appositamente attrezzati, (le vasche) vengono studiati resistenza al moto e capacità di tenuta al mare di vari tipi di carena. Ciascun tipo viene sistematicamente modificato in lunghezza, larghezza, immersione, fino a definire una "serie sistematica di carene". In altre parole, si prende il piano di costruzione della carena capostipite e lo si modifica, variando sistematicamente le tre dimensioni principali e procedendo di volta in volta ad effettuare prove alla vasca di modelli costruiti secondo le forme del disegno. In pratica, si disegna tutta una serie di piani di costruzione. Col tempo si è formata una sorta di vastissimo archivio al quale attingere: una volta stabilito il tipo di bastimento da costruire (una petroliera; una nave da crociera; un panfilo; una barca a vela...), si cerca la serie sistematica più adatta e, nella serie, si individua la carena ritenuta migliore. Chiariamo. Di fatto, si individua il piano di costruzione relativo alla carena ritenuta migliore. A questo punto, tolto il caso fortunato che la carena individuata vada bene al cento percento, si costruisce un modello realizzato secondo le forme della carena prescelta (cioè del relativo piano di costruzione), lo si prova alla vasca e gli si apportano quelle modifiche che i risultati delle prove suggeriscono come necessari. Dette modifiche sono riportate come ritocchi al piano di costruzione. Ed ora vediamo come è fatto un piano di costruzione e facciamo ancora riferimento alla figura 101. Le forme dello scafo sono proiettate su tre piani perpendicolari fra di loro: un piano verticale longitudinale, coincidente con il piano di simmetria longitudinale della nave; un piano orizzontale, parallelo al piano di galleggiamento di progetto, e quindi perpendicolare al precedente; un piano verticale trasversale, parallelo alla sezione maestra e quindi perpendicolare ad entrambi i precedenti. Sulla prima proiezione (longitudinale) sono riportati: il profilo dello scafo, dalla chiglia all'orlo della murata, compresi il dritto di prora e quello di poppa; la traccia sul foglio di piani orizzontali paralleli al piano di galleggiamento, distanziati fra di loro in relazione alle dimensioni della nave. Sono quindi righe orizzontali e vengono chiamate "linee d'acqua"; la traccia sul foglio di piani verticali perpendicolari ai precedenti, anch'essi distanziati fra di loro in relazione alle dimensioni della nave. Sono quindi righe verticali e vengono chiamate "ordinate"; la traccia sul foglio di alcuni profili ottenuti immaginando di tagliare lo scafo con piani paralleli al piano di simmetria longitudinale, anch'essi opportunamente distanziati fra di loro. Sono quindi linee curve che seguono le forme dello scafo e vengono chiamate "longitudinali". Sulla seconda proiezione (orizzontale) sono riportati: la traccia sul foglio del piano di simmetria longitudinale. E' quindi una riga dritta; la traccia sul foglio delle sezioni longitudinali. Sono quindi righe parallele alla precedente; la traccia sul foglio delle sezioni trasversali (ordinate). Sono quindi righe perpendicolari alle precedenti; la traccia sul foglio delle linee d'acqua. Sono quindi linee curve che riproducono le forme dello scafo viste dall'alto, a varie distanze dalla chiglia; la proiezione dell'orlo a murata. Sulla terza proiezione (verticale) sono riportate: la proiezione dell'orlo; le tracce sul foglio del piano di simmetria longitudinale, delle linee d'acqua e delle sezioni longitudinali. Sono quindi righe orizzontali e verticali, distanziate fra di loro come risulta dalle proiezioni precedenti; la traccia delle ordinate. Sono quindi linee curve che riproducono le forme dello scafo viste da poppa o da prora a varie distanze dalla perpendicolare addietro. Notiamo che, per evitare inutili ripetizioni di curve uguali, sul lato destro del disegno vengono riportate le sezioni da mezza nave verso prora e sul lato sinistro vengono riportate le sezioni da

3 poppa verso mezza nave. E' importante notare due cose. La prima. Una volta disegnate le proiezioni orizzontale (piano delle linee d'acqua) e longitudinale (piano longitudinale) le forme dello scafo sono definite in modo univoco. La seconda. Se si dispone del piano verticale, si possono ricavare i piani delle linee d'acqua ed longitudinale. Di conseguenza, anche in questo caso le forme dello scafo sono definite in modo univoco. In altre parole, i tre piani devono essere coordinati fra di loro secondo le regole della geometria descrittiva. Se ne ricava che il piano di costruzione deve essere bilanciato ed equilibrato e, soprattutto, disegnato con estrema precisione. Non sono ammessi quegli "accorgimenti" grafici, in gergo chiamati "cazzottamenti", effettuati allo scopo di dare al disegno una precisione di facciata. Precisione, dunque. Il punto di partenza per ottenere un piano di costruzione preciso è quello di tracciare un accurato reticolo sul quale saranno poi disegnate le proiezioni delle forme della nave. I reticoli da disegnare sono in realtà tre e vanno coordinati fra di loro: reticolo per il piano longitudinale; reticolo per il piano delle linee d'acqua; reticolo per il piano verticale. (Vedi figura 102). Di solito si parte con il reticolo destinato a contenere il piano longitudinale, iniziando col tracciare una linea orizzontale corrispondente alla "linea di costruzione", cioè alla faccia inferiore della chiglia. Notiamo che le misure del piano di costruzione sono "fuori ossatura"; vale a dire che non comprendono lo spessore del fasciame. Sulla linea di costruzione si riportano due tacche, dalle quali si fanno partire altrettante linee verticali, corrispondenti alle perpendicolari addietro ed avanti. Ricordiamo che: la perpendicolare addietro è una linea immaginaria verticale, passante per l'asse del timone; la perpendicolare avanti è una linea immaginaria verticale passante per l'intersezione del dritto di prora con il piano di galleggiamento di progetto (quello corrispondente alla nave in dislocamento di pieno carico normale). La lunghezza della nave presa in considerazione per i calcoli di architettura navale è, appunto, la lunghezza fra le perpendicolari. Perciò, le due tacche riportate sulla linea di costruzione dovranno essere distanti quanto la lunghezza fra le perpendicolari nella scala del disegno. Una scala classica è quella 1 : 100 (uno a cento), in modo che le dimensioni della nave, espresse in metri, possano essere senza errori riportate sul disegno in centimetri. La perpendicolare addietro corrisponde all'ordinata 0 (zero). La perpendicolare avanti corrisponde all'ordinata 20 (venti).

4 Il segmento fra le due perpendicolari viene suddiviso in venti parti mediante tracciamento di diciannove tacche distanti fra di loro la ventesima parte della lunghezza fra le perpendicolari stesse. In questo modo abbiamo anche stabilito che le ordinate da disegnare saranno 21 (ventuno): le due perpendicolari più le diciannove intermedie. (Vedi figura 103). Tracciate le linee perpendicolari alla L.C. (linea di costruzione) corrispondenti alle ordinate, non ci resta che completare il reticolo tracciando linee orizzontali corrispondenti alle sezioni orizzontali dello scafo (le cosiddette linee d'acqua). Per fare questo, l'altezza di costruzione della nave viene suddivisa in un numero conveniente di parti, di solito distanti un metro una dall'altra (in vera grandezza. Quindi un centimetro nella scala 1:100). Si riportano quindi sul disegno tante righe dritte orizzontali, cioè parallele alla L.C., per quante sono le linee d'acqua previste. Il primo reticolo è pronto. Vi si possono già numerare ordinate e linee d'acqua. Le prime da 0 (perpendicolare addietro, sulla sinistra del foglio) a 21 (perpendicolare avanti, sulla destra). Le seconde da 0 (linea di costruzione) a salire 1; 2; 3; e via. A volte si traccia anche la linea d'acqua 0,5. Il secondo reticolo, quello delle linee d'acqua, è simile al primo e viene di regola costruito subito sotto al precedente, utilizzando per sicurezza le stesse righe per disegnare sul foglio le tracce delle sezioni trasversali. In pratica, si prolungano verso la parte inferiore del foglio le righe verticali del primo reticolo, fino ad una conveniente distanza, alla quale si disegna una riga orizzontale che costituisce la traccia sul foglio del piano di simmetria longitudinale. Dato, appunto, che lo scafo è simmetrico rispetto a detto piano, si disegna solo metà delle linee d'acqua; di solito la metà sinistra, riportandola al disopra della traccia del piano di simmetria. Il reticolo viene completato con tante righe orizzontali per quante sono le sezioni longitudinali in cui è previsto suddividere il disegno dello scafo, numerandole con numeri romani (I; II; III.) a partire dalla mezzeria nave verso le murate. Le sezioni longitudinali (e quindi le loro tracce sul foglio) sono equidistanti fra di loro; di solito sono tre o quattro per lato. Anche il secondo reticolo è ora pronto. In modo del tutto analogo si costruisce il terzo reticolo, quello per le proiezioni verticali. Notiamo che quest'ultimo reticolo può essere posto a sinistra, ma anche a destra, o, come spesso accade per le navi con un lungo corpo cilindrico, al centro del longitudinale; in questo caso, il longitudinale risulterà interrotto per alcune ordinate. Ed ora la domanda finale: ma cosa ci disegniamo su questi reticoli? Dove prendiamo l'andamento delle curve; cioè quali forme avranno le linee che andiamo a tracciare sul foglio? Ebbene, le curve da riportare sul piano di costruzione sono ricavate, in scala, dalla carena selezionata nella serie sistematica prescelta, come si è detto, in relazione al compito che la

5 nave sarà chiamata a svolgere. Si può, naturalmente, anche partire da un piano di costruzione già esistente, apportandogli modifiche più o meno rilevanti. Per le navi da carico, ad esempio, una pratica non rara è quella di allungare il corpo cilindrico quando si voglia aumentare la capacità di carico senza modificare sostanzialmente la forma della carena. Notiamo, infine, che il piano di costruzione attiene alle caratteristiche più propriamente "marine" della nave. Le sovrastrutture non vi hanno parte e non vi sono disegnate. Della prora e della poppa sono riportate le linee fino al ponte di coperta. Nella pratica corrente, lo slancio di prora viene preso in considerazione per quanto attiene alla tenuta al mare; un aspetto al quale si pone attenzione da un tempo relativamente recente. In precedenza ci si contentava di alzare il profilo di prora rispetto all'altezza di costruzione a centro nave, con il cosiddetto "cavallino", il quale aveva il compito di aumentare la distanza della zona prodiera dal piano di galleggiamento (e cioè dalla superficie dell'acqua) allo scopo di rendere meno facile l'irrompere delle onde in coperta in caso di tempo cattivo. Un piccolo cavallino veniva talora dato anche verso poppa. Concludiamo questa lezione chiarendo un punto essenziale: il disegno dei reticoli è una operazione solo in apparenza banale. Dalla precisione con cui esso è costruito, deriverà la possibilità pratica, per le officine del Cantiere, di realizzare le strutture della nave.