La Nave La Nave Le qualità ESSENZIALI Le qualità NAUTICHE

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1 STA Navigazione (prof.ventre) Un corpo immerso parzialmente in un liquido è detto galleggiante, la nave è un tipico esempio di galleggiante, progettato e costruito, per lo svolgimento di un determinato servizio. In relazione al servizio cui è stata destinata, essa avrà delle specifiche forme e dimensioni. Le qualità ESSENZIALI Le qualità essenziali di una nave sono: Galleggiabilità: è quella qualità che permette alla nave, grazie al principio di Archimede, di galleggiare sia in acque salate che in acque dolci, anche in condizioni di massimo carico. Impermeabilità: è quella qualità che rende la nave perfettamente stagna impedendo all'acqua di penetrare al suo interno. Solidità: è quella qualità che assicura alla nave la giusta robustezza strutturale tale da poter fronteggiare le sollecitazioni e quindi le deformazioni cui essa è sottoposta, per effetto della non uniforme distribuzione del peso del carico trasportato e delle condizioni meteo-marine (mare mosso). Navigabilità: è quella qualità che consente alla nave di percorrere agevolmente e con sicurezza brevi e lunghi tratti di navigazione. Le qualità NAUTICHE Le qualità nautiche di una nave sono: Stabilità: è l'attitudine della nave a resistere a quelle forze esterne che tendono ad inclinarla (come il mare mosso, il vento o l'eventuale caricazione) e la capacità di riportarsi poi, spontaneamente, nella posizione iniziale di equilibrio quando cessa la causa esterna che ha prodotto l'inclinazione. Manovrabilità: è la capacità di effettuare delle evoluzioni e delle manovre rapide ed agevoli, specie in specchi d'acqua relativamente ristretti, sotto l'azione dei propri mezzi di propulsione (timoni ed eliche). La manovrabilità è strettamente legata alla velocità: più è alta la velocità più la nave è manovrabile mentre più bassa è la velocità meno la nave è manovrabile. Velocità: è l'attitudine a percorrere lunghe distanze in tempi brevi. Stabilità di rotta: è l'attitudine a conservare la rotta assunta senza intervenire sul timone. La stabilità di rotta dipende dalla lunghezza e dall'immersione, dalla superficie del timone, dalla distribuzione del carico e dall'elica. Dolcezza di oscillazione (detta anche comportamento al rollio): è l'attitudine ad oscillare dolcemente in presenza di moto ondoso. 1

2 La nave caratterizzata da rapide e brusche oscillazioni è detta dura, la nave dura segue l'andamento dell'onda mantenendo i ponti paralleli al superficie del mare; la nave caratterizzata, invece, da dolci e lenti oscillazioni è detta cedevole, la nave cedevole si mantiene sempre con i ponti orizzontali (non segue l'andamento dell'onda). La dolcezza all'oscillazione è una qualità inversamente proporzionale alla stabilità. Una nave deve avere un giusto valore di stabilità in modo che in presenza di mare grosso possa non essere né troppo dura né troppo cedevole ma abbia una giusta dolcezza di oscillazione Geometria della nave La nave, essendo un galleggiante, si compone di una parte immersa detta opera viva o carena e di una parta emersa detta opera morta. Il piano che delimita l'opera viva dall'opera morta è detto piano di galleggiamento. L intersezione tra il piano di galleggiamento e la superficie esterna dello scafo è detta linea di galleggiamento mentre la figura piana da essa delimitata prende il nome di figura di galleggiamento; l area di tale figura è detta area di galleggiamento e il relativo baricentro è detto il centro di galleggiamento CF. Lo scafo L involucro esterno della nave fino al ponte stagno continuo più alto, detto ponte principale o anche ponte di bordo libero, è detto scafo; esso è costituito da un rivestimento esterno, detto fasciame, sostenuto ed irrigidito dalle strutture longitudinali e trasversali, dette ossature, che ne costituiscono lo scheletro. Le superfici laterali sono detti fianchi o murate, in particolare la parte prodiera delle murate è detta "mascone" mentre quella poppiera è detta "giardinetto". La superficie dello scafo arrotondata, dove le murate si raccordano con il fondo, è detta ginocchio. Tutti gli scafi pur avendo forme differenti l uno d altro, risultano simmetrici rispetto ad un piano longitudinale, detto piano diametrale o piano di simmetria, che divide la nave in due parti simmetriche, dette la dritta ( o tribordo) e la sinistra (o babordo). Le estremità, anteriore e posteriore della nave, sono dette rispettivamente prua e poppa. La prua ha la forma di un cuneo in modo da fendere facilmente l acqua e si compone di due parti: la parte superiore detta dritto di prua e la parte inferiore detta ruota di prua. La poppa ha una forma in genere una forma sottile in modo da ridurre al minimo la resistenza dell'acqua, permetter la chiusura del solco aperto al passaggio della 2

3 nave e dare un buon campo di azione al timone e all elica la quale altrimenti inizierebbe a girare a vuoto senza generare alcuna spinta; ugualmente alla prua il profilo di poppa può essere suddiviso in due parti: la parte superiore detta dritto di poppa e la parte inferiore detta volta di poppa. I Ponti della nave In genere le navi sono dotate di diversi ponti, aventi caratteristiche differenti a seconda della loro funzione; Il Ponte principale, detto anche Ponte di bordo libero, è il ponte completo (esteso cioè per tutta la lunghezza e la larghezza della nave) e stagno più alto. Esso delimita superiormente la parte stagna della nave, pertanto tutte le apertura (come i portelloni per l'imbarco del carico o le porte per l'accesso del pilota) che si trovano sul ponte o al di sotto di questo devono essere tutte dotate di mezzi a chiusura stagna. Sulle navi mercantili i ponti posti al di sopra del ponte principale sono detti ponti superiori o anche ponti delle sovrastrutture mentre quelli posti al di sotto sono, invece, detti ponti inferiori, procedendo, quindi, verso il basso avremo il secondo ponte, il terzo ponte e così via Il Ponte di coperta è il ponte su cui sono installate le sistemazioni per la manovra di ormeggio. Il Ponte di comando è il ponte su cui è sistemata la plancia di comando. I ponti, particolarmente se esposti al mare o alle intemperie, sono spesso dotati di curvatura sia in senso trasversale che longitudinale in modo tale da evitare l'accumulo dell'acqua, permettendone la fuoriuscita attraverso delle opportune aperture praticate sul fasciame. 3

4 Le sovrastrutture Si definiscono sovrastrutture tutte quelle costruzioni chiuse adibite all'alloggio o al carico poste sopra il ponte principale. Esse possono essere suddivise in due specie: complete e parziali. Le sovrastrutture complete si estendono per tutta la lunghezza e la larghezza della nave, mentre quelle parziali si estendono per tutta o una parte della larghezza e per una parte della lunghezza. Le sovrastrutture parziali si possono suddividere in casseri, sovrastrutture che si estendono per tutta la larghezza della nave, da murata a murata, a seconda poi della loro posizione prendono il nome di cassero di poppa, cassero centrale e cassero di prora, detto anche castello; tughe, sovrastrutture che si estendono per una parte della larghezza della nave; mezzi casseri, sovrastrutture che hanno le stesse caratteristiche dei casseri ma hanno un'altezza metà di quella dei casseri. Le Perpendicolari La Perpendicolare avanti ( ) (forward perpendicular ) è la retta verticale passante per il punto d intersezione della linea di galleggiamento di pieno carico estivo con il profilo esterno di prua dello scafo. La Perpendicolare addietro ( ) (aft perpendicular ) è la retta verticale passante per il punto d intersezione della linea di galleggiamento di pieno carico estivo con il profilo esterno di poppa dello scafo. La Perpendicolare al mezzo ( ) (mean perpendicular ) è la retta verticale tracciata a metà della distanza tra le perpendicolari estreme passante per il punto K. Le tre perpendicolari appartengono al piano diametrale e sono perpendicolari al piano di galleggiamento. Il punto K è il punto di chiglia (Keel), l intersezione tra la faccia superiore della chiglia e la perpendicolare al mezzo. 4

5 NB: la chiglia è un'ossatura longitudinale disposta, nella parte più bassa dello scafo, dove vengono a raccodarsi tutte le costole (ossature trasversali della nave). Linee di riferimento della nave La Linea di base ( ) è la retta orizzontale parallela al piano di galleggiamento e passante per il piede della perpendicolare nel mezzo La Linea di costruzione è la retta tangente al profilo inferiore dello scafo passante per il punto di chiglia Per tutti gli scafi in cui il profilo del fondo è rettilineo e parallelo al galleggiamento, la linea di costruzione coincide con la linea di base La Linea di sottochiglia è linea parallela alla linea di costruzione, dalla quale differisce per una quantità pari allo spessore della chiglia. Sezione Maestra e Sezione Mediana La sezione maestra è la sezione trasversale di area massima (essa si trova in genere a centro nave o comunque nei suoi pressi). La sezione mediana è la sezione trasversale passante per la perpendicolare nel mezzo. Lunghezze dello scafo La lunghezza tra le perpendicolari (between perpendiculars) è la distanza tra la perpendicolare Addietro e la perpendicolare avanti, essa è la lunghezza fondamentale di riferimento per le dimensioni dello scafo. 5

6 La lunghezza fuori tutto (over all) è la lunghezza massima della nave, essa rappresenta la distanza tra il punto più estremo di prua e quello più estremo di poppa. La lunghezza fuori tutto ha un importanza secondaria perchè durante la vita della nave può essere facilmente modificata per effetto di piccole modifiche o trasformazioni. La lunghezza al galleggiamento è la dimensione longitudinale della figura di galleggiamento; ovviamente il valore di questa lunghezza non è costante ma varia al variare dell assetto e dell immersione della nave, dipende quindi dalle condizioni di carico. Altezza dello scafo L Altezza di costruzione ( - Depth) è la distanza verticale misurata, in corrispondenza della perpendicolare nel mezzo, tra la linea di costruzione e la retta del baglio del ponte continuo più alto. Il puntale ( ) è la distanza verticale misurata sempre in corrispondenza della perpendicolare nel mezzo tra la faccia superiore del madiere e il profilo superiore del baglio Forme dello scafo La curva del baglio 1 è il profilo curvilineo del ponte, la sua forma è simile ad una parabola e serve a far defluire fuori bordo l'eventuale acqua imbarcata in coperta. La retta del baglio è la retta orizzontale congiungente i due punti d intersezione della curva del baglio con l orlo di destra e di sinistra del ponte. Il bolzone del baglio è la distanza verticale tra la retta del baglio e il profilo del baglio stesso. 1 I bagli sono delle ossature trasversali che danno forma e resistenza al ponte. 6

7 Il dislocamento e la spinta idrostatica Un galleggiante, secondo la legge di Archimede, è soggetto a due differenti forze, uguali e contrarie: la forza peso detta dislocamento, diretta verticalmente verso il basso ed applicata nel baricentro del galleggiante stesso: la spinta idrostatica, pari al peso di liquido spostato dal volume di carena,, diretta verticalmente verso l alto e applicata nel centro di carena. Detto il volume di carena, ovvero il volume del liquido spostato dal corpo, e il peso specifico del liquido, si ha: La posizione del baricentro dipende dalla distribuzione dei pesi di bordo mentre la posizione del centro di carena dipende dalla forma della carena. I differenti Dislocamenti della nave Dislocamento a nave scarica e asciutta: esso è il peso della nave finita completamente vuota; Dislocamento a nave vacante: detto anche dislocamento leggero, è il peso della nave completamente allestita, cioè il peso della nave scarica e asciutta più i pesi dell eventuale zavorra fissa, dell acqua nelle caldaie, dell acqua/olio/nafta nei vari circuiti e macchinari, dell equipaggio e dei loro effetti. Dislocamento a pieno carico, o a massimo carico estivo: detto anche dislocamento pesante, esso è il peso della nave vacante più il peso del carico, del combustibile e delle provviste. Immersioni e pescaggi L'immersione è la distanza verticale tra il piano di galleggiamento e la linea di costruzione, misurata a partire dalla linea di costruzione; il pescaggio è invece la distanza verticale tra il piano di galleggiamento e la linea del sottochiglia, misurata a partire dalla linea di sottochiglia. Immersione e il pescaggio differiscono di una quantità pari allo spessore della chiglia. Immersioni estreme Le immersioni estreme sono rispettivamente l immersione prodiera o avanti e l immersione poppiera o addietro, misurate lungo le perpendicolari, tra il piano di galleggiamento e la linea di costruzione. Immersione nel mezzo L immersione nel mezzo è la distanza verticale tra il piano di galleggiamento e la linea di costruzione, misurata in corrispondenza della perpendicolare nel mezzo. 7

8 Immersione media L immersione media prua: è la media aritmetica tra l'immersione di poppa e quella di Scale dei pescaggi Su tutte le navi i pescaggi vengono rilevati mediante la lettura delle scale dei pescaggi; queste scale dovrebbero, teoricamente, essere poste in corrispondenza delle perpendicolari estreme della nave, ma in realtà sono poste sulle due facce laterali di poppa e di prua. Esistono due differenti scale dei pescaggi, quella in numeri arabi misurata in decimetri (dm) e quella in numeri romani misurata in piedi. In genere nelle due scale vengono riportate solamente le cifre pari, alte rispettivamente 1 dm o 1 piede, nel caso però la lunghezza della nave è ridotta possono essere riportate anche tutte le cifre, sia quelle pari che quelle dispari, ma la loro dimensione sarà la metà (mezzo decimetro e mezzo piede). La cifra 0 della scala la si trova, ovviamente, in corrispondenza della linea del sottochiglia, origine dei pescaggi. La lettura dei pescaggi viene effettuata ad occhio nudo valutando la distanza tra il pelo dell acqua e il lembo della cifra emersa, tenendo presente che, quando il piano di galleggiamento (livello dell acqua) lambisce la base di una cifra, il valore di questa indica il pescaggio. Assetto longitudinale della nave Si definisce assetto longitudinale o TRIM della nave la differenza tra le immersioni di poppa e di prua: 8

9 Se, la nave è longitudinalmente dritta. Se, cioè se la nave si dice appoppata. Se, cioè se la nave si dice appruata. L'assetto normale è quello di nave appoppata; questa configurazione assicura buona stabilità di rotta, massima velocità e migliore comportamento in acque agitate. Nave inarcata e Nave insellata Una nave si dice inarcata quando la sua chiglia presenta una flessione verso l'alto, detta inarcamento; insellata quando invece presenta un insellamento. Questa flessione della chiglia è dovuta ad un'errata distribuzione longitudinale del carico. Per poter determinare l'eventuale flessione della chiglia occorre confrontare l'immersione nel mezzo e l'immersione media. Se Se la nave è inarcata. la nave è insellata. I movimenti della nave Se consideriamo un sistema di assi cartesiani con l'origine coincidente con il punto di chiglia, l asse coincidente con la perpendicolare nel mezzo, l asse orientato verso prua coincidente con la linea di base e l asse orientato verso destra e perpendicolare ai primi due, possiamo distinguere i seguenti movimenti: Beccheggio: rotazione intorno all'asse trasversale (la nave si immerge a prua e si solleva a poppa e viceversa); Rollio: rotazione intorno all'asse longitudinale (la nave sbanda trasversalmente verso dritta e verso sinistra); Virata o Accostata: rotazione intorno all'asse verticale verso dritta e verso sinistra. Avanzamento: spostamento lungo l'asse longitudinale Deriva: spostamento lungo l'asse trasversale 9

10 Compartimentazione La compartimentazione è la suddivisione, in più spazi, del volume interno dello scafo mediante delle paratie verticali stagne, le quali contribuiscono poi alla robustezza dello scafo. La compartimentazione ha quindi come scopo principale la salvaguardia della nave in caso di collisione, incaglio, falla... limitando gli allagamenti e come scopo secondario una migliore distribuzione del carico e dei pesi. Ogni nave è dotata è dotata almeno di: due paratie estreme, quella di prua detta paratia di collisione e quella di poppa detta paratia del pressatrecce; due paratie che delimitano l'apparato motore, una delle quali può anche coincidere con la paratia estrema di poppa quando l'apparato motore è situato a poppa della nave. Il numero di paratie presenti a bordo di una nave aumentano, secondo la normativa del RINa, all'aumentare della lunghezza della nave, come è riportato nella tabella sottostante. Le paratie vengono numerate a partire da prua, con la paratia di collisione, andando verso poppa, con la paratia pressatrecce. Stiva: Il compartimento delimitato da 2 paratie stagne trasversali e destinato a contenere il carico è detto stiva. Le stive vengono numerate progressivamente da prua verso poppa. 10

11 Gavoni: Il compartimento estremo di prua, compreso tra l'estremità di prua e la paratia di collisione, è detto gavone di prua; il compartimento estremo di poppa, compreso tra la paratia pressatrecce e l'estremità di poppa, è detto invece gavone di poppa. All'interno di ciascun gavone esistono diversi compartimenti: La parte inferiore, detta cisterna d''assetto e destinata a deposito dell'acqua, permette alla nave di ottenere l'assetto desiderato mediante un semplice spostamento d'acqua dalla cisterna di poppa a quella di prua e viceversa. La parte superiore del gavone di prua si compone di un deposito detto cala del nostromo, contenente oggetti e materiali vari necessari per la nave e per la sua manutenzione, e del pozzo delle catene contenente le catene delle ancore; la parte superiore del gavone di poppa si compone, invece, di un locale detto timoneria, contenente l'apparato meccanico del timone. 11

12 Doppio fondo: un altro importante compartimento di bordo è il doppio fondo (DF), una cassa, divisa in vari compartimenti stagni e non comunicanti tra loro detti semplicemente doppi fondi, costruiti nella parte inferiore della nave e adibiti al contenimento di liquidi, in genere acqua di zavorra (acqua di mare). Essi nascono dall'esigenza di evitare l'allagamento delle stive e del locale dell'apparato motore in caso di allagamento dovuto ad incaglio o falla. I doppi fondi permettono attraverso un opportuno riempimento localizzato la variazione dell'assetto longitudinale e la variazione dell'inclinazione trasversale della nave. Spazi protettivi (PL- Protected Location), sono delle casse costruite nella parte laterale della nave, in pratica dei doppi fianchi, contenenti acqua di mare, che nel caso di petroliere permettono, in caso di collisioni, di prevenire gli sversamenti di sostanze inquinanti. Cisterne e depositi: I depositi sono gli spazi destinati a contenere liquidi di consumo (come il combustibile o acqua dolce), le cisterne sono invece gli spazi destinati a contenere i carichi liquidi. I compartimenti destinati a contenere acqua di mare sono detti depositi di zavorra, o più comunemente deep tanks; questi compartimenti si estendono per tutta l'altezza di ciascun fianco o per buna parte di esso. Boccaporti: I boccaporti sono le aperture praticate sui vari ponti longitudinali che immettono nelle stive e servono per passaggio del carico durante le varie fasi di imbarco/sbarco, nonché al passaggio del personale. Sono a chiusura stagna per mezzo di opportuni portelloni 12