-
Utenti
-
Varo5
-
Numero contenuti
525 -
Iscritto
-
Ultima visita
Tipo di contenuto
Profili
Forum
Calendario
Risposte pubblicato da Varo5
-
-
Nel frattempo ringrazio Varo5 per la sua risposta/ spiegazione al mio quesito. Quesito davvero da profano che non immaginava di esigere una così complessa, ma sempre affascinante e chiara risposta!
Ti seguo sempre con grande interesse; a rimorchio, magari, ma ti seguo!
Buon ferragosto!
Carissimo Bob.
Questa volta il nostro uditorio deve fare una collettiva battuta di mano a te, che sei riuscito a tirarmi fuori un post interessantissimo che gli inesperti, ma anche gli esperti, non lo pensano pur sapendo che è così.
Bravo Bob! Sono io che ti ringrazio. Mi stai facendo un controcanto di tutto rispetto.
Continua e faremo un'ottima teoria della nave. Varo5
-
Questa volta mi sento in dovere di fare una precisazione.
Io non ho la velleità di stabilire la causa dell'esplosione del sommergibile indiano. La causa sarà stabilita dalle Autorità Indiane, e se la verità sarà vera o di comodo non ha alcuna importanza in questa sede.
E' innegabile che il pericolo principale di esplosioni a bordo dei sommergibili è l'idrogeno prodotto non solo dalla carica degli accumulatori, ma anche per autoscarica quando tutto è fermo, in quantità certamente modesta ma sempre pericolosa.Certi problemi apparentemente piccoli sono noti solo a chi ha progettato o navigato.
Allora il sottoscritto coglie l'opportunità in queste occasioni per raccontare ai non informati le problematiche di queste navi, ma anche delle altre navi militari e mercantili.Varo5
-
Cosa può avere causato l'esplosione? si possono ipotizzare 3 cause:
- un problema sulle armi di bordo (siluri/missili) - ma è difficile che facessero operazioni di imbarco o manutenzione a mezzanotte
- un problema sul circuito del gasolio - piu probabile, specie se connesso con la terza ipotesi
- un problema di sviluppo di idrogeno dalle batterie - è forse il pericolo maggiore a bordo dei battelli convenzionali. Un ciclo di manutenzione delle batterie dura diversi giorno con periodi di cariche e scariche complete che producono molto idrogeno.
Ho visto alla TV la doppia fiammata rossa e bianca uscente (pare) dal portello della vela del smg indiano. Deve esserci una logica in quella eslosione.
Premetto che io non sono un espeto di Idrogeno ma di ventilazione che ha che fare con il "maneggio" dell'Idrogeno dalle batterie dei smg. Infatti io ho progettato gli impianti di ventilazione e condizionamento dell'aria sia dei sottomarini classe "Sauro" che della classe "Toti".
Ho anche postato un topic sull'argomento della serie "Dietro le quinte".
I motori Diesel dei smg muovono le dinamo che producono l'elettricità, la quale viene "immagazzinata" negli accumulatori, con voltaggio di 2 Volt, con sintesi chimica.
Per avere il voltaggio necessario occorrono 296 accumulatori "Sauro" da caricare con le dinamo mosse dai motori termici.
Il nostro Totiano ha postato un bellissimo topic sull'argomento e Vi invito a leggerlo. Gli accumulatori immagazzino l'elettricità tramite la sintesi chimica che, per effetto secondario, producono molto idrogeno che si disperde nei locali dove sono sistemati gli accumulatori.
L'idrogeno deve essere intercettato nei locali batteria ed incanalato dall'impianto di ventilazione alle aspirazioni del Diesel, bruciato e quindi espulso con i gas di scarico.
L'Idrogeno mescolato all'aria contenente il 21% di ossigeno diventa una miscela esplosiva.
La miscela brucia con la percentuale del 4%, è esplosiva con l' 8% ed innocua al 2%.
La ventilazione deve ridurre al 2% la miscela e portarla ai motori termici. C'è pericolo di esplosioni durante queste operazioni. Esempio da me già riportato in altro post dove raccontavo che la Marina Militare Italiana ha avuto un incidente a Taranto, con quattro morti, per esplosione di un angolo di locale non bene arieggiato. Il smg non ha avuto gravi danni.
Io non conosco i classe Kilo ma ho progettato i "Sauro" con condotte che aspiravano anche negli angoli dei locali batteria e doppio ventilatore in parallelo, se un ventilatore andava in avaria c'era l'altro in moto, per un "lavaggio" giorno e notte. In banchina i ventilatori potevano essere in moto anche con la corrente da terra con voltaggio di 460 Volt, durante la "carica accumulatori".
Ci sono molteplici situazioni che possono essere la causa dell'esplosione, e fare ipotesi è come giocare al lotto. L'esplosione rossa potrebbe essere la deflagrazione di un angolo che dopo qualche secondo ha poi innescato l'atmosfera interna del smg inquinata e non ventilata a dovere. E' solo una ipotesi.
L'imbarco di armi e carburante sono da escludere perché altamente sicuri e collaudati. Incidenti ((con morti) per l'Idrogeno invece sono accaduti in tutti i cantieri che hanno costruito sommergibili e Marine Militari che li hanno impiegati.
Varo5
-
Nella prima figura illustrante le diverse situazioni di stabilità in relazione alle posizioni del C, G e del m, hai ricordato il caso dell'A.Doria.
Mi chiedevo se ti fosse possibile fare altrettanto ogniqualvolta tu possa associare un esempio pratico alla teoria. Questo ci aiuterebbe moltissimo a comprendere. Per esempio, quale tipo di navi può avere baricentro e metacentro coincidenti?
Bob Napp io ti devo una spiegazione. Mi hai chiesto notizie su una nave con il baricentro e metacentro coincidenti.
Una nave senza altezza metacentrica equivale al metacentro coincidente col baricentro. La nave naviga regolarmente verticale come se avesse una altezza metacentrica grande.
Se è verticale, non inclinata neanche di un decimo di grado, solo i calcoli possono dire se è ad altezza metacentrica zero.
La nave non è ingavonata.
Le ingavonate hanno l'altezza metacentrica negativa e per questo non possono navigare diritte - devono recurerare il necesario quantitativo di momento d'inerzia. Inclinandosi allargano l'area di galleggiamento e, quindi, aumentano il M.d'I. per avere il baricentro e il metacentro coincidenti, ma rimangono inclinate. E' ovvio che si tratta di piccole inclinazioni che non disturbano il camminare a bordo su un piano leggermente inclinato.
Nessuno ti dirà come stà la situazione. E' raro che appaiono sui libri le altezze metacentriche di qualche nave, compresi i manuali della materia, che danno pochi esempi.
Se una nave è con altezza metacentria zero nessuno te lo dirà. Probabilmente non lo sanno nemmeno i comandanti delle navi stesse. A mio avviso la "Costa Concordia era una di queste. Se era in giusto equilibrio verticale, credo che lo scoglio imbarcato nello scontro l'avrebbe inclinata a sinistra.
Ho trovato su un libro le situazioni del transatlatico "REX" nelle quattro situazioni di approntamento (già postate):
approntamento 1 - nave alla consegna - dislocamento 33.233 tonn. R-a -O,49 m.;
approntamento 2 - nave pronta alla partenza con carichi consumabili al completo:......stive vuote - dislocamento 45.2OO tonn. R-a +O,87 m.;
approntamento 3 - nave al ritorno con carichi consumabili a 1/4: ......stive vuote - dislocamento 37.298 tonn. R-a -O,2O m.;
approntamento 4 - nave pronta alla partenza con tutti i carichi al completo: stive piene - dislocamento 45.65O tonn. R-a +O,91 m.;
Dall'analisi dell'altezza metacentrica nelle 4 situazioni: alla consegna è ingavonata ma non conta nulla perché non naviga, è ormeggiata senza pericoli.
Il "REX" ha buona stabilità negli approntamenti di navigazione tranne all'arrivo con i carichi consumabili a 1/4 del peso.
E' ingavonato nell'ultimo giorno di navigazione prima di rientrare nel porto di armamento, se ha le stive vuote.
Se invece ha nelle stive un carico di 8OO tonn., che abbassa il centro di gravità di 2O cm, il "REX" rientra nel porto di armamento con il metacentro coincidente col baricentro, diritto senza alcuna inclinazione e senza problemi.
Il "REX" aveva una stabilità pressoché perfetta!
Posto sotto una immagine della sezione del "REX" al rientro con i pesi consumabili a 1/4 (approntam. 3), e il peso in stiva di 8OO tonn. che fa abbassare il baricentro nave di 2O cm. annullando il -O,2O m. dell'altezza metacentrica al rientro del viaggio di ritorno. L'altezza del baricentro è stimata, ma se fosse un po' diversa quel centro si abbasserà sempre dei 2O centimetri recuperando l'R-a negativo.
Sotto l'immagine c'è il calcolo che conferma quanto descritto.
Ti racconto un fatto letto anni fa, ma non ricordo la fonte.
Una nave con poca altezza metacentrica era comandata da un ufficiale che è riuscito a conoscere questa situazione e, preoccupato, esternava questa sua preoccupazione, ma ha navigato per anni con quella nave senza alcun incidente.
Durante la sua lunga esperienza di comando, si trovò nell'Oceano Indiano a sud del Madagascar ed incontrò la Tempesta perfetta. La nave non era piccola, tutta dipinta di bianco, con a bordo oltre duecento passeggeri ed adeguato equipaggio da nave passeggeri.
La nave non ha deviato la rotta perché se si allunga il percorso aumentano le spese ed il Comandante è il responsabile. La nave scomparve nella tempesta senza lasciare traccia della sua fine.
Molti anni dopo, i piloti di un aereo di linea in una giornata limpida e mare trasparente, notarono una macchia bianca nel mare a sud del Madagascar. Non è stato fatto alcun tentativo di ricerca e la bianca nave è rimasta in fondo al mare con tutto ciò che aveva a bordo, comprese le circa 350 persone.
Oggi con la navigazione satellitare si possono evitare questi incidenti, dirottando la nave per tempo, anche se ha un'altezza metacentrica buona e di conseguenza una coppia di stabilità potente. Dirottare tardi vuol dire mostrare pericolosamente il fianco nel tentativo di aggirare la tempesta. Talvolta restando alla cappa si può finire nel centro del ciclone. Ne riparleremo quando affronterò le correzioni alla stabilità (zavorra e controcarene).
Ciao Bob, spero di averti accontentato. Varo5
-
E inerente a la vostra ricerca?
Gli oggetti fotografati sono parte degli stabilizzatori montati sul "Conte di Savoia" costruito dal Cantiere "San Marco" di Trieste che non esiste più, cancellato dalla crisi cantieristica della fine del secolo scorso. Come gli altri cantieri che aveva Trieste. Unici cantieri cancellati salvando tutti gli altri che erano sparsi nelle città italiane.
Il loro uso era esclusivamente antirollio e non diedero i risultati sperati. Al loro posto ebbero più fortuna le ali antirollio, che migliorate nella loro efficacia, sono ormai diffuse nelle navi mercantili migliori, ma usati in tutte le navi militari anche in quelle piccole.
Le navi militari hanno bisogno di sistemi antirollio sia per le armi che per gli aerei (elicotteri ed aerei a decollo verticale e non.
Varo5
-
I MOVIMENTI DEL BARICENTRO
Il baricentro è stato considerato praticamente fisso, per evitare di complicare la comprensione degli altri problemi connessi.
Ora è giunto il momento di esaminare i movimenti del baricentro e come viene considerato nel computo di esame progettuale, perché niente è più falso dal credere che il baricentro sia un elemento fisso. E'un vero ballerino.
Un semplice esempio. Il picco di carico a prora che hanno tutte le navi, anche le grandi navi passeggeri, ha la portata (supponiamo) di 5 tonn. e il punto più alto dell'amantiglio, dove la nave "sente" il peso sollevato,è all'altezza delle imbarcazioni di salvataggio (circa 30 metri dal livello del mare).
Il baricentro della nave può essere circa a livello del mare.
Le 5 tonnellate sollevate dalla banchina prima alzano il baricentro di 3,6 m/m. Quando le 5 tonn. si poggiano sul doppio fondo il baricentro della nave si abbassa di 1 cm. dalla posizione primitiva. Due movimenti per il solo imbarco di un peso.
Il baricentro si muoverà tanto o poco per tutto ciò che viene imbarcato (+) e tutto ciò che viene sbarcato (-), modificando la sua ordinata sulla L.C.
Cambierà anche la sua posizione longitudinale modificando le immersioni.
Questi conteggi sono riferiti al "REX". Ho scelto questa nave per darvi il senso delle cose, per una nave che ha un dislocamento a pieno carico oltre 5O.OOO tonn.
Figuratevi i movimenti di una nave con dislocamento di 4.5OO tonn., possono essere anche più di dieci volte maggiore.
Quindi non si può stare dietro a tutte queste variazioni. Si pongono dei limiti di movimento che costituiscono i punti per controllare gli effetti sulla stabilità.
La classica "Altezza metacentrica" anche lei in continuo movimento per il muoversi del baricentro. Il centro di carena segue il baricentro perché lo spostamento offre un braccio d'azione alla coppia di stabilità (peso nave/spinta di Archimede) che muove l'assetto della nave longitudinalmente e traversalmente finché la coppia di stabilità non si sovrappone in posizione di equilibrio.I punti limite in fase progettuale sono quattro e contengono tutte le situazioni entro le quali si troverà la nave durante il suo impiego. Il cantiere costruttore come primo passo deve determinare l'"esponente di carico" (tutti i pesi che compongono la nave - nessuno escluso). Secondo passo sono le tre dimensioni della carena che sopporteranno questo peso.
Il punto chiave è la larghezza nave che determinerà la sua stabilità. Quì entra determinante l'ordinata del baricentro nave, per l'altezza metacentrica. Più della bravura dei progettisti conta l'esperienza. Ipotizzare correttamente tutti questi elementi è veramente arduo, talvolta non basta per evitare correzioni a fine costruzione.E' in questo aspetto che va visto il baricentro nave e la sua posizione (coordinate). E' per questo che he ho sviluppato gli schemi che sfiorano il capovolgimento e quanto labile sia lasituazione di una nave galleggiante, anche in mare tranquillo.
Le quattro situazioni limite di stabilità, punti chiave di riferimento progettistico, sono:APPRONTAMENTO 1. nave finita -
I manuali di tecnica navale forniscono dettagli su questo genere di cose che determinano un peso diffuso (ogni genere di oggetto imbarcato) per il completamento.
Questa è una delle situazioni di approntamento definibile "nave finita", alla consegna dal cantiere all'armatore. In effetti non è così perché alla consegna la nave ha a bordo carburante, acqua, viveri, e tantissimi oggetti che saranno sbarcati e la parte dei consumi resta a bordo.
Quindi è necessario fare una situazione di controllo ed aggiustamento.
Quando io ero a bordo a fare i collaudi dell'impianto di condizionamento e ventilazione un'altra squadra (di solito 5 persone, 3 collaudatori: cantiere, armatore, progettista un capo operaio per l'assistenza con un aiuto) che individuava gli oggetti da sbarcare peso, posizione misurata per poi trasformarle in coordinate da L.C. e da asse timone per i pesi da sbarcare a fine lavori. Compresi i liquidi rimasti che non fanno parte del peso nave. Altro gruppo per gli oggetti che saranno imbarcati e loro posizione.
Saranno esaminate tutte le cose che mancano con un dettagliato elenco e le coordinate dei posti dove saranno sistemate, per eseguire alla fine la giusta posizione del baricentro.La prova del carrello si fa più tardi per avere meno soggetti da considerare in più e in meno.
Questo peso nave e baricentro poi sarà confrontato con i calcoli ipotizzati durante la progettaziome e controllo successivo per conoscere le differenze riscontrate e decidere le dovute modifiche, se necessario. Questo è l'approntamento 1 per mezzo di semplici calcoli (momenti statici) per la correzione delle coordinate del baricentro nave. Lavoro che inizia al primo progetto e finisce alla consegna nave dopo le prove in mare.
Un lavoro ciclopico che può avere conseguenze correttive (zavorramento o contro carene che vedremo alla fine di questo topic).APPRONTAMENTO 2. nave carica (escluse stive) -
La seconda situazione utile alla misura della stabilità è a nave carica di tutti i pesi consumabili durante la navigazione come combustibili, olii motori, acqua dolce viveri di tutti i generi in cambusa e nei frigoriferi per i Passeggeri e l'Equipaggio.
Tutti i fluidi negli impianti di raffreddamento con acqua mare ed altri fluidi di funzionamento sono già compresi nel primo APPRONTAMENTO, compresa la piscina.
Il personale facente parte dell'equipaggio sono previsti sul posto di lavoro ed i passeggeri sono previsti sul ponte più alto a loro concesso di poter accedere.APPRONTAMENTO 3. ritorno da un viaggio -
La terza situazione da considerare è al ritorno del viaggio effettuato con i consumi vari ridotti a 1/4 del pieno carico di partenza. Questo è il punto più basso della altezza metacentrica che va attentamente considerata nel giudicare la necessità di correzione che esamineremo in un capitolo separato.APPRONTAMENTO 4. pieno carico -
La quarta situazione da definire è la nave con le stive cariche di un peso definito in contratto con densità omogenea. Nelle altre situazioni le stive per il carico vanno considerate vuote perché alterebbero le altezze metacentriche quando la nave naviga a stive vuote. Tutti gli altri generi di carico che saranno trasportati sono trascurati. Se più pesanti comportano un abbassamento del baricentro con conseguente aumento dell'altezza metacentrica.l'aumento di peso dei consumabili vanno calcolati con i volumi dei contenitori come casse, doppi fondi, e recipienti vari, per i quali si calcolano i momenti statici nelle tre coordinate ortogonali per stabilire le loro influenze sul baricentro nave, ed ottenere la posizione del baricentro per avere la corretta altezza metacentrica
nelle quattro situazioni.
Inoltre c'è un'altro fattore di riduzione della stabilità:
i carichi mobili o carichi scorrevoli. Se questi carichi non sono bloccati(automobili, botti, grano alla rifusa ecc.) influiscono negativamente sull'altezza metacentrica. Non si tratta di aumentare l'altezza metacentrica (r-a) ma di bloccare i carichi con opportune trattenute metalliche per gli automezzi.
Per le botti non basta alzarle affinché non siano rotolabili ma sono necessarie forti legature con cavi di canapa o nylon. Per i carichi alla rifusa vanno sistemate paratoie di legno che impediscano i movimenti scorrevoli del carico.Premesso quanto sopra, bisognerebbe conoscere la posizione di un baricentro, per poter definire i suoi movimenti, calcolando con i momenti statici gli altri casi previsti.
Il più interessante da conoscere è il terzo con la nave al rientro da un viaggio. E' la situazione di minore stabilità per aver consumato il carburante sistemato nei doppifondi, in posizione molto più bassa del baricentro.
Purtroppo l'altezza del baricentro di una nave io non l'ho mai visto pubblicato da nessun libro o rivista tecnica specializzati.
E'un elemento normalmente tenuto riservato e dovrebbe conoscerlo chi deve usarlo, almeno dovrebbe sapere quanto vi ho sopra raccontato.Un ottimo e completo manuale di carattere navale (Cafiero) dà le dimensioni ed altre caratteristiche di navi costruite per aiutare i progettisti, ma per il baricentro da la tabella seguente che indica solamente la minima e la massima altezza dei baricentri su L.C. di vari tipi di nave mercantili e militari:
Nelle prossime puntate esamineremo come viene definita l'ordinata e l'ascissa del baricentro durante la costruzione di una normale nave, sia questa una nave militare oppure mercantile da passeggeri o da carico.
Varo5
-
-
NAVE DURA,CEDEVOLE,TRANQUILLA
Nell'esame che abbiamo fatto per le inclinazioni, abbiamo scoperto che se la direttice VERTICALE dal centro di carena passa sopra il baricentro della nave inclinata, il braccio della coppia di stabilità è positivo (raddrizzante) anche se il metacentro si trova sotto il baricentro.
La situazione è diversa dalla stabilità entro i 12 - 15 gradi d'inclinazione, per il fatto che la verticale dal centro di carena si trova sul piano di simmetria nave e non dà un braccio d'azione alla coppia di stabilità. Se inclinata di pochi gradi è l'altezza metacentrica che le dà il braccio d'azione. Il (R-a)sen.alfa.
Infatti, viene chiamata stabilità metacentrica se il metacentro si trova sopra il baricentro, ma questa regola è valida solo entro i 12 gradi d'inclinazione. Per inclinazioni maggiori la regola cambia come mostrato negli schemi riportati nei precedenti capitoli, chiamando in causa le carene inclinate per ottenere la posizione del centro di carena, che mostra se la linea d'azione della spinta di Archimede passa sopra il baricentro (raddrizzante) o passa sotto il baricentro (capovolgimento).Senza un topic delle inclinazioni queste cose erano incomprensibili.
Ne riparleremo quando faremo le carene inclinate, che danno la esatta direzione di questa spinta la cui forza è il dislocamento. Il fattore D.(R-a)sen.alfa, VALIDO FINO 15 gradi (confine elastico) da la situazione cosidetta metacentrica, dei tre comportamenti attribuiti alla nave:- DURA - quando la sua altezza metacentrica è notevole e si comporta agitata col mare ondoso, sbandata da un'ondata si raddrizza in modo scattante e provoca inevitabilmente disagio a chi è a bordo. Inaccettabile se porta passeggeri.
- CEDEVOLE - quando ha bassa altezza metacentrica e si rialza dalla sbandata con lentezza, perché ha poco braccio nella forza nel momento raddrizzante.
Il dislocamento è la forza che non lascia dubbi sulla sua potenza, ma se il braccio d'azione è piccolo, il risultato è modesto. Il braccio d'azione non è l'altezza metacentrica ma questa è ridotta per il sen alfa. Se l'inclinazione è 12 gradi, il braccio d'azione sarà il 20% dell'altezza metacentrica, cioè pochi centimetri da moltiplicare per il dislocamento nave. La situazione a bordo è gradevole, non comporta mal di mare e si cammina senza spinte che ti sbattono
sulle pareti o ti buttano fuori dal letto mentre dormi.- TRANQUILLA - è la via di mezzo tra i due estremi tra il disagio e la sicurezza.
Non facile da segliere. Comunque l'altezza metacentrica deve essera inferiore al metro, salvo le navi da carico con le stive piene. Per navigare a stive vuote e in sicurezza le navi da carico hanno un impianto idrico, che riempie parte dei doppi fondi per fare abbassare il baricentro. I progettisti devono fare tutti questi calcoli per stabilire quanta parte dei doppi fondi dovono allagare in caso di poca stabilità e mare ondoso.L'esperienza ha dimostrato che l'altezza metacentrica va ponderata e dare valori diversi secondo la grandezza della nave e, soprattutto, in base al servizio che è destinata a svolgere. Forse non è facile capire perchè le gemelle "Toscana", navi da carico, quindi "dure" se avevano le stive cariche e ultra "cedevoli" da vuote, non adatte a navi ospedale sono state dotate di controcarene, credo in seguito. La gemella "Sicilia" in porto a Napoli ha subito uno squarcio alla carena causa un bombardamento.
Per evidente povertà di altezza metacentrica, se vuota anziché poggiarsi diritta sul basso fondale del porto e facilmente recuperabile, si è coricata sul fianco sinistro in modo irrecuperabile.
La "Sicilia" gemella della "Toscana" affondata in porto a Napoli è evidentemente priva di controcarene.
Questa è la "Toscana" da nave ospedale con le controcarene,durante la seconda guerra mondiale
Se qualcuno ha dei dubbi posto un'altra "Toscana" che mostra le controcarene veramente grandi, per dare alla nave una stabilità notevole, se le stive sono e restano vuote per usarle come nave ospedale o trasporto per emigranti.Varo5
-
Il varo della "Cristoforo Colombo", gemella dell'"Andrea Doria", a Genova - Sestri, il 9 maggio 1953 nel cantiere Ansaldo.
La foto è interessante perché mostra al pubblico i vasi di scorrimento della nave, mai mostrati alla curiosità del pubblico. La nave giace in una specie di portantina (invasatura) che scorrendo, anzi scivolando sui vasi "trasporta" la nave dal terreno sul quale è stata costruita al suo elemento naturale (il mare).
Le immagini successive mostrano l'invasatura sotto la prora e la nave in mare con l'invasatura che si vede a poppa del rimorchiatore.I vasi non costituiscono un piano inclinato ma una curva adeguata a regolare la velocità di scorrimento.
A questo punto l'invasatura ha compiuto il suo scopo e la nave, rimorchiata alla banchina di allestimento, sarà rapidamente liberanta dall'invasatura e lo scafo alle sue forme naturali.
didascalia: Quando lo scafo è finito, si prepara sotto una specie di barella, denominata invasatura, che scorrerà sul piano inclinato, come si vede nella immagine del varo, costituito da due corsie di scorrimento prolungate anche sotto il livello del mare in modo che la nave si stacchi da sola quando galleggia.
L'invasatura sarà demolita sotto il livello del mare per liberare lo scafo, dopo l'ormeggio alla banchina di allestimento.
Varo5 -
LA STABILITA' DI FORMA E LA STABILITA' DI PESO
Queste espressioni le avrete certamente sentite, ma Vi sarà rimasto qualche dubbio sulla comprensione.
Colgo l'occasione per chiarire questo dilemma, difficile da spiegare a parole.
Posto un disegno illustrativo che non lascia equivoci. Dato che parliamo ampiamente di stabilità, credo sia il momento più favorevole per i chiarimenti. La stabilità di forma meno la stabilità di peso dà la stabilità normale, cioè D(R-a)sen.alfa.
Spero che questa parentesi sia stata gradita. Varo5
-
L'INCLINAZIONE SBAGLIATA DELLA "C.C."
Il fatto che la "Costa Concordia", imbarcando lo scoglio di 17 tonnellate nello scontro alle Scole dell'isola del Giglio, sia rimasta inclinata a destra anziché inclinarsi a sinistra, dimostra che la "Costa Concordia" era ingavonata.
Questa immagine ipotizza schematicamente la situazione della "C.C." indenne prima dello scontro alle Scole. La posizione del metacentro sotto al baricentro nave, la linea di spinta del dislocamento (segnata x) di equilibrio, quando ipotizzata verticale, sbanda ad allargare l'area di galleggiamento per acquisire M.d'I. che alza il metacentro "m" in "mx" e centra il baricentro "G" fermando le inclinazioni in quella angolazione di equilibrio nel centro di carena "Cx".
La nave non fa questi movimenti una alla volta ma li fa tutti insieme raggiungendo l'equilibrio mostrato nell'immagine 19b.
Questa è la situazione della nave galleggiante sulla verticale Cx - G, mentre la mezzeria Z-Z è la sbandata di fatto.Se questo punto di spinta corrisponde al baricentro nave, la coppia è in equilibrio e la nave resta così inclinata.
Se questo punto di spinta risulta sopra il baricentro nave, le due forze non corrispondono e la coppia ottiene un braccio d'azione (la distanza tra le due linee d'azione)che fa girare la nave attorno al suo baricentro verso l'alto, finché le linee d'azione (una verso il basso - peso - e l'altra verso l'alto - Archimede -) non si incontrano per restare in equilibrio verticale o inclinata.
Se questo punto di spinta risulta sotto il baricentro nave, l'equilibrio stà in basso e la coppia gira la nave verso il basso perché il suo equilibrio stabile è capovolta di 180 gradi.Per buttarsi a sinistra sarebbe stato necessario abbassare il baricentro della "Costa Concordia" della quantità pari alla sua altezza metacentrica negativa.
Lo scoglio di 17 tonn. ha comunque abbassato il baricentro della "Costa Concordia" e nella Fig.20 Vi dò il calcolo della quantità di abbassamento ottenuta. 2,88 millimetri.
Un peso di 170 tonn. (dieci volte maggiore dello scoglio) avrebbe abbassato il baricentro di 2,88 centimetri.
Ci volevano 1000 tonn. sistemate sul doppio fondo per mettere la nave in verticale, superando il contrasto della coppia di stabilità. Poi il peso laterale per inclinarla a sinistra.Dovete pensare che il momento inclinante dello scoglio di 17 tonn. con braccio mezza nave (circa 17,5 m. = 298 tonn.m.)
aveva come antagonista la coppia di stabilità, di 65.OOO tonn. con braccio d'azione corrispondente per ottenere il bilancio del momento dello scoglio verso sinistra.
Un millimetro di braccio fa 65.OOO x O,OO1 = 65. Il momento dello scoglio è 298 t.m. diviso per 65 = 4,6 m/m è l'effetto prodotto dalla scoglio, lasciando perdere le resistenze che s'incontrano nei movimenti della nave. Lo sbandamento a destra
si è accorciato di 4.6 millimetri.Solo gli allagamenti hanno avuto il demerito di portare la potenza di quella coppia sotto il baricentro della nave, scatenando una potenza di centinaia di migliaia di tonn.m. per ridurla in quelle condizioni.
Il disegno illustra i movimenti. I centri hanno subito quei percorsi però non così ampi come mostrato sul disegno. Io ho allargato gli spazi per dare la possibilità di capire, se fossero in scala non si capirebbe niente. Ho rifatto il disegno per poter illustrare meglio cosa è avvenuto durante le inclinazioni. Solo l'arenile della Gabbianara ha potuto evitare il completo capovolgimento, fronteggiando quella enorme potenza della copia di stabilità della "C.C.", in azione negativa.
Non facciamoci convinzioni sbagliate con i racconti diffusi dai giornali. Se la "C.C." avesse avuto una altezza metacentrica
esagerata di oltre un metro, con lo stesso squarcio avrebbe allungato i tempi, ma con lo stesso risultato finale.
Lo squarcio, lungo quasi 60 metri, è stato il freno rallentatore che ha salvato la vita a migliaia di persone a bordo. Se non fosse stata la girata, lo scontro con gli scogli sarebbe stato a 30 kilometri all'ora. Siete tutti in grado di capire perché il comandante della "C.C." accortosi della probabilità di andare diritto sugli scogli a quella velocità, ha deciso di andare girato anziché di punta.
Ha preferito salvare i passeggeri ed il suo equipaggio, evitando di mandarli a sbattere a 30 km.ora contro le pareti. Se la nave andava diritta sugli scogli poteva essere riparata sostituendo la parte bassa della prora sotto il galleggiamento. Non dimenticate i tre morti durante lo scontro alle Scole.
La "Costa Concordia" non è stata distrutta da eventi esterni, ma dalla sua stessa coppia di stabilità.
Varo5 -
LE EVOLUTE METACENTRICHE
Ora dobbiamo immaginare l'effetto che i ginocchi fanno sui metacentri. Il massimo allargamento dell'area di
galleggiamento corrisponde alla parte bassa del ginocchio.
All'inizio delle inclinazioni i metacentri si alzano e quando arrivano al ginocchio rallentano la salita del metacentro.
Nelle angolazioni maggiori alla fine del ginocchio l'area di galleggiamento si restringe e quindi il metacentro si abbassa.
Le evolute metacentriche sono il percorso dei metacentri durante le inclinazioni della nave. Questi percorsi si
definiscono nello stesso modo della nave verticale.
Momento d'Inerzia del galleggiamento inclinato diviso per il volume di carena, quest'ultimo è un numero fisso dato
che la nave non cambia dislocamento durante le inclinazioni.
Ricordarsi che le inclinazioni in caso di FALLA toglie il M.d'I. dei compartimenti allagati ed i metacentri hanno una
caduta notevole della evoluta verso il basso che non avviene nelle navi con la carena integra.
Si esegue facendo i relativi calcoli ogni dieci gradi alla volta fino all'inclinazione che supera il trincarino.
I relativi raggi metacentrici sono in verticale sopra i centri di carena, definiti con le "carene inclinate" mentre il volume di carena è isocarenico (stesso volume).
L'immagine è puramente figurativa anche per navi con notevoli altezze metacentriche come le navi da carico con le stive piene di oggetti pesanti - per esempio tronchi d'albero che giungono dall'Africa - hanno baricentri fortemente abbassati.
E' la traccia che lascerebbe un sistema scrivente capace di seguire il percorso del metacentro.
L'immagine mostra come si definisce la posizione dei prometacentri ed il lato "h" del triangolo trigonometrico, per determinare la "coppia di stabilità" alle varie inclinazioni.
L'immagine mostra la situazione delle navi con il metacentro sotto il baricentro. Navigano leggermente inclinate e sono chiamate "ingavonate".
L'angolo che la ferma inclinata, in posizione di stabilità indifferente, dipende dalla quantità di momento d'inerzia che riesce a recuperare dall'allargamento dell'area di galleggiamento inclinato, per compensare quanto le mancava per avere la posizione verticale.
Questa evoluta è un punto e si riferisce ai galleggianti cilindrici, come quelli dei sottomarini.
Il punto non si muove ma è praticamente un'evoluta, perché il suo movimento è soltanto che gira su se stesso.
Varo5 -
IL GINOCCHIO DEL FONDO
Ho voluto indagare ciò che succede quando il ginocchio del fondo esce dall'acqua, dalla parte opposta al lato inclinato.
E' stata una sorpresa anche per me constatare che il ginocchio del fondo esce dal mare all'inclinazione di soli 12 gradi sulle
grandi navi da crociera ("Star Princess") di buona stabilità.
Durante l'emersione del ginocchio, l'area di galleggiamento non si allarga più sul lato emergente, ma continua ad allargarsi
sul lato inclinato. Quindi c'è un rallentamento di maggiorazione dell'area di galleggiamento ma il Momento d'Inerzia continua ad aumentare fino alla completa emersione del ginocchio.
Dopo c'è il fondo della nave che riduce l'area detta drasticamente, per angoli superiori ai 22 gradi. E' il via al rapido capovolgimento.
Nel confronto è sopra disegnata la forma, nella stessa scala, della sezione del nostro transatlantico "REX", in rosso, per capire il comportamento delle navi costruite 30 anni prima, e cioè angoli di 24 gradi (contro 12 gradi) ed il crollo dopo il ginocchio a 39 gradi (contro 22), sopra il trincarino!
Mi stò chiedendo come l'immersione del "REX" sia stata definita con tanta cura, durante la progettazione, per centrare così bene questo obiettivo, legato alla stabilità durante le inclinazioni nel caso di "falla".
Sono piacevolmente sorpreso da questa constatazione!
Il grafico postato è l'analisi dell'immagine del ginocchio che spiega graficamente l'aumento di galleggiabilità per le navi inclinate.
MOMENTI D'INERZIA RECUPERABILI DALLE INCLINAZIONI
Per Contenimento Perdite Per FallaIl quadro ha per ordinate gli angoli d'inclinazione e le ascisse mostrano con evidenza i modesti recuperi di larghezza nave che corrispondono agli aumenti di area di galleggiamento che dà i momenti d'inerzia per la stabilità.
Alla larghezza della nave talvolta bastano alcuni decimetri di scarsezza, anche se la nave è larga decine di metri, per passare dal troppo al troppo poco.
La prima imputata è la larghezza nave (è il primo diagramma a sinistra). Ho volutamente diviso in due il diagramma di come si allarga il galleggiamento e l'effetto che fa il ginocchio quando emerge dall'acqua. Da quel momento i recuperi finiscono e l'area di galleggiamento si riduce anziché aumentare. E' il colpo di grazia per il capovolgimento se l'altezza metacentrica è scarsa, anche se il mare non è arrivato al trincarino per allagare lo scafo dall'alto.
Quindi l'immersione nave è un' altro fattore di sicurezza, oltre la larghezza, determinante nei confronti delle inclinazioni..
IMMERSIONI CORTE O ALTE ?Abbiamo parlato delle difficoltà di definire la migliore larghezza nave per la stabilità. Ora esaminiamo gli effetti delle immersioni rispetto alle inclinazioni sulle navi per la falla, ma anche per altri casi d'inclinazione dovute al mare, vento, ma anche imbarcando pesi notevoli con le gru di bordo.
Le immersioni di varie navi del passato.
"REX" immersione 1O,71 m. con un dislocamento di 58.000 tonn.
"Conte di Savoia" imm. di 9.5O m. con dislocamento di 41.760 t.
"Andrea Doria" imm. di 9.33 m. con dislocamento di 29.950 tonn.
"Saturnia" immers. di 8.85 m. con dislocamento di 26.680 tonn.
"nome non noto" imm. di 9.15 m. con dislocamento di 32.000 tonn.
"Star Princess" imm. 8,30 m.(8,O8 di progetto), disl.65.000 tonn.L' "Andrea Doria", con dislocamento meno della metà delle crocieriste, aveva una immersione di oltre un metro in più.
Certamente condannata all'affondamento, ma quanto è stata dura a morire, e qui diamo il merito a chi è dovuto. L' "Andrea Doria" non ha fatto una sola vittima intrappolata. I 50 morti nel suo affondamento li ha fatti tutti la "Stockholm".
Ho voluto capire il parametro larghezza-immersione della "Andrea Doria" e le relative angolazioni. Non ho piani di costruzione per definire con precisione questo parametro, ma con i dati pubblicati e la forma del fondo con esperienza professionale, ho potuto constatare che i parametri dell'"Andrea Doria" erano molto vicini a quelli del "REX". 35 gradi a mezzo metro sotto il trincarino.
Non conosco la questione allagamenti e compartimentazione per completare l'indagine, ma almeno da questo lato, quelle navi erano costruite con esemplare prudenza professionale.Se ritenete che i diagrammi siano poco chiari li rifaccio suddivisi in immagini separate. E' interessante capire gli effetti del
ginocchio.Varo5
-
Nella prima figura illustrante le diverse situazioni di stabilità in relazione alle posizioni del C, G e del m, hai ricordato il caso dell'A.Doria.
Mi chiedevo se ti fosse possibile fare altrettanto ogniqualvolta tu possa associare un esempio pratico alla teoria. Questo ci aiuterebbe moltissimo a comprendere. Per esempio, quale tipo di navi può avere baricentro e metacentro coincidenti?
Quello che mi chiedi lo sto già facendo ed ho intenzione di accontentarti al massimo, ma quelle notizie sono moltoriservate. Sono convinto che neanche i comandanti di quelle navi sono a conoscenza, salvo casi eccezionali.
Quando ho detto che la C.C. era una di quelle non sono stato creduto.
Farò tutto il possibile. Ho già pronto un confronto tra il "REX" e la "Star Princess" e l'affondamento del "Doria".
Ti ringrazio per il tuo intervento. Siamo appena agli inizi e in fondo sarà tanta materia di discussione e spiegazione.
La spiegazione appena postata è sufficiente o devo ripetermi in altro modo più ampio per la stabilità.
Ciao Bob non ti fermare nemmeno tu ed aspetto Marco. Aldo (Varo5)
-
CHIARIMENTI SULLA COPPIA DI STABILITA'
Per leggere bene i grafici basta orientarsi con l'immagine sottostante. le forze devono essere in equilibrio, se non
lo sono la nave ruoterà attorno al suo baricentro, sia in senso laterale (per 180 gradi) oppure in senso longitudinale
di pochi gradi, finché troverà l'equilibrio con il peso nave, stessa direzione ma verso contrario, una sopra l'altra.
Le forze "S" non sono due ma una, pari al dislocamento, sono disegnate due posizioni della stessa forza. La spinta di
Archimede che può essere positiva (raddrizzante-colore verde) o negativa(ribaltante-colore rosso). la seconda forza della
coppia di stabilità è il peso nave (non disegnato) che dal baricentro G è rivolta sempre verso il basso con direzione
parallela alla spinta, o coincidente se in equilibrio.
La forza "F" è una qualsiasi che sbanda la nave e può inclinarla, ruotandola attorno al suo baricentro.
La nave è sollecitata a reagire con la forza della sua coppia di stabilità e questa controgirerà la nave finché non troveranno l'equilibrio una sopra l'altra, magari girata di 180 gradi capovolta.Lo sbandamento sposta la posizione del centro di carena nella posizione C' dalla quale parte in verticale la spinta di Archimede.
A e B sono le direzioni di movimento dei momenti (della coppia di stabilita') quando sono positivi o negativi.
Il disegno mostra la SPINTA di Archimede in due posizioni qualsiasi una positiva sopra G e l'altra negativa sotto G.a è il braccio positivo della coppia di stabilità
(prometacentro sopra G).
b e il braccio negativo della coppia di stabilità
(prometacentro sotto G).Il piano di simmetria nave "Z - Z" sarà inclinato di un certo angolo e la verticale dal centro di carena potrà incontrare il detto piano sopra o sotto il baricentro, come mostra l'immagine. In direzione A o in direzione B.
Gli incroci di dette verticali con Z -Z sono i prometacentri.
Se la verticale partente da C' trova il prometacentro sopra G la coppia di stabilita' e' positiva, contrasta il momento
sbandante e potra' fermare l' inclinazione in un determinato angolo di equilibrio.
Viceversa, se la detta verticale passa per il prometacentro sotto G, la coppia di stabilita' è negativa ed aiuta la forza esterna a capovolgere la nave.
La "Costa Concordia" è stata ribaltata dalla propria coppia di stabilità non da forze esterne,
Varo5 -
I CENTRI DI CARENA IN MOVIMENTO
La Fig.7, postata nella precedente puntata, mostra la coppia di stabilità in modo essenziale, senza scafo né metacentro che creano ingombro. Le forze sono note:
P peso nave ed S spinta uguale al dislocamento.
La linea di spinta stà verticale sopra il centro di carena ed ha il metacentro su detta linea, solitamente sopra ma anche sotto il piano diametrale della nave. Il prometacentro sta sempre sul piano diametrale di simmetria nave.Il braccio della coppia G-F, in metri, moltiplicato per il peso nave, dà il valore in tonn.metri al momento di stabilità che fa ruotare la nave sul suo baricentro.
Il momento raddrizzante è: D.(h - a)sen.0. Il fattore (R - a) è diventato (h - a). Pertanto, se il metacentro è più basso del prometacentro e stanno sulla stessa verticale, la coppia è raddrizzante se la linea di forza passa sopra il baricentro.Se quella direttrice sopra il centro di carena (sempre verticale) taglia il piano di simmetria nave Z -Z sotto il baricentro, la coppia di stabilità diventa negativa, cioè ribaltante.
Vediamo in seguito gli effetti che queste situazioni producono con i metacentri sopra o sotto il prometacentro.Prendiamo nota dei simboli sulle immagini che seguono:
G = baricentro del peso nave;
C = centro del volume di carena;
C' C'' C''' = centri di isocarena inclinati;
A - B = galleggiamento orizzontale;
A' - B', A'' - B'' = galleggiamenti inclinati;
m = metacentro iniziale della nave verticale;
m', m'', m''' = metacentri dei galleggiamenti inclinati
u = prometacentro non usato perché è corrispondente a m;
u', u'', u''' = prometacentri a nave inclinata.
Corrisponde alla nave normale in posizione stabile in verticale. Il baricentro è vicino al metacentro con poca altezza metacentrica, ma il prometacentro è più alto e dà migliore sicurezza, perché le inclinazioni allargano l'area di galleggiamento ed aumentano il momento d'inerzia che va ben sopra ad "u" migliorando la stabilità se la nave è inclinata. In caso di falla dà tempo per salvare tutti.
Il caso di affondamento dell'Andrea Doria.
Il metacentro è basso sotto il baricentro, la nave ha altezza metacentrica negativa. Il prometacentro è pure sotto il baricentro.Questa nave non stà né verticale né inclinata.
Probabilmente si è capovolta al varo.
Questa nave è in stabilità indifferente perché il baricentro coincide con il metacentro. Ha altezza metacentrica nulla.
Può navigare in mare tranquillo, ma se sbanda forte non si rialza e finisce capovolta.
Anche questa nave ha stabilità indifferente. Il baricentro coincide col metacentro. Non ha altezza metacentrica, rolla
tanquilla e si rialza lenta ma è pericolosa in caso di falla.
Da poco tempo per salvarsi per chi è a bordo.
La nave ha una modesta altezza metacentrica negativa. Naviga tranquilla ma è ingavonata. E' la situazione delle navi da carico che navigano vuote. Vanno leggermente sbandate senza patemi se il mare è tranquillo il comandante è di buon umore perché può fare economia di combustibile.
Se il mare è mosso zavorrano la nave imbarcando acqua di mare nei doppi fondi.
A nave con le stive cariche è super stabile.
Ci sono tante altre situazioni, ma Vi siete fatti un'idea di come vanno le cose.
Vediamo altre circostanze. Una nave stabile col metacentro che si alza per allargamento dell'area di gallegiamento ha
un limite, cioè quando il livello del mare arriva al trincarino.
Non basta perché dal lato opposto c'è il ginocchio che esce dal mare e l'area di galleggiamento si restringe I metacentri fanno un tracciato, nominato "evoluta metacentrica" dopo essere saliti scendono formando dei tracciati che suggeriscono caotiche situazioni.La prossima puntata parleremo di evolute metacentriche perché sopra abbiamo visto diverse situazioni, ma con una sola inclinazione (30 gradi).
E il resto?.
Varo5
-
Facciamo un breve ripasso della stabilità fatta fino ad oggi.
Il momento raddrizzante è dato dall'espressione:
D.(R - a) sen.alfa
R = M.d'I. / V (momento d'inerzia del galleggiamento diviso per il corrispondente volume di carena), m. alla quarta potenza
divisi per il volume di carena in m. alla terza potenza dà il raggio metacentrico in metri - Fig.5 e 6.Quì il galleggiamento è simmetrico perché la nave è diritta e la coppia di stabilità è in equilibrio. G e C sono uno sopra l'altro.
Il momento raddrizzante avviene se una forza esterna inclina la nave. Le due forze della coppia di stabilità (peso nave e spinta) si scostano dalla linea verticale di equilibrio, in corrispondenza con il piano di simmetria nave, ed appare una distanza tra di loro che è il braccio di stabilità. Allora la nave non è più in equilibrio verticale e si forma la coppia di stabilitàD.(R - a)sen.alfa.
Questa coppia di forze la raddrizza, facendola girare sul suo baricentro, se la forza inclinante è cessata.
Se la forza esterna non è cessata la coppia di stabilità va a fronteggiare l'inclinazione e si stabilisce un equilibrio inclinato ad un angolo di sbandamento individuabile col calcolo matematico.
I due momenti inclinante e raddrizzante devono essere di valore uguale e l'inclinazione si ferma statica.Se la forza esterna è forte e inclina la nave oltre i 15 gradi il detto D.(R - a)sen.alfa non è più valido. Ovvio, guardate la
prima immagine postata (nella puntata precedente) e confrontate le due figure del galleggiamento orizzontale e quello inclinato.
Il momento d'inerzia del galleggiamento inclinato è diverso da quello primitivo anche se il volume di carena cambia forma, ma è isocarenico (stesso volume) di forma diversa ma di uguali metri cubi.
Il momento d'inerzia del galleggiamento inclinato è maggiore ed il metacentro sarà più alto. Non sempre accade e può essere anche più basso.
La linea di spinta verticale sopra il centro di carena taglia il piano diametrale della nave nel punto "u", che non coincide col
metacentro, ma si trova sulla stessa verticale sopra o sotto il detto punto chiamato "prometacentro".
La proprietà che ha questo prometacentro è fondamentale. Se taglia il piano di simmetria sopra il baricentro nave la coppia detta è raddrizzante. Se taglia il piano di simmetria sotto il baricentro la coppia è ribaltante, indifferente dove si trova il metacentro.
Se avete notato la formula di stabilità è la stessa di quella con la nave verticale, con la sostituzione dell'altezza metacentrica con l'altezza del prometacentro: D.(h - a)sen.teta. L'angolo teta sostituisce alfa quando l'angolo è maggiore di 15 gradi.
Lo studio che faremo è la scoperta di questi movimenti dei prometacentri e loro effetti. Forse potrò dimostrarvi perché la
"Costa Concordia" si è sbandata sul fianco destro con lo scoglio imbarcato a sinistra, e non avete creduta la mia spiegazione.Penso Vi sia chiaro perché la validità del calcolo detto utile fino ai 15 gradi, o 12 per i più precisi, che valutano i 15 gradi
con il momento d'inerzia troppo diverso da quello verticale.
Allora è necessario passare dai calcoli delle "carene diritte" a quelli delle "carene inclinate".
Parliamo sulle movimentazioni delle altezze metacentriche che in verticale, come i ginnasti, giostrano sopra i centri di carena con le loro diverse altezze, subordinate ai relativi momenti d'inerzia trovabili con i calcoli delle carene inclinate.
Le "carene inclinate" hanno un'altra caratteristica importante:
danno le linee verticali sopra i centri di carena, senza l'aiuto del momento d'inerzia, per trovare la posizione dei prometacentri.
Questa combinazione consente di ignorare il momento d'inerzia che le "carene inclinate" definiscono, ma la posizione del metacentro inclinato è utile per capire meglio i movimenti che farà la nave, se talvolta sono sotto i prometacentri nelle navi povere di stabilità.Alla fine di queste analisi vi spiegherò come si fanno le carene inclinate, per individuare i movimenti dei centri di carena, e gli altri elementi correlati. Non faremo calcoli ma solo schemi e disegni, più intelligibili delle parole, per mostrarvi il sistema adottato per darVi un'idea della materia.
Varo5
Ciao Corto M. sei dei nostri? mi piacerebbe anche la tua presenza. -
Finora abbiamo esaminato la stabilità statica della nave nella posizione usuale, verticale, ed abbiamo parlato di inclinazioni in occasione dell'incidente accaduto alla "Costa Concordia".
La nave può inclinarsi anche per altre ragioni, onde, vento ed altro che la inclinano dalla sua posizione naturale.
Tralasciamo l'imbarco e spostamento del carico, che fa testo a se, ed esaminiamo il comportamento della nave con lo scafo integro senza altri problemi. Cioè come la nave si "difende" reagendo con le proprie caratteristiche.
Quando la forza inclinante cessa la sua azione, la nave ritorna nella sua posizione stabile grazie al suo momento di stabilità, cioè quando si azzera la coppia di stabilità e i due centri di carena e baricentro si sovrappongono. Si azzera il braccio (la distanza) tra le linee di azione parallele prodotte dal peso nave e dalla spinta di Archimrde. Le due forze prodotte dalla nave non si elidono, sono in equilibrio.
Naturalmente se le forze inclinanti non si fermano, sarà da individuare l'inclinazione di equilibrio tra il momento di stabilità della nave e le forze esterne inclinanti.
Oppure la nave non è in grado di sostenere il momento inclinante (più forte) e la nave supera il suo limite massimo prodotto dal momento di stabilità che può sopportare ed il capovolgimento è inevitabile.Attenzione, parliamo di stabilità statica e non di stabilità dinamica, in quanto fa dei movimenti. La stabilità dinamica si intende come lavoro sviluppato per fare quei movimenti e non i movimenti stessi.
Facciamo una breve visita alla nave nella sua posizione verticale, con licenza di conteggi fino all'angolo massimo di 12 o 15 gradi, per poter accettare i risultati. Anche se non sono perfetti sono sempre vicini alla realtà, tenendo conto del lavoro da fare per poterli trovare. Si tratta di restare sulle "carene diritte" oppure avere bisogno delle "carene inclinate" più laboriose.
Per capire la differenza rapidamente vi propongo il disegno di una area di galleggiamento diritta ed una inclinata.
Tutte le azioni esterne che muovono la nave, per esempio il vento, scostano le due forze in equilibrio e queste riformano la detta coppia di stabilità, che riporta la nave in stato di equilibrio, quando l'azione esterna si esaurisce. In caso contrario fronteggia la forza inclinante, su un angolo di equilibrio definibile matematicamente.
La "STATICA DELLA NAVE" comporta i calcoli matematici necessari per individuare la coppia di stabilità, determinabile dalla conoscenza dei movimenti dei due centri di peso e di volume della carena.
La carena è individuata da curve non definibili matematicamente, ma solo in grafica (piano di costruzione) sul quale si possono effettuare i rilievi delle semi larghezze delle sezioni.
Questi rilievi consentono di definire le forme della carena, per poter effettuare i calcoli geometrici (carene diritte e carene
inclinate), unico modo per passare dalla geometria alla matematica.
spiegare queste carene inclinate con disegni, altrimenti non si capisce a sole parole.Un dettaglio importante: il piano di costruzione rappresenta la superficie della carena fuori ossatura e dentro fasciame.
Quando si determina il volume della carena, per passare al dislocamento bisogna aggiungere non solo il peso specifico
dell'acqua di mare, ma anche lo spessore del fasciame esterno.
Nelle prossime puntate tenterò di mostrare le varie situazioni, come opera la coppia di stabilità che ogni nave possiede, in base alle sue caratteristiche tecniche. Una prima battuta, la coppia che raddrizza la nave non è più la classica formula
D (R -a)sen.alfa (valida fino a 15 gradi) ma D (h -a) sen.0
per tutti gli altri angoli d'inclinazione maggiori di 15 gradi.
alla prossima puntata. Varo5
-
Carissimo concittadino, devi osare senza chiedere consensi. Se hai immagini di navi non ancora viste in Betason postale pure e se hai bisogno di aiuto c'è il nostro moderatore "totiano" sempre pronto ad ogni evento. Un splendido Capitano di fregata, direttore di macchina dei sottomarini costruiti a Monfalcone. Io ho partecipato alla loro costruzione come uno dei progettisti. Avremo tempo di conoscerci personalmente. Felice di conoscerti, Varo5Varo5,carissimo concittadino e corregionale,avendo libri sulle nostre "Navi Bianche",,vorrei condividerle con te e con gli altri soci,su questo forum,cosa ne dici,oso?
-
Delle sette sorelle mancavano le immagini delle due gemelle dell'Australia: prima l'"Oceania" sotto la "Neptunia".
Hanno portato i nomi delle due navi minori della Soc.Cosulich:
Saturnia e Vulcania, affondate durante la seconda guerra mondiale assieme nello stesso giorno in un convoglio verso la Tunisia.Varo5
-
Ma la notte era "sicura" perchè servivano almeno 2 giorni o per valutare la risposta dell'impienato con l'escursione termica e il minore calore generato di notte dalla nave?
Il controllo dell'impianto di condizionamento in quei viaggi, consisteva di andare in giro per la nave a controllare le temperature ed umidità in tutti gli ambienti.
Le condizioni termoigrometriche più gradite sono 25 gradi per il calore e 50 - 60 % di umidità. Se le condizioni dei vari ambienti erano diverse, era necessario ritoccare le tarature delle apparecchiature automatiche per ottenere le condizioni suddette.
Per controllare se la regolazione posta aveva effettivamente migliorato la situazione si andava due ore dopo a ricontrollare
temperature ed umidità.
Se all'esterno cambiavano le condizioni di temperatura ed umidità c'erano i controllori automatici che operavano, ma si andava a controllare pure loro e se necessario si ritoccavano anche le loro tarature.
Era tutto automatico ma dovevano dare le condizioni richieste.
Talvolta erano necessari questi ritocchi, poi tutto funzionava bene.
Varo5
-
La "Victoria II" (il II l'ho messo io per non confondere con la omonima perduta durante la guerra) e la gemella "Asia" ultima varata a Trieste, che era la vera gemella della "Victoria II", perché aveva la parte interna della nave attrezzata in modo uguale.
Unica differenza era la foderatura delle sale con copertura architettonica commissionata ad architetti diversi.
Ho viaggiato sia con la "Victoria II" che con la gemella "Asia".
Si trattava di controllare la regolazione automatica ed eventualmente qualche ritocco migliorativo. Uno o due giorni, con una notte sicura, per controllare i risultati.
Bisogna ricordare che tali impianti non erano ben conosciuti e quindi potevano dare anche fastidio e in tale caso bisognava provvedere nel trovare una soluzione.
Varo5
-
e vai!!
Bob ! -
Per concludere la FALLA avevo l'intenzione di parlare prima di inclinazioni e poi di zavorramenti e controcarene.
In verità questi due capitoli fanno parte della stabilità della nave e non della FALLA che potrebbe, invece, essere una analisi che porta a studiare la compartimentazione del fondo, in funzione degli spazi allagabili e loro effetti sulla stabilità.
Le inclinazioni possono avvenire anche per altre cause lasciando integro lo scafo. Vento, onde ed altro perfino gli ormeggi possono ostacolare la stabilità della nave.
E' un tema che non abbiamo nemmeno sfiorato, limitandoci all'altezza metacentrica, che può controllare e dare risultati attendibili solo entro 15 gradi d'inclinazione.
Quì sono necessarie le "Carene inclinate" per conoscere gli elementi geometrici validi per i relativi calcoli della stabilità.Apro un nuovo topic nella sezione "TECNICA" con il titolo STABILITA' DELLA NAVE - INCLINAZIONI, naturalmente a
puntate perché la materia è complessa.
Varo5
Stabilita' Della Nave - Inclinazioni
in Tecnica
Inviato
Io posso darti un'opinione e non una valutazione tecnica, per la quale bisogna avere dati sicuri della nave, per poter fare conteggi quantificativi che sono in gioco.
Un recupero nave del genere non era stato mai fatto e bisogna tenere conto della situazione del terreno che stà sotto la nave.
Io sono ottimista sul risultato perché avranno certamente valutate tutte le incognite che saranno da superare per portarla a galla, unico modo per portarla in altro luogo e demolirla. Il recupero dell'acciaio è solo in fonderia.
La mia perplessità è la tenuta del fondo che dovrà reggerla piena d'acqua quando sarà verticale. La rotazione la faranno sul ginocchio di destra. E' un punto molto rigido e credo terrà questa manovra. Speriamo che tenga l'incastellatura fatta sotto il fondo a reggerla quando sarà verticale. Questo è il momento cruciale perché se non regge rigidamente la nave è perduta. Da notare la ripidità di questa pendenza verso il fondo.
Il rischio è tutto quì se tiene, con la bassa marea riusciranno a vuotarla dell'acqua.
I cassoni oltre a sollevarla eviteranno che si capovolga, quando piena d'acqua avrà altezza metacentrica molto negativa. Andrà in sicurezza a rimorchio, senza attendere il completo svuotamento, probabilmente a Livorno per la demolizione.
Non ci sono alternative di recupero e Civitavecchia non la vorrà nel suo porto per non "spaventare" i futuri croceristi con uno spettacolo certamente poco invitante a partecipare a future crociere.
Come ex progettista, mi auguro per le nuove navi una revisione mentale degli impianti da collegare all'emergenza, non solo timoni, illuminazione ed imbarcazioni di salvataggio, cioè agibili anche con la corrente di riserva (diesel di emergenza sul ponte più alto) da aggiungere, per esempio gli ascensori e la maggiorazione delle imbarcazioni di salvataggio che normalmente vengono utilizzate solo quelle di un lato (destro o sinistro - tutte mai);
inoltre, maggiori sfuggite verticali verso il ponte imbarcazioni; altre cose utili da individuare per la rapida sfuggita come l'allargamento dei corridoi che portano alle imbarcazioni ecc.
Varo5