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Navigazione In Presenza Di Correnti E Vento

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LA NAVIGAZIONE IN PRESENZA DI CORRENTI E VENTO

 

GENERALITÀ

La navigazione nelle correnti presenta dei problemi riguardanti l'influenza che queste hanno sulla direzione e sulla velocità della nave.

Gli elementi che definiscono una corrente sono: direzione e velocità. Molte correnti conosciute e permanenti sono indicate sulle carte nautiche ed altre pubblicazioni (portolani...), ed è da queste fonti che il navigante si deve basare per la risoluzione dei problemi relativi alla navigazione nelle correnti.

 

Nota: La deriva (Ld) è l'angolo compreso fra la direzione che la nave segue sulla superficie del mare e la rotta vera. È dovuta all'azione della corrente.

Lo scarroccio (Lsc) è l'angolo compreso fra il piano longitudinale della nave e la direzione del suo moto sulla superficie del mare. È dovuto all'azione del vento e del mare.

La correzione per la deriva (Cder) e la correzione per lo scarroccio (Cx) non sempre sono uguali e contrarie a deriva e a scarroccio.

 

Esistono diversi elementi che possono alterare la direzione di moto di un'imbarcazione e possono essere sia quantizzabili sia quantitativamente indeterminati.

Tra i fattori perturbatori quantizzabili troviamo:

- la corrente di direzione generalmente costante

- la corrente di marea provocata dai fenomeni di marea, variabile in direzione ed intensità

- la corrente provocata dal vento

- l'effetto del vento sull'opera morta della nave

 

Tra i fattori perturbatori quantitaivamente indeterminati troviamo:

- il moto ondoso

- gli errori di governo

- l'errore indeterminato della bussola dovuto a fattori diversi

- l'errore indeterminato del solcometro dovuto ad errori di taratura

- l'errore di velocità provocato dalla carena eccessivamente sporca

- l'errore dovuto alle condizioni di assetto

 

LA NAVIGAZIONE IN PRESENZA DI CORRENTE E VENTO

La "navigazione in presenza di vento e corrente" viene così definita poiché il moto della nave è la risultante di tre movimenti: quello proprio, quello della massa d'acqua (corrente) in cui sta navigando ed il moto provocato dall'effetto del vento. La risultante è il movimento effettivo dell'imbarcazione rispetto al fondo marino.

Essendo dei "moti" essi sono indicati da una direzione e da una velocità e possono essere rappresentati da "vettori" in cui la direzione ed il verso sono le direzioni mentre i moduli sono le velocità. Questa rappresentazione vettoriale ci consente di ottenere il vettore incognito attraverso la costruzione del triangolo di corrente.

 

Nav_corrente_2.JPG

 

Ogni vettore quindi ha una direzione, un verso ed un modulo; gli elementi utilizzati per la risoluzione del triangolo corrente sono sei:

1) moto effettivo:

- Direzione e verso: rotta vera (Rv)

- Modulo: velocità effettiva (Veff)

2) moto proprio:

- Direzione e verso: prora vera (Pv)

- Modulo: velocità propria (Vp)

3) moto corrente:

- Direzione e verso: direzione corrente (Dc)

- Modulo: intensità corrente (Ic)

 

Definizioni:

Rotta vera: il percorso che si effettua rispetto al fondo del mare

Velocità effettiva: la velocità di spostamento rispetto al fondo del mare

Prora vera: la direzione che assume l'asse longitudinale dell'imbarcazione rispetto alla direzione Nord

Velocità propria: la velocità di spostamento rispetto all'acqua

Direzione corrente: la direzione verso cui si muove la massa d'acqua

Intensità corrente: la velocità di spostamento della massa d'acqua rispetto al fondo marino

 

I dati per calcolare la corrente possono essere desunti dalle pubblicazioni nautiche, ma l'effetto del vento sulle superfici esposte varia da nave a nave e può essere solo stimato. Il moto della corrente è indipendente dalle caratteristiche della nave, mentre il vento provoca una variazione del moto proprio in funzione di molteplici cause (tipo di nave; forma dell'imbarcazione; opera viva e opera morta; posizione, forma ed altezza delle sovrastrutture...).

Gli effetti della corrente e del vento agiscono sul moto della nave, tuttavia per i differenti effetti dei due elementi i problemi vanno trattati separatamente e con metodi diversi.

La velocità della corrente si esprime in nodi.

 

Quando si calcola la rotta vera si tratta prima il solo effetto del vento, chiamato "scarroccio", successivamente vengono esaminati tutti i possibili casi pratici di navigazione in presenza di sola corrente che provoca il fenomeno chiamato "deriva", in modo da riuscire a calcolare il loro effetto complessivo sul moto della nave.

 

Nota: in navigazione si usa indicare il senso verso cui la corrente procede, mentre si indica la direzione da cui soffia il vento. Esempio: corrente di SE, s'intende una corrente che va per Sud Est; vento di NE, s'intende il grecale. Da questo si ottiene lala seguente regola: "Vento viene, corrente va".

PROBLEMI PARTICOLARI DELLA NAVIGAZIONE NELLE CORRENTI

La navigazione nelle correnti presenta quattro problemi:

1) DETERMINAZIONE DELLA Pv E DELLA Vp PER SEGUIRE UNA Rv CON UNA Veff IN PRESENZA DI CORRENTE CONOSCIUTA (Dc, Ic)

Il problema consiste nel determinare quali valori di Pv e di Vp si devono leggere sugli strumenti di bordo, per effettuare un certo percorso con una velocità stabilita in presenza di una corrente nota.

2) DETERMINAZIONE DELLA Pv E DELLA Veff PER SEGUIRE UNA CERTA Rv POTENDO SVILUPPARE UNA Vp IN PRESENZA DI CORRENTE CONOSCIUTA (Dc, Ic)

Il problema è simile al precedente in quanto si tratta di stabilire quale Pv leggere sulla bussola per seguire una determinata rotta vera e quale Veff considerare per la stima, avendo delle limitazioni alla nostra Vp, tenendo conto della corrente presente in zona.

3) DETERMINAZIONE DELLA Rv E DELLA Veff SEGUITE, AVENDO NAVIGATO CON UNA Pv E UNA Vp IN PRESENZA DI CORRENTE CONOSCIUTA (Dc, Ic)

Il problema si presenta quando si vuole fare il punto stimato dopo aver navigato per un certo tempo con una Pv e Vp in presenza di corrente conosciuta. Conoscendo i dati di corrente e sapendo qual è la destinazione, si dovrebbe assumere una Pv atta a contrastarne l'effetto; bisogna fare attenzione poiché nella navigazione a vela le Pv che vengono assunte dipendono dalla direzione del vento.

4) DETERMINAZIONE DELLA Pv PER MANTENERSI IN UNA DATA Rv IN PRESENZA DI CORRENTE SCONOSCIUTA

Questo problema richiede grande esperienza perché si tratta di saper valutare diversi fattori di varia natura. Lo spostamento del battello è attribuibile non solo alla corrente, ma anche agli altri fattori sopra elencati. In questi casi può essere conveniente seguire procedimenti diversi per determinare la prora della nave. Se questa naviga in zone pericolose e deve tenere una rotta obbligata è necessario determinare successivamente le prore che essa deve assumere in corrispondenza delle diverse direzioni e velocità della corrente.

 

LA NAVIGAZIONE IN PRESENZA DI VENTO

Anche il vento produce sulla nave in movimento un moto proprio (Pv e Vp) ed un effetto (scarroccio). La risultante è chiamata "moto di superficie" ed è definita da una "rotta di superficie" e da una "velocità di superficie", cioè dal movimento complessivo della nave rispetto alla superficie dell'acqua.

Il problema della navigazione in presenza di vento sembra identico a quello della navigazione in presenza di corrente, ma non lo è per i seguenti motivi:

- la velocità indicata dagli strumenti di bordo può essere diversa da quella reale in quanto la Vsup è indicata da un solcometro il quale risente dell'effetto del vento mentre questo non accade con la corrente

- il vettore "scarroccio" può essere solo stimato o apprezzato poiché dipende da molteplici cause.

 

Nell'apprezzamento dell'angolo di scaroccio ci si può aiutare guardando la scia della nave, l'angolo compreso tra la scia e l'asse longitudinale della nave è l'angolo di scarroccio. Questa tecnica può essere utilizzata anche per stimare la deriva. Per la variazione di velocità si confrontano la velocità indicata dal solcometro e quella che corrisponderebbe al numero di giri indicati dal contagiri.

Apprezzato così l'angolo di scarroccio e la variazione di velocità, si possono determinare la "rotta di superficie" (Rsup) e la "velocità di superficie" (Vsup).

 

Esempio: Si governa con Pv = 090° e giri per 12 nodi in presenza di vento da NE che si stima provochi uno scarroccio a dritta di 3° e una diminuzione di velocità di 1 nodo.

Se si vuole ottenere la Rsup e la Vsup si avrà:

Rsup = Pv + scarroccio a DR = 090° + 3° = 093°

Vsup = Vp + Dv = 12 - 1 = 11 nodi

 

Nav_corrente_3.JPG

 

Se si vuole contrastare l'effetto del vento si dovrà assumere una Pv sopravvento di 3° ed aumentare i giri per raggiungere la velocità desiderata: ossia Pv 087° e giri per 13 nodi.

 

NAVIGAZIONE IN PRESENZA DI VENTO E CORRENTE

Il caso che più frequentemente si presenta nella realtà è la navigazione in presenza di vento e corrente.

Quando i dati di scarroccio e deriva sono conosciuti, si considerano separatamente tenendo presenti i seguenti criteri:

1) Se si deve passare dal moto proprio al moto effettivo si considera prima lo scarroccio (vento), ottenendo gli elementi del moto di superficie e poi la deriva (corrente) arrivando così alla determinazione della Rv e della Veff.

2) Se si deve passare dalla Rv e Veff alla Pv e Vp il procedimento viene invertito, ossia si tiene conto prima della corrente ottenendo la Rsup e Vsup. Da questi si passa alla Pv e Vp considerando l'effetto del vento.

 

LA RISOLUZIONE PRATICA DEI PROBLEMI DI VENTO E CORRENTE

In tutti i manuali questi problemi vengono risolti mediante l'utilizzo di vettori, ma questo presuppone una conoscenza precisa o un apprezzamento corretto dei valori degli elementi considerati. Data l'impoossibilità di separare dalla "corrente" gli effetti degli altri elementi non quantizzabili, una soluzione geometrica non risulterà mai precisa poiché richiederebbe dei dati esatti per ottenere risultati parimenti precisi.

 

Nav_corrente_1.JPG

 

Quando si è in presenza di vento e corrente, gli effetti di deriva e scarroccio possono essere considerati globalmente senza ricorrere alla costruzione del triangolo.

Dal punto di vista pratico difficilmente si ricorre alla costruzione dei traingoli vettoriali, soprattutto per l'impiego di tempo.

Il triangolo delle correnti può essere di valido aiuto nella navigazione a vela, fornendo dei dati che, anche se non esatti, sono comunque indicativi.

Ormai l'uso dei computers riesce a compensare gli effetti di scarroccio e deriva, risolvendo rapidamente i problemi citati. Essi sfruttano diversi ricevitori di numerosi sistemi di radionavigazione che forniscono i dati di rotta e velocità effettivi direttamente e con continuità, essendo ricavati da successive determinazioni di posizione, oppure sfruttando il GPS che invia il punto nave ogni secondo, in questo modo il pilota automatico corregge automaticamente la rotta agendo sul timone.

 

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Dati, definizioni ed immagini tratte da:

- "Navigazione ad uso degli istituti nautici e dei naviganti", vol. 1º - I. Capasso, S. Fede - Ed. Hoepli - 1971

- "L'ufficiale di coperta" - E. Aymo-Boot - Ed. Hoepli - 1972

- "Manuale dell'Ufficiale di rotta" - Ist. Idrografico della Marina - 6ª ediz. 2006

Edited by seicolpi

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Guest Marcuzzo

Come sempre un post eccezionale. Bravissimo il mio tesssssssssoro!!! :s20: :s20: :s20:

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