La Falla - Invasione Dell'acqua Mare Dentro Lo Scafo

Varo5 · 3 Giugno, 2012

Per FALLA s'intende l'invasione di acqua mare nello scafo che fa perdere stabilità alla nave.

Prima di affrontare il problema della falla, bisogna tirare in ballo il solito Momento d'Inerzia.

Invece di rinfrescare la memoria io cerco un'altra strada per capire concretamente come stanno le cose.

Un'osservazione che fa testo sono le grandi piscine delle navi passeggeri ed in particolare quelle da crociera. Le navi passeggeri di una volta avevano le grandi piscine in fondo allo scafo ed oggi le navi da crociera hanno le piscine sul ponte più alto al sole.

Perché, forse l'acqua contenuta fa qualche differenza, oltre al peso dell'acqua che sposta verso l'alto il baricentro del peso nave? Come influisce lo specchio libero dell'acqua nella piscina, che non è a contatto col mare, ma segue le leggi gravitazionali del mare nei confronti del nostro pianeta terra, come se fosse collegata al mare.

Abbiamo un esempio storico che spiega come stanno le cose. Il "Normandie".

Tutti sanno che il "Normandie" è affondato per capovolgimento dovuto all'allagamento del ponte saloni da parte dei pompieri causa un incendio. Nel disegno si vedono dove si trovavano i saloni dal trattenimento, mentre sul piano più basso sono sistemate le sale da pranzo.

La nave ha perso stabilità ribaltandosi in porto a New York, eppure il suo scafo non ha subito lesioni da provocare allagamenti come il "Costa Concordia" e quindi pur avendo l'area di galleggiamento integra si è ribaltato ugualmente come la "Costa Concordia" che aveva lo scafo squarciato e cinque compartimenti allagati.

L'allagamento è stato su un ponte alto ed il momento d'inerzia sottostante integro non ha servito ad impedire il capovolgimento. Dunque il Momento D'Inerzia in corrispondenza del livello del mare non ha funzionato? quì stà l'errore di valutazione.

La nave non "sente" il momento d'inerzia come fosse un velo trasparente sopra il compartimento e lo tiene a galla. L'acqua che invade il compartimento non fa sparire il momento d'Inerzia come un boccaporto che viene sollevato e piove nella stiva.

La nave "sente" la presenza della superficie liquida nel suo compartimento allagato, indifferente se sotto c'è un doppio fondo vuoto, e basta che la superficie liquida copra il fondo della zona allagata. La superficie allagata non deve essere in corrispondenza del mare ma può essere a qualsiasi livello basso o alto è indifferente.

Il Momento d'Inerzia è SOLO UN SOGGETTO MATEMATICO che quantifica la superficie allagata e consente di calcolare l'influenza che l'allagamento ha sulla stabilità della nave e, di conseguenza, il suo comportamento successivo a questo evento.

La nave "sente" la superficie liquida dentro di se che rispetta le leggi gravitazionali non come la nave ma per conto suo. Quindi è un estraneo dentro al suo corpo. Non importa se è o non è a contatto col mare, come si usava dire, ma segue le leggi gravitazionali come il mare e non come la nave.

Non è che l'acqua va da un lato all'altro durante il rollio, è la nave che "sprofonda" e rialza i suoi fianchi mentre il livello dell'acqua nel corpo della nave resta orizzontale come il livello del mare.

Il disastro del "Normandie" suggella questa realtà.

Non basta, lo stesso effetto lo fa il grano in una stiva sistemato alla rinfusa e perfino le botti piene o vuote, che possono rotolare da una parte all'altra della nave.

Il "Normandie" costruito in Francia nel 1935 era la nave più grande in quell'epoca. Aveva 79.280 tsl. una lunghezza di 313.7 m.; 35.9 m. di larghezza; 11 m. d'immersione. 4 eliche azionate da 165.000 HP. per una velocità di 29 - 30 nodi.

Alla prossima puntata. Varo 5

Modificato 26 Giugno, 2012 da Varo5

Totiano* · 7 Giugno, 2012

Aldo non hai dimenticato "la prossima puntata, vero?"

stai affrontando il problema da un punto di vista insolito ma molto interessante!

Bearing · 18 Giugno, 2012

Si potrebbero descrivere i due metodi per calcolare le nuove condizione di stabilità e assetto: Sottrazione di carena o imbarco di peso (nei due casi di compartimento parzialmente o totalmente allagato).. ma io non mi arrischio.. è solo uno spunto :smile:

Varo5 · 24 Giugno, 2012

Si potrebbero descrivere i due metodi per calcolare le nuove condizione di stabilità e assetto: Sottrazione di carena o imbarco di peso (nei due casi di compartimento parzialmente o totalmente allagato).. ma io non mi arrischio.. è solo uno spunto

Maticamente parlando si possono usare i due sistemi che hai citato. In realtà no!

La sottrazione di carena va compensata con maggiore immersione. Cioè la nave si immerge ad un'immersione che recupera il volume del compartimento perduto perché il peso nave (dislocamento) non cambia in quanto la zona allagata non disloca più e bisogna calcolare la nuova area di galleggiamento senza il conpartimento.

Ragionare sul peso è anomalo perchè in questo caso tu lavori sui vulumi perduti e che devi in pari merti cubi riacquistare. Cioè il baricentro nave non varia quello che cambia è il centro di carena sia lungonave che in altezza e quindi modifica la posizione del Metacentro e contemporaneamente si riduce il Raggio metacentrico per la pardita del momento d'inerzia sopra il compartimento allagato.

Quì devi fare i conti con l'altezza metacentrica che hai a disposizione. La modifica del (R - a) e ciò che l'altezza metacentrica ti può dare. Il discorso si allunga e non è quì che te lo spiego. Devi attendere una intera puntata futura che ti spiegherà le variazioni di stabilità e le eventuali inclinazioni che subentrano.

Abbi pazienza che arriveranno spiegazioni più chiare.

Varo5

Modificato 26 Giugno, 2012 da Varo5

Varo5 · 9 Settembre, 2012

Il problema "falla" è molto complesso perché può interessare compartimenti, casse, doppifondi ecc. Allora si presentano situazioni molto diverse che vanno studiate attentamente, ma separatamente.

L'apertura sullo scafo che lascia entrare il mare può essere molto diversa:

1.) lo squarcio che lascia entrare il mare dentro lo scafo allaga una parte dei doppi fondi. In questo caso più che falla è una quantità ben definita di volume e peso d'acqua imbarcata.

In questo caso si risolve come peso imbarcato e si definiscono facilmente (avendo tutti i disegni necessari - volumi e centri) per definire la loro influenza sulla nave. Cioè calcolare lo spostamento del centro di carena e del baricentro nave.

2.) Se lo squarcio avviene sulla murata e non si allaga il doppio fondo mentre si allaga il compartimento. Il doppio fondo resta integro ed aiuta la nave, facendo da cuscinetto dislocante e va sottratto dagli allagamenti.

3.) Se lo squarcio è alto sulla murata ma sotto il livello del mare, la prima parte si può considerare imbarco di peso.

4.) Se lo squarcio avviene sul ginocchio ed interessa il compartimento ed il DD.FF.ed i ponti non fermano l'acqua con portelli orizzontali a tenuta, caratteristici delle navi militari. allora i calcoli vanno realizzati come perdita di carena.

Non basta trovare con formule matematiche già preparate i nuovi centri, ma bisogna capire il comportamento della nave. Primo passo è quello di calcolare la perdita di carena e compensarla con maggiore immersione. Poi bisogna capire e quindi calcolare le inclinazioni trasversali e longitudinali (assetti).

Il fatto che esamineremo è quello trasversale delle inclinazioni che è anche quello più importante.

Prima di tutto capire la situazione dei DD.FF.(doppi fondi) se sono interessati o meno agli allagamenti e sottrarre i loro volumi e centri che dislocano.

C'è un altro fattore importante da considerare in quanto positivo. L'acqua che entra incontra macchinari, tubazioni, casse integre di combustibili, d'olio motori, acqua, bombole di gas e antincendio, caldaie ed altri ingombri che non lasciano entrare

l'acqua di mare al loro interno, difficilmente calcolabili ma riducono il volume dello spazio allagabile. Tale fattore d'ingombro può arrivare al 70 - 80 %.

Se uno non è esperto in materia non s'immagina e sballa tutte le approssimazioni per poter ottenere situazioni più vicine alla realtà. Mai la realtà accertata.

Tutti i calcoli si fanno sulla nave integra e poi si aggiungono uno alla volta gli effetti delle sottrazioni o somme dei omponenti interessati, siano questi nel senso verticale, trasversale e longitudinale.

Naturalmente avendo a disposizione non solo il piano generale della nave, ma i piani strutturali e sopratutto il piano di costruzione, i diadrammi delle carene diritte e di quelle inclinate. Data l'esperienza che ho in materia (eseguiti 53 calcoli delle carene diritte -ultimo quello della motocannoniera Saetta- 4 calcoli di carene clinate e non ricordo quanti piani di costruzione oltre i 53 compresa la Saetta).

Vi posso assicurare che la falla richiede un lavoro di gruppo e non di una persona sola, anche se esperta in materia.

La prossima puntata sarà con un po' di conteggi.

Varo5

dott.Piergiorgio · 28 Settembre, 2012

una mia opinione personale (a prescindere dall' esplosione subacquea...) sul capavolgimento dell' ex-Giulio Cesare è analoga a quella del Normandie: a causa dell' incendio dopo l' esplosione, i Sovietici abbiano applicato il loro semplice ma efficace sistema di controllo incendi (allagare ogni locale con qualche centimetro d' acqua...) senza considerare che la Nave non era progettata per questo tipo di allagamento intenzionale (dalle foto emerse post-guerra fredda pare che i Sovietici non si sono molto sforzati nell' adeguamento ai loro standards tecnico-operativi)

Che ne pensate ?

Saluti,

dott. Piergiorgio.

Varo5 · 29 Settembre, 2012

una mia opinione personale (a prescindere dall' esplosione subacquea...) sul capavolgimento dell' ex-Giulio Cesare è analoga a quella del Normandie: a causa dell' incendio dopo l' esplosione, i Sovietici abbiano applicato il loro semplice ma efficace sistema di controllo incendi (allagare ogni locale con qualche centimetro d' acqua...) senza considerare che la Nave non era progettata per questo tipo di allagamento intenzionale (dalle foto emerse post-guerra fredda pare che i Sovietici non si sono molto sforzati nell' adeguamento ai loro standards tecnico-operativi)

Che ne pensate ?

Saluti,

dott. Piergiorgio.

Allagare di pochi centimetri i locali della nave già avviene con l'impianto di spegnimento a pioggia che hanno tutte le navi I locali sono piccoli e non contano niente (vedi casse nafta, olio ed acqua) perché i loro momenti d'inerzia sono esigui.

Con la falla siamo a livello delle petroliere che hanno la paratia longitudinale sul piano di simmetria ed è determinante mentre le navi comuni non hanno questa divisione che le darebbe la sicurezza. In questo post ne riparleremo.

In mezzo ai saloni del "Normandie" non potevano mettere le mastre che vengono dotate tutte le porte di qualsiasi nave.

I progettisti francesi non potevano immaginare il caso che è accaduto.

Eppure nella logica progettuale di una nave tutto è possibile.

Negli spazi grandi è logico sistemare negli angoli quattro ombrinali, decorando il loro aspetto con una griglia dorata,ma sotto erano normali scoli d'acqua che avrebbero salvato la nave.

Varo5

Varo5 · 30 Settembre, 2012

INTERESSANTE TEMA DI STABILITA'

Confronto tra navi simili e diverse. Credo sia più comprensibile spiegare fatti concreti e poi scoprire le operazioni matematiche che lo quantificano, piuttosto che avere solo astratte indicazioni teoriche.

Sotto sono postate due navi simili come grandezza ma diverse non solo di aspetto.

Si tratta di due navi da crociera: la "Star Princess" di 109.000 T.S.L. costruita a Monfalcone nel 2002 e la nave del disastro all'isola del Giglio, la "Costa Concordia" di 114.000 T.S.L. costruita a Genova nel cantiere di Sestri nel 2006.

Entrambi Cantieri della Fincantieri.

La "Star Princess"

la "Costa Concordia" vittima dell'incidente del Giglio.

disegno della "Star Princess" da confrontare con la "Costa Concordia"

L'analisi della stabilità porta a risultati interessanti. Entrambe hanno lunghezza fuori tutto di 290 metri e larghezza 36 m. per la "Star P." e 35.5 m. per la "Costa C.". Lunghezza tra perpendicolari (è un termine strettamente tecnico da piano di costruzione, leggete "lunghezza della carena") di 245 m. per entrambe. Persone a bordo passeggeri ed equipaggio 4160 per la "Star P." e 4230 per la "Costa C.".

Altezza di costruzione 38 m. per la"Star P."e la"Costa C." ha forse un piano in più. Sono DATI pubblicati, quindi da ritenere certi. Guardando le foto la "Costa Concordia" appare più grossa come sovrastrutture e quindi il suo baricentro è più alto della "Star Princess".

E' un fattore negativo per la "C.C." di cui non posso tenere conto non avendo nformazioni sicure. Il numero delle persone a bordo può confermare un ponte più alto.

Non conosciamo i volumi di carena delle due navi perciò un esame preciso non è facile da ottenere, ma possiamo fare un confronto significativo.

Perché le due navi non hanno la stessa larghezza?, quindi non hanno la stessa altezza del metacentro, dato che la larghezza nave conta al cubo e la lunghezza solo una lunghezza. Queste navi hanno un galleggiamento rettangolare appuntito solo a prora, vedi la figura 5, e possiamo fare un confronto approssimato tra loro, ma con numeri significativi.

disegni delle aree di galleggiamento approssimati, ma non lontani dalla realtà, facili da calcolare.

sezione maestra con i centri del peso, di carena e Metacentro della stabilità.

NOTA: I VALORI REALI SONO LE LUNGHEZZE E LARGHEZZE DELLE NAVI.

I VALORI STIMATI SONO IL RAGGIO METACENTRICO E L'ALTEZZA DEL CENTRO DI CARENA.

"Star Princess"

area di galleggiamento: lunghezza per larghezza volte 0,8 per la riduzione a punta della prora in metri quadrati.

area di galleggiamento: L.B.0,8 = 245.36.0,8 = 7.056 m2^

Momento d'Inerzia gallegg.: L.B.B.B/12 .0,8 = 245.36.36.36/12.0,8 = 762.048 m4^

"Costa Concordia"

area di galleggiamento: L.B.0,8 = 245.35,5.0,8 = 6.958 n2^

Mom. d'Inerzia gallegg.: L.B.B.B/12.,8 = 245.35,5.35,5.35,5/12.0,8 =730.735 m4^

Supponiamo un raggio metacentrico R = 15 m. L'altezza del centro di carena = 4,5 m.

Il metacentro è alto sulla linea di chiglia 19.5 metri.

Il raggio metacentrico della "C.C." non è uguale a quello della "S.P." perché le aree di galleggiamento non sono uguali causa la differenzza della larghezza nave e pertanto neanche il Momento d'Inerzia.

Raggio metacentrico della "C.C." risulta R = 15/762.048 volte 730.735 = 14,38 m.

anziché 15 m. differenza tra i due raggi metacentrici è uguale a 62 cm.

Questo vuol dire che se la "C.C." ha 60 cm. di altezza metacentrica la "S.P." ha un'altezza metacentrica di 1.20 metri del tutto improbabile.

E'più credibile che la "C.C." sia in stabilità indifferente e la "S.P." abbia 60 cm. di altezza metacentrica. Questi valori possono essere anche peggio perché non abbiamo potuto tenere conto che il baricentro della "C.C." è più alto della "S.P."

Varo5

Totiano* · 30 Settembre, 2012

il calcolo è interessante, Aldo, ma non conosciamo (io almeno) la sistemazione dei pesi e della zavorre, che potrebbero variare il baricentro anche notevolmente.

Varo5 · 1 Ottobre, 2012

SPOSTAMENTO DEI CENTRI PER FALLA

Per effetto dell'allagamento per falla i centri di galleggiamento e quelli di carena si spostano in misura notevole e bisogna effettuare i calcoli per ottenere le nuove posizioni. Se la falla è notevole ed allaga rapidamente il compartimento, l'acqua imbarcata non può essere considerata imbarco di peso ed il baricentro nave non si muove. Consideriamo che la falla causi l'allagamento di un compartimento limitato da due paratie stagne. Cioè un solo compartimento allagato.

Dato che la nave perde la spinta prodotta dal compartimento allagato essa si immergerà di più per recuperare il volume di carena perduto e raggiungere nuovamente l'equilibrio con il suo peso (dislocamento). Cioè si immergerà finché riacquiserà il volume "v" del compartimento allagato.

Consideriamo per brevità che la nave si immerga parallelamente al galleggiamento primitivo; se "S" è la superficie di galleggiamento prima della falla ed "s" la superficie di galleggiamento del compartimento allagato, la sopra immersione "E" dovuta alla perdita di spinta si ottiene considerando che nel tratto "E" le murate della nave siano verticali.

Poniamo: E = l'aumento di immersione per (recupero del volume allagato).

v = volume del compartimento allagato a livello del galleggiamento iniziale.

S = area del galleggiamento prima della falla. s = area del compartimento allagato pure all'immersione del galleggiamento primitivo.

Fig.1

Il nuovo centro di galleggiamento possiamo trovarlo facendo l'equilibrio dei momenti rispetto la PpAD: (g è l'indicazione per galleggiamento prima della falla) (g' è l'indicazione dopo avvenuta la falla) PpAD e PpAV sono soltanto due linee di riferimento denominate perpendicalari adietro e avanti. Il punto significa moltiplicazione. Vedi Fig.2

Il nuovo centro di carena dopo avvenuta la falla si può trovare facendo l'equilibrio dei momenti dei volumi rispetto la PpAD e rispetto la LC (linea di chiglia). "c" e c' sono le indicazioni per carena prima e dopo la falla.

Vedi disegno. Fig.3

poniamo le seguenti distanze:

Xc = l'ascissa del centro di carena intatta;

Yc = l'ordinata del centro di carena intatta;

Xc' = l'ascissa del centro di carena dopo falla è la prima incognita;

Yc' = l'ordinata del centro di carena dopo falla è la seconda incognita;

X = L'ascissa del centro del compartimento allagato;

Z = l'ordinata del centro del compartimento allagato;

Le distanze Xc, Yc, X, Y saranno misurate sulle "Carene Diritte" e l'ascissa e l'ordinata del centro del compartimento allagato va stimato, ma si può calcolare anche quello. Faremo la ricerca accurata in una successiva puntata, ora vediamo le operaziomi matematiche necessarie a questa determinazione.

Prima di iniziare i calcoli osservate bene sul disegno la posizione e il significato di ciascuna sigla, per poter meglio capire la situazione che si vuole determinare.

Sotto ai disegni sono riportate le relative operazioni matematiche sulla base degli equilibri relativi ai momenti dei singoli soggetti (aree di galleggiamento, volumi delle parti di carena e momenti d'inerzia di galleggiamento interessati al fenomeno) rispetto ai propri centri di riferimento.

La prima operazione, sotto la fig.3, determina l'ascissa del centro di carena dopo la falla.

Il primo termine rappresenta il momento del volume della nave prima della Falla rispetto la Pp AD, al quale è sottratto il momento del volume del compartimento allagato e poi sommato il momento del volume della sopraelevazione E. L'ultimo termine è il momento del volume dopo avvenuta la falla, cioè l'incognita che vogliamo trovare. L'ascissa Xc' della carena con il compartimento allagato.

Ugualmente si fa per trovare l'ordinata del detto centro dalla Lc. Le operazioni matematiche sono raggruppate a destra di quelle viste per la determinazione dell'ascissa Yc' della carena con il compartimento allagato.

Nei quadretti sono i risultati da sostituire le sigle con i numeri.

A questo punto, conoscendo i centri rispetto ai quali trovare gli elementi della stabilità dopo la falla, determiniamo i Momenti d'Inerzia trasversale, per trovare prima il raggio metacentrico trasversale sopra il centro di carena ed avremo individuato la posizione del metacentro al fine di conoscere l'altezza metacentrica rimasta dopo la falla. Fig.4

Il secondo elemento è il raggio metacentrico longitudinale per determinare l'assetto che assumerà la nave dopo la falla (che esamineremo in altra puntata).

Siano "I" "J" i momenti d'inerzia trasversale e longitudinale di tutto il galleggiamento prima della falla e "i" e "j" i momenti d'inerzia trasversale e longitudinale della superficie al galleggiamento del compartimento allagato.

Il momento d'inerzia trasversale I' sarà: I' = I - i

Semplicemente così perché sono già riferiti al piano di simmetria nave e non occorrono trasferimenti.

Il momento d'inerzia longitudinale ha un'altra funzione rispetto quello trasversale. Serve per trovare l'assetto della nave dopo avvenuta la falla.

Siano "J" e "j" i momenti d'inerzia longitudinali della nave prima della falla e del compartimento allagato.

Il momento d'inerzia longitudinale dopo la falla J' sarà la differenza tra il momento d'inerzia del galleggiamento prima della falla meno il momento d'inerzia del compartimento allagato, riferiti al centro del galleggiamento dopo la falla, come già spiegato tresferimento: area volte la distanza tra i centri al quadrato (ricordando che essendo le distanze al quadrato sono sempre +). Il j è meno perché si toglie.

J' = J + S(xg - xg')2^ - j + s(zg - x')2^ [attenzione: 2^ significa al quadrato]

I nuovi momenti d'imerzia daranno la differenza tra i momenti d'inerzia del galleggiamento intatto e del compartimento allagato, riferiti al centro di gallegg. dopo la falla. I Momenti d'Inerzia trasversale e longitudinale divisi per il volume di carena, che resta costante al valore prima della falla, daranno i due raggi metacentrici trasversale, per conoscere il valore della nuova altezza metacentrica e quello longitudinale per determinare il nuovo assetto longitudinale dopo la falla.

Ci fermiamo quì ma lasciamo aperti diversi aspetti del problema che costituisce il tema complicato della falla: Nei prossimi incontri parleremo di:

- Come si trovano gli elementi geometrici della nave per poter fare un esempio;

- Fare un esempio numerico con le formule descritte;

- Esaminare i risultati per capire come si comporterà la nave dopo questo evento;

- la nave resta verticale, si inclina, si capovolge o punta la prua verso il fondo marino;

- Se si inclina e resta inclinata, quanti gradi avrà il suo sbandamento;

- Se resta a galla con quale assetto si stabilisce;

Per alleggerire il "peso" di questa complessa situazione, anche matematica, inserirò questi temi:

- Confronto fra due navi come la "Costa Concordia" di ugali dimensioni e TSL ma più stabile e perché. I Post saranno come quello d'inizio di questo tema con molte immagini.

- "panoramica" sulle contro carene per migliorare la scarsa stabilità, già visto in altro post, ma quì stabiliremo il "quantum".

- il peggio sarà quando dovrò spiegarVi che la nave non resta in assetto orizzontale, perché il raggio metacentrico longitudinale forma un'altra altezza metacentrica che da il braccio al dislocamento per inclinarla giù di prora.

- ho già pensato di fare prima un esempio di assetto con una nave semplice, con spostamento di un peso solo in orizzontale, per ridurre i calcoli dell'assetto.

Carissimo Totiano. Certamente ti sarà chiaro il volume e la complessità di questo topic. Temo che finirò col proseguire da solo per poi fermarmi come è accaduto per il topic del momento d'inerzia nelle strutture navali.

Ciao Marco al prossimo post. Comunque questo topic lo porto fino in fondo anche se arriveremo noi due soli.

Varo5

Varo5 · 1 Ottobre, 2012

il calcolo è interessante, Aldo, ma non conosciamo (io almeno) la sistemazione dei pesi e della zavorre, che potrebbero variare il baricentro anche notevolmente.

Carissimo totiano. La tua richiesta è pertinente ma devo mettere il tema nella posizione giusta.

Una delle varie puntate che devo postare per completare il tema della falla è il problema "contro carene". Si mettono quando si sbaglia i calcoli del centramento e si stabilisce la larghezza nave: quindi l'altezza metacentrica.

E' un problema delicato. Ho portato il discorso della larghezza nave delle due croceriste per far capire che problemi ha la progettazione di una nave.

Nel mio decennio di lavoro presso uno studio d'ingegneria navale, ero io il solo addetto al centramento delle navi.

Ti ringrazio per i tuoi interventi sono unici e pertinenti. Ciao Aldo

Modificato 1 Ottobre, 2012 da Varo5

Totiano* · 2 Ottobre, 2012

già, dovevo capirlo! grazie a te per il tuo lavoro, Aldo!

dott.Piergiorgio · 2 Ottobre, 2012

Vi ringrazio :smile: questo affondamento presenta anche due cose che penso siano abbastanza inusuali, se non addirittura un unicum; il capovolgimento dal lato opposto alla falla ed il roccione incastrato (che presumo, dal pdv. della statica Navale, equivale a che non si è imbarcata solo acqua ma anche roccia, quest' ultima creando un asimmetria non prevedibile nè quantificabile)

credo che in ambito ingegneristico e GN sia un interessante dibattito....

Saluti,

dott. Piergiorgio.

Varo5 · 4 Ottobre, 2012

Vi ringrazio questo affondamento presenta anche due cose che penso siano abbastanza inusuali, se non addirittura un unicum; il capovolgimento dal lato opposto alla falla ed il roccione incastrato (che presumo, dal pdv. della statica Navale, equivale a che non si è imbarcata solo acqua ma anche roccia, quest' ultima creando un asimmetria non prevedibile nè quantificabile)

credo che in ambito ingegneristico e GN sia un interessante dibattito....

Saluti,

dott. Piergiorgio.

Salve dott.Piergiorgio

Lo sbandamento della "Costa Concordia" non ha niente di straordinario. Io ho postato una nota sull'argomento nel topic "Come e perché la "C.C." è affondata". La NOTA 3 -

Sbandamento sbagliato - è al messaggio #62, dove ho raccontato il perché la nave è rimasta sbandata a destra anziché andare a sinistra, dato il momento sbandante dello scoglio imbarcato nell'impatto. Non sono stato creduto, è meglio credere al fatto

eccezionale a qualche cosa di straordinario.

La Fisica non fa sconti a nesuno. La nave è poco stabile, non ha altezza metacentrica che pone al momento di stabilità di tenerla diritta. Anche se il braccio di stabilità è infinitamente piccolo che la sbanda a destra, la coppia di stabilità ha la potenza del dislocamento di quella nave sulle 70.000 tonnellate. Lo scoglio hanno detto di 17 tonnellate (io credevo di più) ha un braccio di mezza larghezza nave quindi non può

competere con una coppia la cui forza ha il peso di tre navi come la storica "Saturnia".

Ci voleva una montagna e non uno scoglio per tirarla a sinistra.

Varo5

pugio · 4 Ottobre, 2012

^{Perdona la mia domanda magari banale Varo5 ma quindi, se navi come la Concordia o come la Star Princess dimostrano effettivamente questi problemi di stabilità in caso di falla, perchè i costruttori non si orientano su un disegno di nave meno alto ma più stabile?}

Varo5 · 6 Ottobre, 2012

ASSETTO LONGITUDINALE

Finora abbiamo ragionato (per comodità) con la nave orizzontale, ma così non può stare.

Tutti hanno capito che essa si sistemerà in un determinato assetto, per effetto degli spostamenti dei vari centri. Quelli di carena si portano dietro i relativi raggi metacentrici e naturalmente il baricentro nave ed il centro di carena si inseguono reciprocamente.

Bisogna quindi stabilire gli effetti che producono sia laterali che lungitudinali. Con il caos che ha fatto la falla è arduo capire come stanno le cose.

Per aiutarVi ad avere un senso delle cose ho pensato di lasciare perdere la falla e scegliere un caso più semplice. Spostare un peso che è già a bordo (non occorre fare il calcolo della sovraimmersione); spostare il peso in orizzontale allo stesso livello (non occorre fare il calcolo del movimento verticale del baricentro); mantenere fermo il centro di galleggiamento. Si sposta il peso ed il baricentro si muove solo in piano modificando la sola ascissa, mentre l'ordinata resta fissa. Resta solo il calcolo del momento inclinante del peso e la risposta della nave, che andiamo a definire. Fig. 5.

Il profilo della nave è fatto all'antica per evitare problemi di lettura delle immersioni specialmente a poppa.

Ridotte così le varianti multiple che usualmente si sovrappongono per tutti i calcoli di tipo navale, abbiamo un momento inclinante a prora dato da P (peso) volte La distanza di spostamento z sarà: P . z ; il baricento si sposta da G in G'. La coppia di stabilità longitudinale che rassomiglia a quella trasversale sarà D . (R - a)sen.0 dove R è il raggio metacentrico longitudinale e non quello trasversale che conosciamo, "a" è la distanza uguale a quella trasversale (differrenza tra le ordinate del baricentro e quella del centro di carena; D è il dislocamento.

l'equilibrio sarà dato dall'equazione: P. z = D . (R - a)sen 0

Da cui si ricava un numero: = da leggere sulla tabella trigonometrica dei seni che ci da l'angolo 0 corrispondente. D

Ora abbiamo l'angolo d'inclinazione del galleggiamento 0 rispetto l'immersione iniziale, che non deve necessariamente essere orizzontale, e quindi cerchiamo l'aumento a prora e la diminuzione a poppa che saranno diverse. Vedi Fig. 5 .

Ora troviamo le due semilunghezze ricordando che la nave si gira in corrispondenza del centro di galleggiamento. Saranno: Xg e L-Xg.

Il parametro trigonometrico che ci serve adesso è la tangente (tang.). Riportiamo il triangolo trigonometrico già postato con l'aggiunta del lato "tang". Vedi Fig. 6 .

Dovete ricordare questi semplici ragionamenti:

Conosco l'ipotenusa e trovo il cateto opposto all'angolo - moltiplicandola per il coefficiente Seno dell'angolo in oggetto;

Conosco l'ipotenusa e trovo il cateto adiacente all'angolo - moltiplicandolo per il coefficiente Coseno dell'angolo in oggetto;

Conosco il cateto adiacente all'angolo in oggetto (l'altro lato adiacante all'angolo è l'ipotenusa) e trovo il lato opposto all'angolo - moltiplicandolo per il coefficiente Tang.

L'immagine seguente da la sintesi fisica dei fatti. Questo disegno lo ritengo più chiarificativo e non l'ho mai visto su un libro di "Teoria della nave". Fig. 7 .

Le due dimensioni sono i differenziali "delta" da sommare a prora e da sottrarre a poppa alle immersioni, indifferente se il galleggiamento era orizzontale o meno.

Nota: Il raggio metacentrico longitudinale è dato dal Momento d'Inerzia longitudinale diviso il volume di carena. Lo stesso del trasversale. Il momento d'Inerzia longitudinale l'ho postato la volta scorsa, con le distanze che vanno al quadrato nel senso lungo nave, denominato R'long. in Fig. 4 .

Dato che siamo in un topic con il tema FALLA, Vi do i risultati delle immersioni di prora e di poppa con l'indice ' dopo la falla di una nave che resta a galla.

Iav' a prora e Iad' a poppa, ricordando i termini: E = sopraelevazione immersioni per recupero volume compartimento allagato; semilunghezze prora e poppa L-Xg e Xg;

Iav immersione di prora, Iad immersione di poppa prima della falla.

Iav' = Iav + E + tang.0 (L-Xg)

Iad' = Iad + E - tang.0 Xg

Ma attenzione, il centro di galleggiamento, il centro di carena e il raggio metacentrico longitudinale (in caso di falla) devono essere quelli senza il compartimento allagato, compresi i tagli quantitativi di Momento d'Inerzia.

Varo5

Modificato 6 Ottobre, 2012 da Varo5

Varo5 · 7 Ottobre, 2012

^{Perdona la mia domanda magari banale Varo5 ma quindi, se navi come la Concordia o come la Star Princess dimostrano effettivamente questi problemi di stabilità in caso di falla, perchè i costruttori non si orientano su un disegno di nave meno alto ma più stabile?}

Non ci siamo capiti. La "Star Princess" pare abbia una stabilità normale, perché ha una larghezza nave maggiore (solo mezzo metro in più, quello che basta). La nave più alta è più pesante, deve essere compensata con una larghezza maggiore. Alla fine di questo topic parleremo anche di questo. Però il peso della sezione di nave allagata dallo squarcio, se è troppo grande rispetto alla parte integra, non è sufficiente a tanerla a galla e la nave affonda.

LA PARTE DI NAVE ALLAGATA E'SENZA CARENA CHE DA LA SPINTA DI ARCHIMEDE.

Una qualsiasi nave che allaga tre compartimenti stagni affonda. La stabilità più o meno abbondante - scarsa - buona - troppa - farà affondare la nave - capovolta - verticale - orizzontale. Le persone che si trovano a bordo muoiono per annegamento - tutte - solo parte - nessuna.

Il soggetto che dirige l'affondamento è il Momento d'Inerzia - scarso - medio - abbondante. E' per questo motivo che io ho insistito tanto su questo punto per divulgare la conoscenza e l'importanza del MOMENTO D'INERZIA.

Per questi motivi la legge internazionale dispone che le navi mercantili devono restare a galla con due compartimenti allagati. Tre compartimenti richiedono altezze metacentriche non tollerabili dal personale a bordo.

Salve Pugio, mi hai dato l'occasione di chiarire queste fondamentali situazioni.

Varo5

Varo5 · 17 Ottobre, 2012

ESEMPIO DEL CALCOLO DI ASSETTO

Proviamo a fare un esempio numerico di assetto per spostamento di peso.

Consideriamo i seguenti valori a seguito delle figure su postate.

D = dislocamento: 4730 tonn.

R = raggio metacentrico longitudinale sopra il centro di carena: 60 metri;

a = la solita distanza del baricenro nave sopra il centro di carena;

P = il peso che viene spostato a prora per inclinare la nave: 250 tonn.;

z = la distanza di spostamento del peso verso prua: 17 metri;

L'equazione che equilibra la situazione dello spostamento del peso con la risposta della nave è la seguente:

P . z = D (R - a)sen.alfa

applichiamo i numeri della nave, ma attenzione il raggio metacentrico è quello longitudinale. Il raggio metacentrico traversale (quello finora preso in considerazine) serve solo per le inclinazioni laterali.

250 . 17 = 4730 (60 - 4)sen.alfa = 250 . 17 / 4730 . 56

4250 / 264880 = 0,01605

il seno di 1° = 0,01745

l'angolo di appruamento della nostra nave per lo spostamento del peso è poco meno di un grado.

ora passiamo all'altro triangolo che fa la nave inclinata per lo spostamento del peso in corrispondenza della linea di galleggiamento come mostrato sui disegni precedenti Fig. 5 e 7.

Questa volta noi non conosciamo la lunghezza dell'ipotenusa del triangolo trigonometrico, ma il lato adiacente all'angolo, e quindi il lato opposto all'angolo da conoscere non è il "seno" ma la "tangente". C'è una modesta differenza tra i due, Fig. 9.

La tangente di 1° è 0,01746. Se noi moltiplichiamo questo valore per le semi lunghezze della nave, otteniamo le differenze d'immersione che si verificano con l'appruamento della nave.

maggiorazione a prua, quindi + e differenza a poppa - per questo caso di spostamento a prua.

differenza a prua: +d' = 35,10 . 0,01746 = 0,61 m.

differenza a poppa:-d" = 37,50 . 0.01746 = 0,65 m.

Se il peso è materiale imbarcato in quella posizione e non solamente spostato, alle immersioni di prora e di poppa bisogna aggiungere la sopraelevazione "E" per imbarco del peso.

Se il peso non è notevole si possono considerare le murate verticali in corrispondenza del galleggiamento, l'aumento dell'immersione "E" per imbarco del peso sarà: Peso diviso area di galleggiamento volte 1,026 (peso specifico acqua di mare).

E = 250 t./926 m^2 . 1,026 = 0,26 m. di maggiore immersione da aggiungere alle immersioni di prora e di poppa prima di sommare o sottrarre i due delta +d' e -d" per l'assetto.

Altrimenti avendo i diagrammi delle carene diritte si trova il valore effettivo "E". Vedi Fig.10.

Se qualcuno ha dubbi o non ha ben capito, sono disponibile a dare ulteriori spiegazioni. Il capire come si stabiliscono le variazioni delle immersioni di prora e di poppa mi pare sia molto interessante.

Abbiamo messo da parte la falla perché lo spostamento dei centri che abbiamo visto in precedenza complicano la situazione e bisogna prima conoscere il facile per affrontare il difficile.

Varo5

pugio · 1 Novembre, 2012

Per mia semplice curiosità volevo chiedere se ciò che è accaduto alla Costa Concordia può essere assimilato ad un siluramento.

Varo5 · 1 Novembre, 2012

Per mia semplice curiosità volevo chiedere se ciò che è accaduto alla Costa Concordia può essere assimilato ad un siluramento.

Certamente, ma per fare quel disastro i siluri ben assestati dovevano essere almeno tre per allagare

cinque compartimenti stagni. Ben assestati vuol dire che i siluri dovevano arrivare a cavallo di

paratie stagne in modo di allagare due compartimenti attigui. Bastavano allagare tre compartimenti stagni per affondare la nave (qualsiasi nave mercantile). Varo 5

pugio · 1 Novembre, 2012

Grazie Varo5 chiarissimo come sempre. Certo non oso immaginare il disastro se a posto del Mauretania ci fosse stata una delle enormi navi da crociera odierne.

Varo5 · 1 Novembre, 2012

Grazie Varo5 chiarissimo come sempre. Certo non oso immaginare il disastro se a posto del Mauretania ci fosse stata una delle enormi navi da crociera odierne.

Si tratta di stabilità (altezza metacentrica). La nave con altezza metacentrica piccola si capovolge su un fianco, mentre la nave con buona altezza metacentrica va giù in verticale. Nel primo caso i morti sono TUTTI quelli che si trovano a bordo mentre nel secondo caso si salvano molti. E' quello che cerco di spiegare sul mio topic FALLA. Questo mio topic non è finito sono interessanti i miei prossimi interventi tra alcuni giorni. Ciao pugio Varo5

Varo5 · 2 Novembre, 2012

IL BARICENTRO DELLA NAVE

Se si potesse mettere un gancio al posto del baricentro e sollevata la nave fuori dell'acqua, questa resterebbe in aria nello stesso assetto che aveva quando galleggiava sul mare. Tutti i pesi che formano la nave globalmente dipendono da lui e lui dipende singolarmente da tutti.

Muovere un peso a bordo vuol dire spostare il baricentro di quantità molto piccole se il peso è piccolo e metri se il peso è grande.

Il centro di carena segue il baricentro nei suoi movimenti e questi movimenti il centro di carena li ottiene variando l'assetto della nave.

Se il baricentro non è allineato sulla stessa verticale, le due forze (dislocamento e spinta di Archimede) uguali ma di segno contrario, formano una coppia che gira la nave nel suo assetto fino a che non trovano l'equilibrio uno sopra l'altro.

Questa coppia affonda la nave in verticale se ha una altezza metacentrica esuberante, in caso di falla che allaga più di due compartimenti.

Il modo per individuarlo è molto semplice. Si usano i momenti statici: peso volte distanza da punti facilmente individuabili: l'asse del timone per le ascisse e la Linea di costruzione (chiglia) per le ordinate. L'ascissa del baricentro si troverà dividendo la somma di tutti i momenti longitudinali divisi per il peso nave. L'ordinata si troverà dividendo la somma dei momenti verticali (dalla L.C.) sempre per il peso nave.

La terza ordinata non si calcola supponendo di sistemare tutti i pesi con criterio di equità tra dritta e sinistra, soprattutto per i macchinari dell'apparato motore. Fa eccezione la nave portaerei che non è simmetrica e bisogna fare i calcoli dei pesi anche rispetto il piano di simmetria.

Quindi il lavoro è semplice ma interminabile, non solo se la nave è importante e grande, bisogna seguirla durante la costruzione per controllare i pesi che vengono imbarcati e controllare la nave a lavoro finito.

Alla verifica se sorgeranno problemi che non sono stati individuati durante la costruzione bisognerà provvedere a risolvere il caso con la zavorra fissa o con le controcarene. Vedi in un prossimo post.

ORGANIZZAZIONE DEL LAVORO DI CALCOLO PER TROVARE IL BARICENTRO

Bisogna dividere la nave in zone, sezioni e capitoli per fare una lunghissima serie di pezzi individuabili sia come peso che per trovare il centro del pezzo sistemato a bordo e stabilire la distanza che si trova dall'asse del timone e dalla L.C. e portare tutti questi elementi in un libro-raccolta.

La nave va suddivisa come un "puzzle" in tanti pezzi le cui distanze e pesi sono più facilmente individuabili. Devono essere misurate tra la miriade di pezzi in cui si deve dividere idealmente la nave. Organizzati in modo razionale.

L'organizzazione dei pezzi viene fatta anche in modo personale, soprattutto nella divisione dei pezzi. Io pensavo alla possibilità degli accorpamenti in similitudine tra loro. Vediamo lo scafo in grandi divisioni da poter fare degli accorpamenti: Per le distanze si fa una tabella numerando gli intervalli d'ossatura (distanza tra i madieri) e la distanza che ognuno si trova dall'asse del timone per la definizione delle distanze di tutti i pesi a bordo. L'asse del timone è scelto perché è inconfondibile rispetto qualsiasi altra scelta.

Posto una "sezione Maestra" della nave "Oceania" per dare il senso delle cose.

E' il primo disegno di scafo che viene eseguito. Il progetto della nave è già a buon punto ed eseguito il "Piano Generale", non si può dire definitivo perché di definitivo non è niente, diciamo il più valido, di partenza. Su questa base si fa la "Sezione Maestra" che porta le strutture dimensionate valide, per lo sviluppo a seguire, con un disegno chiamato "Piano dei ferri", è la sezione longitudinale che fa la coppia con la Sezione Maestra. Questi due disegni, da inviare per l'approvazione del R.I.Na., erano i miei disegni (in esclusiva) durante la mia prima esperienza professionale. I piani generali non erano miei perché durante quel periodo io ero impegnato con il "piano di costruzione" e le "Carene diritte".

E' il varo di mezza nave per mancanza di spazio - La realtà somiglia al disegno (anche se la nave è un'altra). C'è una lamiera in più sopra il doppio fondo per questione di galleggiamento, che sarà tolta all'unione dei due tronconi.

SCAFO:

1 - Doppio fondo

- madieri pieni - madieri a telaio (consentono l'accorpamento);

- paramezzali centrale e laterali - longitudinali - divisori di casse.

Tutti questi lunghi elementi bisogna dividerli in pezzi misurabili;

- fasciame interno e passi d'uomo - marginale laterale inclinato;

- squadre e braccioli per le ossature;

2 - fasciame esterno

- chiglia - fasciame del fondo - ginocchio - murate - trincarini parapetti

e loro supporti;

- costole normali - costole rinforzate - braccioli e squadre laterali e sul

marginale del D.F.;

- correnti longitudinali - squadre verticali e orizzontali -

3 - paratie stagne

- fasciane del fondo - pareti;

- montanti - squadre e rinforzi;

- correnti trasversali - verticali e correnti rinforzati che devono supportare le

anguille dei ponti. Anche i ponti fanno da traversa rinforzata per le anguille;

4 - struttura della poppa con corridoi per gli assi. Queste strutture sono molto

complesse ed i disegni, anche ben fatti, non riescono ad elaborare tutti i

dettagli che vengono completati in officina. Bisogna lavorare per similitudine;

5 - struttura della prora con pozzi catene. Anche questa struttura è complessa e

richiede molto tempo per elaborarla. Bisogna immaginare parti che non sono

disegnate completamente e vanno elaborate per esemplificazioni;

6- casse fuori D.F. e loro strutture per tutti i liquidi;

- depositi vari e loro strutture;

7 - ponte inferiore

- fasciame centrale - trincarino - bagli - anguille - puntelli - squadre:

- zona stiva bagli rinforzati e boccaporte - Squadre ed irrobustimenti

sotto al ponte, puntelli normali e rinforzi verticali;

- pareti divisorie strutturali e non nella zona stiva;

8 - zona apparato motore rinforzi e strutture;

- basamenti motori principali ed ausiliari in apparato motore;

- Basamenti macchinari fuori apparato motore.

9 - primo ponte

- fasciame centrale - trincarino - bagli - anguille - puntelli - squadre:

- pareti divisorie tra locali sopra il ponte. Boccaporte e loro accessori;

10 - secondo ponte

- fasciame centrale - trincarino - bagli - anguille - puntelli - squadre:

- pareti divisorie tra locali sopra il ponte;

11 - ponte di coperta

- fasciame centrale - trincarino - bagli - anguille - puntelli - squadre:

- pareti divisorie tra locali sopra il ponte;

- boccaporte e osteriggi e loro strutture, coperture - bagli rinforzati;

dove l'opportunità consente, assiemare gruppi in similitudine;

- rinforzi sotto al fasciame dove saranno sistemati i componenti degli ormeggi. questi irrobustimenti vengono fatti in accordo con i pezzi sovrastanti. Bitte, passacavi rinvi ed altre necessità particolari che lo scafo elabora solo quando l'allestimento ha definito la

conposizione e posizione degli oggetti. immaginando i pesi e gli sforzi che produrranno le manovre.

- rinforzi per sopportare il verricello salpancore che ha strappi dalle catene delle ancore, argani ed altri verricelli per la manovra

del carico;

- rinforzi dove le alberature passano la coperta e rinforzi sul ponte sottostante sotto il piede dell'albero.

- rinforzi ai ponti per sopportare il peso e le manovre delle gru per le imbarcazioni e tanti altri oggetti che l'allestimento sistemerà ovunque troverà uno spazio adeguato.

12 - sovrastruttura centrale

- pareti esterne - pareti divisorie - ponte di copertura per ogni livello;

- osteriggio A.M. - plancia comando e strutture circostanti;

13 - fumaiolo e strutture sottostanti per sostenerlo;

14 - togliere tutti fori di alleggerimanto. Sono fori che si praticano in

giro alla nave dove è possibile e contano molte tonnellate di acciaio.

Su abbiamo fatto una panoramica sullo scafo, ma ci vuole ben altro per completare una nave:

SCAFO

ALLESTIMENTO

APPARATO MOTORE PROPULSIONE

AUSILIARI e CALDERINA

GENERATORI ELETTRICI

LINEE ELETTRICHE QUADRI E SOTTOQUADRI DI DISTRIBUZIONE, TRASFORMATORI

MACCHINARI FUORI APPARATO MOTORE COMPRESO IL DIESEL DI EMERGENZA

IMPIANTISTICA E RETI DI DISTRIBUZIONE

PARTE MARINARESCA COMPRESI SALPANCORE E ARGANI

ARREDAMENTO E DOTAZIONI DI SERVIZIO

SERVIZI PER TUTTE LE SPECIALITA' COMPRESE LE ATTREZZATURE DI OFFICINA

APPARECCHIATURE DI NAVIGAZIONE

DOTAZIONI DI RICAMBIO PER TUTTE LE SPECIALITA' DI BORDO

A questo punto abbiamo la nave asciutta.

Combustibile - olio di vari tipi - acqua potabile - acqua lavanda;

Derrate

Da ultimo il personale

Con fantasia aggiungete Voi il resto e mancheranno sempre tante cose che noi indichiamo con "imprevisti" ...... sempre sbagliati, in difetto s'intende.

La parte più difficile non è l'apparato motore i cui pesi molte volte ci vengono comunicati - i baricentri mai - l'allestimento non impiantistico è più difficile da definire: quantità, pesi che sono sottovalutati o addiritura dimenticati. Immaginate dove vengono poi sistemati per definire le distanze ....senza disegni indicatori.

Solo alcune note di esempio:

- basamenti per tutti i macchinari minori sparsi per la nave;

- ancoraggi per ogni cosa che è a bordo (anche il pianoforte) tranne le seggiole -

- strade per le linee elettriche sparse per tutta la nave che talvolta sono

definite sul posto.

- decine di tonnellate di pitture, si fanno previsioni ed acquisti. Poi quando la pittura è finita, i reparti che costruircono la nave ordinano le aggiunte senza nemmeno avvisare gli uffici addetti.

Avete capito bene c'è anche l'ignoto oltre l'imprevisto. Gli architetti esterni che addobbano le sale non fanno né previsioni né consuntivi validi. Immaginate le superdecorate croceriste se si possono prevedere i pesi delle decorazioni.

I progettisti "poveracci" fanno quello che possono. Ci sono le zavorre fisse e le controcarene di rimedio.

Torniamo all'allestimento.

avrete notato che non ho nominato le porte, quelle è allestimento ma i fori per applicare le porte devono essere tolti come pesi. Così pure per le aperture sui ponti per le scale, finestrini ed oblò. Sono un impiccio notevole perché interrompono le pareti ell'individuare i centri. Forse è meglio fare un capitolo di asporto e lasciare le pareti continue.

Di questo passo si può fare un libro di consigli, perciò ognuno decide per se.

Tutte le annotazioni su riportate non sono oggetti ma titoli di gruppi organizzati che comprenderanno migliaia di oggetti da individuare su disegni preparati ma non tutti in dettaglio. Mancheranno moltissimi pezzi che il Tecnico addetto a questo lavoro dovrà "inventare" pesi e posizioni per giungere all'individuazione del baricentro nave, certamente in modo approssimato su disegni ancora da fare. Quì è necessaria una esperienza di lavoro eseguito, non bastano le conoscenze scolastiche.

Al posto di "ALLESTIMENTO" era meglio se avessi messo il titolo di una grossa ... enciclopedia. Ho gestito l'allestimento della "Garibaldi" se mi metto a raccontare non finisco più. Per i disegni dello scafo detti sopra erano lavori personali, per l'allestimento della "Garibaldi" avevo una sala con due ingegneri, otto periti e undici disegnatori. Dovrei raccontare anche tutto quello che hanno fatto loro.

Prima di chiudere questa incompleta descrizione posto una delle tabelle che si fanno per la ricerca del baricentro nave, riferita a un impianto frigorifero per celle di cambusa ed una sezione di apparato motore che mostra la "foresta" di oggetti che bisogna individuare: peso e posizione per riempire le tabelle dette.

Non bisogna meravigliarsi se si commettono errori nella ricerca di questo importantissimo centro che definisce la stabilità della nave, ma gli errori non sono determinanti. E' la larghezza nave che può essere inadeguata e perciò determinante per la posizione del metacentro che esce dal momento d'inerzia del galleggiamento.

Un fatto mi stupisce, che la "Costa Concordia" è stata costruita dopo la "Star Princess" e doveva essere noto che aveva una larghezza nave maggiore ed una altezza delle sovrastrutture minore. Quindi un baricentro più basso ed un metacentro più alto.

Varo5

PS. C'è un modo per controllare la posizione del baricentro a nave finita.

Faremo una puntata separata.

Varo5 · 5 Novembre, 2012

PROVA DI STABILITA' - PREPARAZIONE

La prova di stabilità ha lo scopo di determinare l'altezza metecentrica che ha la nave in esame. Cioè misurare quanti centimetri ha la (R - a).

Tutti i calcoli fatti nel modo che Vi ho illustrato nel post precedente, devono avere un controllo di fatto. Confrontare i risultati dei calcoli e prendere le misure necessarie, se la realtà è diversa dalle aspettative.

Questa prova viene eseguita a nave finita, il più delle volte nel contiere che l'ha costruita, con mare calmo e senza vento. Gli ormeggi vengono allentati per non interferire con i movimenti della nave. Questa prova è prevista dalle normative degli Organi di controllo (R.I.Na.).

C'è una situazione da chiarire. La nave alla fine dei lavori a bordo ha molti oggetti che non le appartengono (attrezzi di lavoro, tavolame di uso, oggetti vari del cantiere che vengono sbarcati all'ultimo momento.

Mancano i liquidi come combustibile, olii vari, acqua potabile, ecc. che devono essere imbarcati per avere la nave nelle condizioni di reale navigabilità. E'necessario fare una accurata documentazione di tutto ciò che va sbarcato e prevedere quanto deve essere aggiunto per ottenere il valore del "R - a" reale. Vengono organizzati gruppi di alcune persone del cantiere e dell'armatore per visitare la nave in tutti i locali e stabilire i pesi da togliere ed aggiungere al dislocamento nave, con i conteggi non nella realtà.

LA PROVA DI STABILITA'

In coperta viene scelto il posto (a mezza nave Fig.11) dove attrezzare un carrello col peso per inclinare la nave, scorrevole su piani orizzontali.

Da un punto alto diversi metri si attrezza un pendolo, il cui peso può muoversi in una vaschetta colma d'acqua per rallentare i movimenti, ed un righello millimetrato per misurare gli spostamenti Fig.12.

Il carrello, col peso definito, viene fatto scorrere dal centro (piano di simmetria) al lato nave con uno spostamento misurato. Il peso moltiplicato per il percorso del carrello definisce il momento inclinante "P" volte il percorso "X" forma il momento inclinante. Il pendolo si sposta nella vaschetta dell'acqua che lo rallenta e ferma, consentendo di misurare lo spostamento.

Questo spostamento definisce l'angolo di sbandamento. Spostamento in cm. diviso per la lunghezza del pendolo è la tangente trigonometrica il cui valore letto sulla tabella dei tang. da l'ampiezza dell'angolo in gradi.

Vediamo le formule sui disegni per capire meglio quanto detto e facciamo anche un esempio numerico. Fig.11, sotto la figura della nave.

D - dislocamento della nave in quel momento. Vuota non solo del carico, da leggere con le immersioni di prora e di poppa e con l'immersione media andare sulle carene diritte per definirlo con certezza.

X - percorso del carrello (braccio di forza) per il momento inclinante.

(r - a) è il braccio d'azione del dislocamento di quel momento. Questa è l'incognita della solita equazione dei quattro elementi in equilibrio di cui conosciamo tre e per mezzo di loro definiamo il quarto che è (r- a).

Le carene diritte Vi da il dislocamento e tutto il resto. Ricordate che le "Carene Diritte" Vi da l'altezza del metacentro sulla L.C. perché sono valori geometrici e non situazioni temporanee della nave. Lette le immersioni di prora e di poppa e congiungendole le C.D. Vi da il centro di galleggiamento perché è in quel punto l'immersione media per la lettura del dislocamento e Vi svelo il traguardo prima di fare i calcoli.

Cosa significa avere l'altezza del metacentro su L.C. geometrico è certezza.

Col carrello troveremo l'altezza metacentrica (r - a), sicura misurata.

Se io tolgo la (r - a) dall'altezza geometrica del metacentro, tutte misure rilevate, questa differenza geometrica è l'ordinata di sua maestà il baricentro nave.

Ora facciamo un esempio numerico per consolidare ciò che abbiamo imparato.

In pratica questa prova si fa più volte sia a destra che a sinistra.

Nella figura 12 è scritto che la tangente dell'angolo d'inclinazione è dato dalla frazione: tang.alfa = s / l

s lo abbiamo letto sul righello poniamo 1,044 metri, diviso per 12 m. che è la lunghezza del pendolo disegnato da il valore di 0,087. Ora andiamo sulle tavole delle tangenti trigonometriche e troviamo che la tang.alfa di 5° è 0.08716. Il carrello ha inclinato la nave di 5°. La tangente trovata è di 0,08714.

i dati a disposizione sono:

D dislocamento nave scarica senza consumi e derrate: 2300 tonn.;

P peso del carrello che deve inclinare la nave: 15 tonnellate;

X percorso del carrello a fine corsa laterale: 6 metri;

0,087 è la Tang. dell'angolo d'inclinazione.

facciamo le operazioni su riportate:

(r - a) = D . X / D . tg.alfa = 15.6 / 2300.0,087 = 90 / 200,1 = 0.4498 m.

La nostra nave scarica nelle condizioni di prova senza combustibile e doppi fondi vuoti ha un'altezza metacentrica di 45 centimetri.

Per conoscere la nave pronta a partire dobbiamo sbarcare i materiali estranei ed imbarcare il combustubile, olii, attrezzi previsti e non a bordo, derrate, personale e quant'altro previsto. Attenzione che bisogna togliere i momenti d'inerzia del galleggiamento per i liquidi imbarcati, che sono tutti con valori bassi e non determinanti perché le divisioni del doppio fondo sono state costruite dividendolo in sezioni non a libera circolazione.

Non è finito. Dobbiamo andare sulle carene diritte e misurare l'ordinata del metacentro a quel dislocamento. vedi Fig.13. sono segnate le sole curve che ci servono.

Il dislocamento a 2300 tonn corrisponde una immersione media di 3,20 m. ed una altezza del metacentro trasversale di 8,30 metri su L.C.

Togliamo l'altezza metacentrica della prova 0,45 m. = 8,30 - 0,45 = 7,85 m.

L'ordinata del baricentro nave è di 7.85 m. su L.C.

L'ascissa del centro di carena si trova 0.25 m. a prora della mezza nave cioè 80 m. diviso 2 = 40 m. + 0,25 e stà esattamente sotto il baricentro nave.

L'ascissa del baricentro nave è a 40,25 m dalla PpAD (o dall'asse del timone se fatta questa scelta) con la nave orizzontale.

Queste coordinate vanno corrette con i pesi dei liquidi che saranno imbarcati nei DDFF e casse, ovviamente con lo sbarcare carrello ed attrezzature provvisorie per la prova, con il sistema dei momenti statici più volte mostrato. Se la nave ha le immersioni di prora e di poppa non uguali, bisogna fare la correzione di assetto come già visto in questo topic con l'aiuto del raggio metacentrico longitudinale.

Posto l'immagine delle carene diritte che conoscete già, per localizzare la parte ingrandita, dove sono sviluppate le curve che ci interessano Fig. 13, con la indicazione dei risultati e l'ordinata del baricentro nave.

Varo5

Modificato 5 Novembre, 2012 da Varo5

Varo5 · 14 Novembre, 2012

MOMENTO D'INERZIA RECUPERATO DA INCLINAZIONI

La nave inclinandosi allarga l'area di galleggiamento e quindi aumenta il Momento d'inerzia. Ma quanto dà questo aumento di superficie in aiuto alla nave sinistrata.

Le regole vogliono che la nave resti a galla con due compartimenti allagati. Per logica dovrebbe restare verticale con un compartimento allagato ed inclinarsi con l'allagamento del secondo. Forse questo è quello che si vuole, ma non è facile ad ottenerlo. E' possibile con la matematica capire quello che succederà realmente e dare al comando nave gli elementi per gestire al meglio un incidente navale?

E' quello che cerco di spiegare.

Poniamo l'angolo d'inclinazione alfa = 25 gradi: cos.25°= 0,90631.

A 25° l'aumento della superficie di galleggiamento inclinato è del 11 %.

AREA GALL./0,90631, considerando tutte le pareti verticali.

Il Momento d'Inerzia è certamente di più in quanto la larghezza va con il cubo.

Non resta che fare una ricerca di questo aumento. Non Vi riporto i calcoli fatti ma Vi porto il risultato. Il Momento d'Inerzia del galleggiamento aumenta circa il 35% con una inclinazione di 25°. Naturalmente sulla superficie di galleggiamento rimasta integra. Se l'altezza metacentrica ha la riserva di M.d'I., lo cede al galleggiamento menomato.

Se l'altezza metacentrica ha una quantità di M.d'I. sufficiente a compensare la perdita del compartimento allagato, la nave resta verticale. Questa resterà verticale finché l'altezza metacentrica avrà M.d'I. disponibile. All'esaurimento ridotta senza altezza metacentrica, la nave inizia ad inclinarsi cercando M.d'I. dal galleggiamento e gli angoli d'inclinazione possono dare l'entità di questo recupero.

Questa frase è figurativa perché il Momento d'Inerzia in realtà si trova già nell'area di galleggiamento come surplus del necessario e la nave non si inclina perché c'è questa maggiore quantità che glielo impedisce.

Se il valore del M.d'I. è corrispondente tra compartimento allagato e altezza metacentrica, la nave si inclina con il secondo allagamento. Quando le inclinazioni sono esaurite e l'acqua giunge al trincarino inizia la fase di capovolgimento.

Bisogna precisare che non sono dati esatti perché la prora si allarga e pure la poppa, molto meno. Questi aumenti sono però modesti e sono non difficili, ma complicati da calcolare perché si deve avere il piano di costruzione della nave. Però non siamo lontani dalla realtà e dà il giusto senso della situazione.

Il fatto che mi lascia perplesso è che la "Star Princess" è stata realizzata prima della "Costa Concordia" e usualmente si correggono le navi che si fanno dopo.

Avevano il campione fatto, perché hanno ridotto la larghezza della "Costa Concordia" di mezzo metro? avendo la "C.C." un ponte più alto quindi il baricentro più alto della "S.P."

Io spero che queste spiegazioni possano darvi un'idea del comportamento della "Costa Concordia" nella fase di accostamento al promontorio della Gabbianara. La sua strana inclinazione dimostra che non aveva riserva di M.d'I, per stare verticale all'inizio dell'affondamento e questo comportamento collima col fatto che, nonostante lo scoglio incagliato a sinistra, la "C.C." non ha potuto alzarsi in verticale per inclinarsi a sinistra, come avrebbe fatto se aveva ancora pochi entimetri di altezza metacentrica disponibile.

Varo5

Modificato 14 Novembre, 2012 da Varo5

NightRider · 22 Novembre, 2012

Aldo, un solo, grande, immenso, sentito.........

GRAZIE!!!!

Entrare nel mondo degli addetti ai lavori in un campo come la tecnica navale è fantastico sotto una guida di tale competenza...... e pazienza.

Squadrag54 · 22 Novembre, 2012

mi ricordo le lezioni di teoria della nave e stivaggio delle merci al nautico.

ottimo lavoro.

Varo5 · 6 Gennaio, 2013

Aldo, un solo, grande, immenso, sentito.........

GRAZIE!!!!

Entrare nel mondo degli addetti ai lavori in un campo come la tecnica navale è fantastico sotto una guida di tale competenza...... e pazienza.

mi ricordo le lezioni di teoria della nave e stivaggio delle merci al nautico.

ottimo lavoro.

Vi ringrazio per la vostra partecipazione e invito anche quelli che mi seguono silenziosi ad unirsi con domande e dubbi.

So che sono cose complesse non facili a mettere insieme e sono disponibile a dare spiegazioni dove sono stato poco chiaro.

Comunque ringrazio tutti quelli che mi seguono, E' un invito a continuare ed a sentirmi un po' meno solo.

Varo5

Totiano* · 7 Gennaio, 2013

Siamo qui, Aldo, silenziosi e attenti ma siamo in molti!

Bob Napp* · 8 Gennaio, 2013

Siamo qui, Aldo, silenziosi e attenti ma siamo in molti!

Varo5 · 8 Gennaio, 2013

Siamo qui, Aldo, silenziosi e attenti ma siamo in molti!

Grazie a Totiano e a Bob Napp. Talvolta ho l'impressione di solitudine e lavorare inutilmente.

Per me basta uno che mi segua ed io sono pronto a continuare.

Varo5

Bob Napp* · 9 Gennaio, 2013

Vedi, Aldo, talvolta è più comodo e facile buttare sul forum una battuta su argomenti frivoli piuttosto che su quelli decisamente più impegnati come quelli che tratti tu.

Pertanto sembra che che i primi siano più seguiti dei secondi.

Nel caso di questa discussione in particolare, tu stai scrivendo in rete un complesso compendio di tecnica e tecnologia navale che non ammette repliche da parte nostra.

Molti di noi leggono con aviditá quanto racconti. Io per esempio lo faccio una prima volta, sempre troppo in fretta, per poi tornar i su una seconda e una terza se necessario, nel tentativo di comprendere meglio.

Prosegui così, Aldo. È un tesoro tutto questo!

serservel · 9 Gennaio, 2013

Aldo, mi permetto di intervenire per farti sapere che molte volte ci sono lettori accaniti che ti seguono ma non intervengono per evidente inferiorità di competenze.

Io sono tra questi: ti ringrazio perchè mi stai insegnando tante cose, anche se alcune faccio fatica a capire appieno. Non per questo il tuo apporto è meno meritevole e gradito!

Aldo, ti prego, continua così e sappi che, sebbene silenti, in molti ti seguono accanitamente.

vigile · 9 Gennaio, 2013

Mi associo a serservel......

per favore continua ad insegnarci...grazie di cuore ancora.

Vigile

GM Andrea* · 9 Gennaio, 2013

Aldo, mi permetto di intervenire per farti sapere che molte volte ci sono lettori accaniti che ti seguono ma non intervengono per evidente inferiorità di competenze.

Io sono tra questi: ti ringrazio perchè mi stai insegnando tante cose, anche se alcune faccio fatica a capire appieno. Non per questo il tuo apporto è meno meritevole e gradito!

Aldo, ti prego, continua così e sappi che, sebbene silenti, in molti ti seguono accanitamente.

Mi associo per intero a quanto scritto sopra.

Forza Aldo, no star a bazilar e continua così

Varo5 · 12 Gennaio, 2013

INTESA TRA DI NOI

La mia convinzione era di muovermi ormai solo in una nebbia di depressa inutilità.

Chi non ha mollato è Totiano. Sempre al mio fianco, e giungere ad una fermata importante prima di fermarmi.

Un grazie a voi che mi avete risvegliato, ora tranquillo di non essere solo, penso ad un ripasso di approfondimento ritornando al Momento d'inerzia, dopo il capitolo delle contro carene e zavorramenti. Ma col Vostro aiuto indicandomi dove sono stato frettoloso o poco chiaro. Penso addiritura in anonimato tanto siete del gruppo e le risposte sono per tutti.

Ritengo che senza fare qualche calcolo non si va lontano. Sono necessari ed io ho tentato di ridurli a livello elementare per quantificare una realtà. A sole parole non si va lontano. Anche questo è un punto di partenza importante per proseguire più facilmente.

Penso anche al momento d'inerzia nelle struttutre delle navi.

Mi sono fermato perché convinto di essere ormai solo. Vorrei sapere se interessa anche quella parte, cioè il calcolo strutturale delle navi. Potrei continuare col vostro aiuto, per capire le difficoltà che incontrate, e darvi un'idea di come si determinano le strutture navali.

Cordialmente Varo5

Modificato 12 Gennaio, 2013 da Varo5

malaparte* · 12 Gennaio, 2013

Varo, io sono una di quelle persone di cui Serservel GIUSTAMENTE dice che stanno zitte per evidente inferiorità di competenze.

Francamente, non ne soffro più di tanto: ci ho provato, ma è come se mi proponessero di botto di iscrivermi a una facoltà di fisica nucleare...Mi spiace di non avere studiato abbastanza Musica, di non avere studiato abbastanza Matematica, di non avere studiato abbastanza Fisica...eccetera. Mi spiaceva ancora di più dieci anni fa.

Questo non toglie che ammiro chi insegna e chi apprende.

Se ti piace scrivere ed insegnare, di che ti preoccupi?

Varo5 · 12 Gennaio, 2013

Carissima Valeria

Il piacere è poter dare ad un giovane quello che posso dare, ma farlo senza ascoltatori credo sia fatica inutile. Il piacere è anche nel dialogo e poter essere utile a qualcuno, talvolta facendoti aiutare ascoltando dove devi insistere o spiegare meglio.

Un abbraccio affettuoso, lieto di averti incontrata. Aldo

Totiano* · 13 Gennaio, 2013

INTESA TRA DI NOI

.....

Penso anche al momento d'inerzia nelle struttutre delle navi.

Mi sono fermato perché convinto di essere ormai solo. Vorrei sapere se interessa anche quella parte, cioè il calcolo strutturale delle navi. Potrei continuare col vostro aiuto, per capire le difficoltà che incontrate, e darvi un'idea di come si determinano le strutture navali.

dimmi solo se ti serve aiuto per postare qualcosa ....

Varo5 · 14 Gennaio, 2013

Torniamo al confronto tra la "Costa Concordia" e la "Star Princess".

Se il guaio fosse toccato alla "Star Princess" anziché alla "Costa Concordia" come si sarebbe comportata quest'altra?

Affondamento inevitabile per capovolgimento di entrambe perché hanno tre o più compartimenti allagati, ma come si sarebbe comportata la "S.P." durante l'agonia? per la "Costa Concordia" lo sappiamo tutti.

piano del fondo della "Star Princess" con la divisione dello scafo con le paratie stagne. Il fondo della "Costa Concordia" è in pratica uguale.

Stessa lunghezza, non stessa larghezza (meno 50 cm.). Stesso numero di paratie stagne alla stessa distanza.

Da quel poco che si vede ho ipotizzato che le paratie stagne si trovano alla distanza di: 20 m. nell'apparato motore; 10 m. nel locale generatori elettricità; 18 m. negli altri compartimenti. La precisione di queste distanze non ha importanza serve solo per il confronto.

Da ricordare che il Momento d'Inerzia di un rettangolo è: L * B.3^ / 12. (B.3^=al cubo)

il locale Apparato Motore ha al galleggiamento "M.d'I" = 20 * 36.3^ / 12 = 77.760 m.4^

il locale Generatori Elettrici ha al gallegg. "M.d'I" = 10 * 36.3^ / 12 = 38.880 m.4^

gli altri compartimenti hanno al galleggiamento "M.d'I" = 18 * 36.3^ / 12 = 69.984 m.4^

Abbiamo supposto che il raggio metacentrico sia di 15 m.sopra il centro di carena ed abbiamo visto che la "Star Princess" ha um Momento d'Inerzia di galleggiamento pari a 762.048 m.4^. Il volume di carena non lo conosciamo, ma resta uguale e si modifica solo la forma durante la falla, per recuperare il volume perduto dei compartimenti allagati, variando l'immersione e l'assetto, dividiamo il Momento d'Inerzia per 15 (raggio metacentrico) 762.048 / 15 = 50.803 m.4^.

Ogni metro del Raggio metacentrico vale 50.803 m.^4.

Se la "Star Princess" ha 70 cm. di altezza metacentrica, questa vale 50.803*0,70 = 35.563 m.4^.

Se il compartimento Energia che ha un Momento d'Inerzia di 38.880 m.^4 si allaga per primo, la nave assorbe il suo momento d'inerzia perduto dall'altezza metacentrica che scende da 35.563 - 38.880 = -3.317 m. 4^.

La "S.P." resta praticamente a galla verticale aumentando la sua immersione per recuparare il volume perduto con l'allagamento del suo compartimento Energia.

E' da tenere conto che il raggio metacentrico è più alto per la maggiore immersione corrispondente al valore di "E" (aumento d'immersione) diviso 2 per la perdita del compartimento allagato. Nella falla tutti i centri si spostano e complicano i calcoli, perfino il baricentro si sposta non per l'acqua imbarcata che è a contatto col mare, ma per i macchinari di bordo che non assorbono acqua di mare, pertanto dislocano e pesano di meno. Quanti metri cubi ha un motore Diesel, ogni metro cubo sarà una tonnellata di peso in meno.

La "Star Princess" si inclinerà con l'allagamento del secondo compartimento. Questa opportunità non l'ha avuta la "Costa Concordia". Le sue inclinazioni parlano chiaro.

La C.C. ha cercato di recuperare Momento d'Inerzia subito dal galleggiamento, che vuol significare mancanza di altezza metacentrica. Si è inclinata immediatamente prima di immergersi, per compensare, la spinta perduta dal volume dei compartimenti allagati.

La nave non ancora appesantita dagli allagamenti ma fortemente inclinata per cercare Momento d'Inerzia dal alleggiamento e mancando l'aiuto dell'altezza metacentrica fornitrice di Momento d'Inerzia di riserva, si è presentata come un pallone gonfiato di poco peso. Questo è uno dei tanti aspetti che mi segnalavano che la nave non ha altezza metacentrica, navigava in stabilità indifferente.

Ed ora il "dunque".

Parlare di "falla" equivale parlare di stabilità. Il comportamento della nave è evidente solo in caso di Falla, perché nel rollio il comportamento della nave può essere corretto con le pinne anti rollio per contrastare la vivacità della nave troppo stabile.

Se la nave è troppo stabile si riempie d'acqua la piscina per alzare il baricentro, se non basta ci sono le pinne antirollio, non stabilizzatrici perché nulla hanno a che fare con la stabilità.

Se la nave è poco stabile può essere corretta con la zavorra fissa o con le controcarene.

Faremo un ultimo post su questo argomento per capire la scelta da fare.

Il Com.te Pugio (#15) ha fatto una domanda pertinente non facile da spigare in tutti gli aspetti. Dato che dimostra di avermi seguito, merita una bella risposta "come premio di fedeltà".

Ho alla portata un altro post dove trovo del materiale adeguato e mi aiuta a rispondere:

(COLLEZIONISMO - Nave "Australia". Ricordi ....).

Prima risposta. Non si tratta di larghezza ed altezza ma di larghezza nave (cioè Momento d'Inerzia) e baricentro nave.

Se allarghi la nave hai quanto momento d'inerzia ti serve per qualsiasi altezza. E' il "dosaggio" di questi elementi tra di loro che è difficile adeguare. Non dimenticare la situazione che ho più volte sottolineata. Non si può alzare l'altezza etacentrica quanto si vuole per migliorare una situazione eventuale e peggiorare la situazione di ogni giorno.

Difficoltà di camminare col rollio. Vomito che impedisce al personale di lavorare. Panini per pranzo perché il rollio rovescia le pentole, al personale se riesce a mangiare qualche cosa col vomito. I letti vengono normalmente messi per traverso nave (nelle navi che non hanno alette antirollio) per evitare che una rollata ti butti giù del letto, pensa ai letti sovrapposti. Marinai in coperta sbalzati fuoribordo e perduti per una rollata più forte per non parlare dei velieri con i marinai sui pennoni.

L'altezza metacentrica consigliata dai manuali di tecnica navale corrisponde a un solo numero per le navi mercantili grandi o piccole: 60 centimetri. Varia solo per le navi militari in base alla loro grandezza che equivale al calibro dei cannoni, per la bordata laterale, che potrebbe capovolgere la nave se insufficiente il D(R-a) sen.alfa - Momento raddrizzante.

Purtroppo le alette antirollio sono poco efficaci alle basse velocità. L'altezza metacentrica più alta delle navi militari con i grossi calibri (ormai in estinzione) era di 2,20 metri.

Scusate se ho insisto col ripetere questo problema, poco capito o non creduto.

L'esempio storico è nella motonave "Australia e le sue due gemelle "Oceania" e "Neptunia", notoriamente troppo stabili e le quattro navi quasi gemelle, "Europa" ed "Africa" super instabili e le due gemelle "Victoria" ed "Asia" poco stabili, per aver fatto le sovrastrutturre in lega leggera, visti i risultati dell'"Africa" costruita prima.

Confrontiamo le loro dimensioni con il primo nome delle navi e trascuriamo per brevità i nomi delle gemelle, che corrispondevano come situazione di stabilità.

- Australia- lunghezza nave m.147.80; larghezza m.21.10; altezza m.12.80; impostaz.31/3/49

- Africa _ - lunghezza nave m.144.68; larghezza m.20.73; altezza m.11.75: impostaz.5/1/50

- Victoria - lunghezza nave m.144.68; larghezza m.20.73; altezza m.11.75. impostaz.4/1/51

Tonn.S.L- Australia e due gemelle = 13.210, Victoria e l'Asia = 11.692. Europa = 11.400

Tanto per completare: le Australia con HP. 14.000 e 2 eliche - 18 nodi. Mentre le quattro

Victoria con 16.100 HP e 2 eliche - 21,6 nodi.

L'Australia era solo tre metri più lunga della Victoria (che non influisce sulla stabilità) ma aveva una larghezza maggiore di soli 37 cm. ed era più alta (in altezza nave) di 1,05 m.

Non basta, l'Australia aveva quattro imbarcazioni di salvataggio in più con relative gru ed attrezzature varie, compresi i relativi verricelli di manovra, ben più alte del baricentro nave e non dobbiamo dimenticare che la Victoria II aveva ben 4100 HP in più, sistemati nel locale apparato motore certamente più bassi del baricentro nave e le sovrastrutture in alluminio. Quindi, la "Victoria II" appariva ben compensata dal lato progettuale.

Invece la prima era notoriamente troppo stabile mentre le Europa ed Africa hanno avuto una correzione di stabilità di 350 tonnellate di zavorra fissa in chiglia per abbasare il loro baricentro. Le Victoria ed Asia hanno avuto 150 tonnellate di zavorra fissa in chiglia per effetto delle loro sovrastrutture costruite in lega leggera. In fatto di stabilità la larghezza nave conta con il cubo, anche in effetto diminutivo, ma in questo caso sono convinto che sia andato fuori controllo l'arredamento più lussuoso e servizi più pesanti, soprattutto l'impianto di climatizzazione di tutta la nave. Questo peso, ricordiamolo, è la seconda nave italiana ad essere completamente climatizzata e lo staf progettuale non aveva elementi di riferimento con i pesi, quindi certamente sottovalutati. Le correzioni fatte non sono bastate ma non sono andati lontano. L'Africa non era completamente climatizzata e sarebbero state necessarie le contro-carene.

Come vedi Pugio quanto delicata sia la scelta delle dimensioni nave in fase progettuale, che non si possono modificare più quando la nave non è nemmeno iniziata. Bisogna trovare altri modi di correzione (zavorra fissa a bordo oppure le contro-carene quando il divario è forte.

Varo5

Varo5 · 18 Gennaio, 2013

Scusate se faccio una parentesi prima di proseguire con le contro carene, in occasione dell'anniversario di questa tragedia.

"LA MANOVRA DELLA "COSTA CONCORDIA"

Mio figlio Flavio ha trovato su Internet l'immagine della manovra fatta dalla "Costa Concordia",ipotizzata da qualcuno (pare inglese)che non ha trovato traccia nella analisi fatta dalla commissione incaricata dalla Magistratura. Questa deve limitarsi ad elementi probatori e non in base a stime. La mancata descrizione di una manovra non significa che non sia avvenuta.

Prima di tutto vi posto le due immagini trovate e dopo le esamineremo dal nostro punto di vista e con le nostre esperienze.

immagine n.1 - manovra testacoda

manovra n.2 - manovra giro al largo

N.1 manovra - testa coda -

Se ricordate un anno fa io ho ipotizzato questa manovra non è imposibile ma fattible, se la velocità della nave dopo lo scontro, era nei limiti che le ancore tenessero dopo una arata sul fondo che attenuasse lo strappo iniziale.

La velocità della nave, all'uscita dallo scontro, è stata giudicata 7,8 nodi (15 km/h circa). A questa velocità dare fondo le ancore non tengono. Se tengono spezzano le catene con la frustata sul ponte di prua, con un risultato che non occorre descrivere. La velocità sarà stata certamente letta sugli indicatori in plancia.

La manovra N.1 e stata certamente scartata. La nave con l'abbrivio dato dall'energia cinetica di 70.000 tonn. (Nave a pieno carico per inizio crociera), transita davanti al promontorio della Gabbianara a non meno di 6,5 nodi. Non lascia alternative che virare al largo e sperando che la nave non si capovolga rapidamente. Girare verso terra voleva dire fare un massacro di passeggeri.

VELOCITA' DELLA NAVE.

In tutte le discussioni fatte all'epoca del fatto, NESSUNO ha fatto la misurazione della distanza tra le Scole dello scontro e la posizione della "Costa Concordia" arenata ferma sulla Gabbianara. 1250 metri.

Poichè la "C.C." è giunta al punto di arenamento alla velocità di 1,1 nodi (velocità rilevata da apparecchiature terrestri), cioè ferma portata dalla corrente. C'è Qualcuno che insiste che 70.000 tonn. che parte dalle Scole a 7,8 nodi, senza alcun mezzo di propulsione,

si ferma da sola in tre lunghezze nave, perché nella quarta lunghezza nave giunge al punto di arrenamento alla velocità misurata della corrente?

Questo qualcuno nega l'evidenza, perché nessuna nave senza propulsione si ferma a tre lunghezze nave dalla velocità di 7,8 nodi, specialmente quelle che hanno poco pescaggio. La nave fa il giro al largo e ritorna facendo la manovra terminale del N.1

N.2 MANOVRA AL LARGO -

Avvicinandosi al promontorio della Gabbianara il Comando della nave non ha alternative che virare verso il largo, sperando che la "Costa Concordia" che sicuramente si capovolgerà, ha gli squarci dei compartimenti 3,4,5 molto stretti, che ritardano non poco il riempimento del relativo compartimento, togliendo però subito il momento d'inerzia del compartimento, con poca acqua, ed obbligando la stessa ad inclinarsi alla sua ricerca dandole l'aspetto di leggero pallone gonfiato. Certamente ostacolando lo sbarco dei naufraghi.

Chi si attarda ad approfittare di questa miracolosa opportunità, resta intrappolato e non torna a casa.

Infatti il giorno dopo troviamo la nave adagiata di fianco sul terreno che le impedisce il capovolgimento con la chiglia verso l'alto.

Con il solo timone la nave ha fatto un giro rotondo non come nell'immagine N.2). Nell'ultima parte del giro la prua della "C.C." è rivolta verso il Giglio, praticamente ferma. Quì trova la corrente che la spinge più a poppa, molto immersa, offrendo maggiore superficie e pochissima a prora. Si gira in modo da offrire al vento il fianco inclinato, che le fa da vela. Da non sottovalutare la corrente del mare, che trova la nave inclinata, e la spinge con una importante componente verso terra.

Quì danno fondo alle ancore senza alcun problema, perché la nave naviga spinta dalla corrente a bassa velocità, come rilevata da terra. Probabilmente migliorano l'approdo senza feriti.

Varo5

IN OCCASIONE DELL'ANNIVERSARIO DEL DISASTRO - 13.01.2012 - CI INCHINIAMO ALLA MEMORIA DI TANTE VITE SACRIFICARTE, COMPRESE LE TRE AVVENUTE DURANTE LO SCONTRO SULLE SCOLE.

P.S. - I 42 morti (non so se sono comprese le tre morti avvenute durante lo scontro alle Scole) restano sulla coscienza del comandante Schettino.

I sopravissuti in qualunque modo siano arrivati a terra, lo devono alla "manovra" che ha consentito lo sbarco dei naufraghi evitando che la nave si capovolgesse prima del completo sbarco.

La "manovra della "C.C." non è avvenuta per potere divino. Il vento e la corrente favorevoli in quel momento, hanno aiutato la nave a completare il giro fatto da mano umana.

Modificato 19 Gennaio, 2013 da Varo5

ammiraglia88* · 14 Marzo, 2013

Talvolta ho l'impressione di solitudine e lavorare inutilmente.

Inutilmente :blink: ma sei matto, non osare nemmeno pensarlo!

Il mondo marinaresco, e soprattutto delle "mie" navi, è fantastico, però è ... immenso! Ci sono una marea di cose da imparare, da sapere, da conoscere, da leggere, da studiare, ecc. (ci vorrebbero altri sinonimi che al momento non mi vengono in mente).

Per alcune notizie servono anche le basi e tu ci stai spiegando una infinità di cose con ottima capacità di "insegnamento", partendo spesso dalla base, stai facendo un lavoro fantastico! :smiley19:

Confesso che qualcosa (a volte ... molto) mi sfugge, ma non mi lamento di certo e tu non ti devi preoccupare. Non si può diventare insegnanti in due giorni e non voglio nemmeno che sia così! (sto parlando di me :wink: ). Un poco alla volta le nozioni entreranno anche in questa "zucca" :wink: occupata soprattutto dal Vespucci, il posto c'è anche per altre cose, ma ovviamente un poco alla volta, ci vuole tempo e bisogna "studiare" :rolleyes: .

L'insegnante comunque è ottimo pertanto ci sono grandi speranze! :smile:

Von Faust* · 14 Marzo, 2013

Vi ringrazio per la vostra partecipazione e invito anche quelli che mi seguono silenziosi ad unirsi con domande e dubbi.

So che sono cose complesse non facili a mettere insieme e sono disponibile a dare spiegazioni dove sono stato poco chiaro.

Comunque ringrazio tutti quelli che mi seguono, E' un invito a continuare ed a sentirmi un po' meno solo.

Varo5

Carissimo Varo5, devo ammettere che ogni tanto nel leggere le prove di stabilità il mio cervello perde stabilità :laugh: :wink: , comunque anch'io seguo (nei limiti delle mie conoscenze) l'argomento con estrema attenzione, molto bello.

Varo5 · 17 Marzo, 2013

Varo5, on 05 Nov 2012 - 22:50, said:

PROVA DI STABILITA' - PREPARAZIONE

LA PROVA DI STABILITA'

In coperta viene scelto il posto dove attrezzare un carrello col peso per inclinare la nave, scorrevole su piani orizzontali.

Da un punto alto diversi metri si attrezza un pendolo, il cui peso può muoversi in una vaschetta colma d'acqua per rallentare i movimenti, ed un righello millimetrato per misurare gli spostamenti.

Se qualcuno non ha creduto alla storia del carrello e pendolo, lo persuado con delle immagini trovate per caso.

Varo5

Modificato 17 Marzo, 2013 da Varo5

Von Faust* · 19 Marzo, 2013

Prove schiaccianti :wink:

Varo5 · 26 Marzo, 2013

Sono piacevolmente confuso leggendo i Vostri interventi e contento di essermi sbagliato di credere di continuare da solo. Invece una bella schiera di "interessati" che ringrazio di essersi rivelati.

In particolare ringrazio GMAndrea che è sceso in campo dando, con la sua presenza, un apprezzamento dal vertice che, salvo all'amico Totiano, mi sentivo un "distaccato"
da dietro le quinte. Con un bagaglio tecnico scientifico difficile e per questo, poco interessante. Montato su una roboante matematica che io stò svilendo, trattandola qual'è.

Ma non si poteva dire "percentuali o coefficienti noti, raccolti su tabelle secondo gli angoli d'inclinazione nave". No! si dice "linee trigonometriche" suona meglio, è più scientifico e fa effetto .... negativo per i più.

Penso di fare un topic parallelo titolandolo "Spigazioni sulla FALLA ed altro". Una specie di zibaldone che spiega meglio quà e là le parti meno chiare. Una specie di approfondimento a macchie di leopardo del topic "LA FALLA".

Con i miei ringraziamenti più sentiti per la partecipazione, questa è la mia proposta per aiutare tutti gli "interessati".

Varo5

Modificato 26 Marzo, 2013 da Varo5

Allievaccio · 27 Marzo, 2013

Egregio Varo, lodando il tuo lavoro, voglio chiederti (e lo faccio pubblicamente affinchè tutti possano beneficiarne) se puoi suggerirmi qualche testo di teoria della nave/sinistri marittimi/manovra :happy: grazie in anticipo!

Totiano* · 28 Marzo, 2013

questa è la mia proposta per aiutare tutti gli "interessati".

Varo5

mi sembra una buona idea, Aldo, anche se è di quelle che va testate "sul campo" per essere sicuri che sia valida.

non dimenticare la richiesta di allievaccio, mi raccomando!

Allievaccio · 28 Marzo, 2013

non dimenticare la richiesta di allievaccio, mi raccomando!

voglio chiederti [...]se puoi suggerirmi qualche testo di teoria della nave/sinistri marittimi/manovra

So che rischio di andare off topic ma... :happy:

A tal proposito, vista anche l'abbondanza di materiale in questa sezione, non pensate sarebbe il caso aprire una apposita sezione della Biblioteca del Quadrato? A volte, nella preparazione degli esami professionali sono in difficoltà nello scegliere i testi su cui studiare, sprecando ogni volta un MARE di sudati quattrini. Ritengo che i tanti esperti e bibliofili presenti su Betasom possano essere d'aiuto nell'indirizzare, con i loro commenti, chi deve/vuole acquistare libri "tecnici"!

Varo5 · 16 Aprile, 2013

In questa parte di teoria della nave sono stato costretto, per mostrare i calcoli che si devono fare, ad adoperare la Trigonometria.
Ho postato un tentativo di semplificazione per la comprensione di questa materia, per chi non la conosce.
Insisto su questo punto per quelli che sono "bloccati" dal nome: Trigonometria.

Nel Momento d'Inerzia" qualche difficoltà c'è, ma quì non esistono difficoltà i conti sono semplici.
Una sola moltiplicazione.
Con una sola moltiplicazione la Trigonometria consente di trovare le misure dei lati sconosciuti di un triangolo retto (con un angolo di 90 gradi), usando le misure dei lati noti.

Poniamo l'angolo alfa e si vuole conoscere gli altri lati del triangolo.
Scelto Alfa = 23° 20' e l'ipotenusa A = 2,53 m.

Prima di tutto andiamo sulle tabelle trigonometriche e leggiamo i valori trigonometrici del detto angolo. Sono dei semplici numeri fissi, pre definiti e intabellati

per alfa 23° 20' 0" le tabelle dicono i seguenti fattori.
sen.alfa = 0,39608 - cos.alfa = 0,91822
tang.alfa = 0,43136

Ora moltiplichiamo i semplici fattori su esposti al lato noto come mostrato sul disegno "TRIANGOLO TRIGONOMETRICO".
Le tabelle le ho postate al #16 sono poco leggibili e posterò le stesse tabelle più chiare appena sarà possibile.
Ci limitiamo ai tre fattori della Trigonometria: seno, coseno, tangente. Quelli che servono per i nostri calcoli.
Gli altri tre: cotangente, seccante e coseccante li dimentichiamo perché inutilmente ingombrerebbero il nostro lavoro.

Varo5

Modificato 16 Aprile, 2013 da Varo5

La Falla - Invasione Dell'acqua Mare Dentro Lo Scafo

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