Stabilità di una nave tesina

La stabilità

Istituto Tecnico Nautico Luigi Rizzo - Materia: TTTM

Sergio Calabrò - Classe: V ATM - a.s. 2012-2013

La stabilità è l’attitudine di un corpo galleggiante o di un corpo immerso in un

liquido, a riportarsi nella posizione di equilibrio iniziale se da questa si

è allontanato per una qualche azione esterna. La stabilità di una struttura è un

requisito fondamentale in quanto essa non deve subire nel tempo deformazioni

incompatibili con il proprio equilibrio. Essa viene controllata sia in fase di

calcolo, sia a opera ultimata mediante prove che sono diverse secondo la

struttura e che costituiscono la verifica della stabilità.

Definizione di nave

• La nave è una costruzione galleggiante sull’acqua, guidata dall’uomo, adibita al trasporto di persone o cose, è autopropulsa ed è in grado di affrontare viaggi anche molto lunghi. Tale costruzione, è immersa parzialmente, impermeabile e cava. La sua spinta propulsiva può essere meccanica o eolica.
• La legge di fisica in base alla quale la nave galleggia è nota come Principio di Archimede e recita: “Un corpo immerso in un fluido riceve una spinta dal basso verso l’alto, in direzione verticale, pari al peso del volume del fluido spostato”.

Parti di una nave

Movimenti della nave

• Scarroccio e deriva: sono gli effetti rispettivamente prodotti dal vento e dalla corrente sulla traiettoria della nave.
• Rollio: Momento di stabilità statica trasversale, il rollio di una nave dipende anche dal periodo delle onde e dalla direzione di provenienza di queste ultime oltre che dal periodo di naturale oscillazione, la nave si immergerà a dritta o a sinistra.
• Beccheggio: Momento di stabilità statica longitudinale, questo momento essendo abbastanza elevato produrrà un periodo di beccheggio piccolo, in genere minore di quello di rollio.
• Guizzata: Consiste in piccole oscillazioni a dritta e a sinistra attorno all’asse verticale.
• Accostata: È la rotazione intorno all’asse verticale, volgendo la prua da un lato e la poppa dal lato opposto.
• Sussultoria: Spostamento sull’asse “z” che fa avvicinare o allontanare la nave rispetto al fondo del mare.
• Imbardata: Rappresenta il moto di oscillazione intorno all’asse “z” verticale, la sua entità dipende dal valore del momento d’inerzia della nave.

Movimenti della nave

Qualità essenziale e nautica di una nave

Qualità essenziali di una nave

• Galleggiabilità: Proprietà di galleggiare con carico completo ed in pieno assetto di navigazione;
• Impermeabilità: evita le infiltrazioni d’acqua attraverso lo scafo; essa viene raggiunta con un accurato calafataggio;
• Solidità o robustezza di struttura: assicura la nave la possibilità di poter resistere alle sollecitazioni degli organi di propulsione ed alle pressioni del mare e del carico.

Qualità nautiche di una nave

Sono le caratteristiche che rivelano l’attitudine a svolgere il servizio marittimo alla quale è destinata:

• Dolcezza di oscillazione: è caratteristica delle navi che oscillano lentamente quando si trovano in acque agitate;
• Velocità: è una caratteristica di notevole importanza economico-commerciale oltreché tecnico nautica;
• Manovrabilità: indica la prontezza con cui la nave risponde ai comandi che le vengono impartiti attraverso il timone;
• Navigabilità: possibilità di spostarsi agevolmente ed in sicurezza sull’acqua tra i punti di approdo;
• Stabilità di rotta: è caratteristica delle navi che tendono a mantenere nella direzione loro assegnata, senza eccessivi e troppo frequenti interventi dell’addetto al timone;
• Stabilità:

La stabilità della nave

È l’attitudine di una nave a resistere alle forze che tendono a inclinarla e la capacità di raddrizzarsi spontaneamente quando cessa l’azione di queste.

Sappiamo che la stabilità di una stessa nave può variare notevolmente, poiché il suo valore dipende anche dalla posizione in cui viene disposto il carico di volta in volta imbarcato, certamente la stabilità aumenta concentrando i pesi nella parte inferiore della nave, cioè è essenziale che la nave abbia un baricentro necessariamente basso ed un’opportuna forma di carena, che le consenta di ottenere un equilibrio stabile. Un’imbarcazione galleggia, quando ha un giusto rapporto tra peso e volume.

Le buone doti di stabilità dipendono dal progetto della nave, quindi dalla geometria, dal dislocamento (peso), dalla posizione del baricentro, dalla compartimentazione stagna, ecc. In tutte le condizioni operative, l’unità dovrà soddisfare i requisiti imposti dai registri di classificazione internazionale e dalle normative: IMO (International Maritime Organitation), SOLAS (Safety of life at sea), MARPOL (Maritime Pollution), ILLC (International Load Line Conventional), RINA (Registro Italiano Navale), differenziate in funzione della tipologia di nave.

Movimenti oscillatori

La nave è soggetta a moti oscillatori intorno ai

suoi assi passanti per il baricentro, vale a dire:

rollio, beccheggio e imbardata rispettivamente

intorno all’asse longitudinale, trasversale e

verticale. La grandezza che più di tutte

caratterizza ciascun moto oscillatorio è il relativo

periodo di naturale oscillazione, esso dipende

dalla distribuzione delle masse rispetto all’asse

intorno al quale avviene il movimento e dall’entità

delle (forze di richiamo) che sono presenti e

caratterizzanti del tipo di oscillazione.

Prova di stabilità

A costruzione terminata il progettista insieme ai tecnici del registro di

classifica, effettua la pesata nave e la prova di stabilità. La prima (pesata nave),

serve a determinare l’esatto peso della nave. La prova di stabilità, invece,

viene eseguita, per determinare il valore dell’altezza metacentrica (r - a) e

quindi dell’esatta posizione del centro di gravità della nave per le condizioni di

carico. Si procede con la nave scarica ed asciutta (senza liquidi, cioè senza

carburante ed acqua nelle cisterne), in uno specchio d’acqua perfettamente

tranquillo, imprimendo artificialmente alla nave oscillazioni trasversali per lo

studio del suo comportamento e la determinazione di alcuni parametri.