Strumenti della navigazione stimata nella storia delle scienze nautiche

VELOCITA’ E

2.4 CAMMINO DELLA NAVE

L‟unità di misura del cammino della nave e delle distanze nautiche

adottato da tutte le nazioni marittime è il miglio marino. Considerando la

forma ellissoidica del Geoide, il miglio geografico ad un dato luogo è pari alla

lunghezza di un arco di meridiano preso alla latitudine media di 45° della

superficie sferica terrestre, pari a 1852 metri ovvero circa 2000 yards.

Il valore di un primo di meridiano varierà con il variare della latitudine e

sarà minore all‟equatore (1843 m circa) ove la curvatura dell‟

la sua lunghezza

ellisse meridiana è massima, maggiore ai poli (1862 m circa) ove la curvatura

9

dell‟ellisse è minima.

Un‟ unità che naviga da un luogo ad un altro seguendo la rotta

lossodromica od ortodromica che li congiunge, percorre in un dato tempo un

9 Istituto Idrografico Marina, Manuale dell’Ufficiale di Rotta, Genova, 1998.

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certo cammino che è funzione della sua velocità. Per velocità si intende lo

spazio in miglia marine che la nave è in grado di percorrere ogni ora, mentre il

cammino sarà il percorso espresso in miglia che essa compirà in un dato tempo

spostandosi da un punto a un altro della rotta.

Velocità, spazio e tempo sono gli elementi fondamentali che permettono

di effettuare la navigazione stimata, tali valori sono legati da 3 importanti

formule: a) V = S/T

b) T = S/V

c) S = V*T

L‟unità di misura della velocità in mare è il nodo. Un nodo è pari a un

miglio marino in un‟ ora. Il termine nodo deriva dagli antichi metodi di

misurare la velocità della nave per mezzo di uno strumento chiamato

solcometro. 22

CAPITOLO III

SOLCOMETRO

GENERALITA’

3.1

I solcometri sono strumenti essenziali per la navigazione stimata, in

quanto forniscono il cammino percorso da una nave in un intervallo di tempo,

quindi la velocità della nave espressa in nodi.

Al fine di illustrare le capacità di questo strumento non possiamo non

partire dalla descrizione delle due prime tipologie di solcometro utilizzate nella

storia delle scienze nautiche: il solcometro a barchetta e il solcometro

meccanico.

3.2 SOLCOMETRO A BARCHETTA

Il solcometro a barchetta, vera pietra miliare della nautica, è stato

descritto e presentato per la prima volta nel 1574 da William Bourne.

Abitualmente usato dai velieri, aveva lo scopo di stabilire un punto fisso

sulle acque, verso la direzione poppiera, e di misurare mediante una sagola,

quanto percorso la nave impiegava per allontanarsene in un breve arco di

tempo.

Tale solcometro si componeva di una barchetta a forma di tavoletta, da

un‟ampollina.

una sagola con relativo mulinello e da

Barchetta: Settore circolare di legno il cui raggio misura circa 20 cm,

avente un angolo compreso tra i 60° e i 90°. Caratterizzata da un arco di base

zavorrato da un lato mediante una piccola striscia di piombo, con un peso pari

a 9/10 rispetto a quello del legno, affinché la barchetta possa rimanere in

posizione verticale e quasi del tutto sommersa, al fine di ottenere una totale

copertura dall‟ azione del vento. Sulla parte posteriore vi sono due fori che

permettono il collegamento con la sagola.

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Sagola: Lunga 200 o 300 metri in funzione della lunghezza e velocità

della nave. Su di essa sono effettuati dei nodi posti ad una distanza di circa 15

metri uno dall‟altro. In tal modo sono misurati intervalli di tempo pari a 30

secondi, facendo riferimento ai nodi, conoscendo la distanza percorsa nell‟

la velocità dell‟unità. La sagola è avvolta lungo

intervallo di tempo, si ricava

un apposito mulinello girevole attorno ad un asse di ferro terminante con due

manubri sporgenti. Figura 7. Solcometro a barchetta.

Ampollina- orologio a polvere, come una clessidra, costituita da due

riunite da un collo sottile e protette da un‟ armatura in legno.

boccette di vetro 24

All‟ interno troviamo sabbia fine che impiega 30 o 15 secondi per passare dall‟

10

una all‟altra.

3.3 SOLCOMETRO MECCANICO

Un'altra tipologia di solcometro è rappresentata dal solcometro ad elica,

basato sulla rotazione di un‟elica a “pesce”

ovvero uno strumento meccanico,

fissata sotto lo scafo e collegata con un cavo a un contagiri che ne registra i giri

proporzionali alla velocità del fascio d‟acqua: da qui, l‟indicazione sia della

velocità che delle miglia percorse dalla nave.

Numerose sono le specie di solcometri meccanici, sicuramente il più

utilizzato, dagli antichi naviganti, è il Cherub log. Tale strumento è

caratterizzato da tre componenti: elica-pesce, sagola con volantino, contagiri.

L’elica-pesce è costituita da un mozzo cilindrico cavo in metallo, (rame),

su cui sono adattate tre alette elicoidali. mediante una noce di

La sagola è lunga circa 70 metri unita all‟elica

metallo, il collegamento è effettuato grazie ad un golfare a vite. Tale tipo di

attacco è fondamentale, in quanto evita l‟inconveniente di avere presso l‟elica

un grosso nodo, che per effetto della pressione dell‟acqua ne disturberebbe il

regolare funzionamento. L‟altra metà della sagola è dotata di un gancio che

s‟incoccia al volantino, la cui funzione è di rendere quasi uniformi le

trasmissioni del movimento rotatorio della sagola al contagiri.

Il contagiri ha una forma cilindrica, formato da un quadrante dotato di

indice, ove sono riportate le miglia percorse rispettivamente da 1 a 100, e, in

genere, un altro piccolo quadrante, simile alla struttura dei classici orologi, il

cui scopo è di segnare i quarti di miglio. Internamente vi è la presenza di un

campanello suonante un tocco ogni sesto di miglio.

La scatola del contagiri è in grado di oscillare verticalmente all‟interno di

una staffa e orizzontalmente attorno ad una colonna infissa nella scarpa,

10 F. IMPERATO, Navigazione Stimata, Milano, ED. Ulrico Hoepli, 1922.

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(struttura metallica), avvitata sul coronamento di poppa della nave. Tale

disposizione permette al contatore di disporsi in linea con l‟asse, costantemente

nella direzione della sagola in tutti i movimenti della nave.

Il funzionamento dello strumento consiste nell‟impostare l‟indice del

l‟orario di riferimento, filare l‟elica in quota

contagiri a zero, nel segnare

evitando di far prendere volta alla sagola e incocciare il gancio del volantino

nell‟occhio del contagiri.

Per garantire il regolare funzionamento del meccanismo complessivo è

necessario lubrificare lo strumento ad intervalli eguali di circa 12 ore con buon

oli di macchina. L‟elica rimane in acqua durante l‟intero periodo in cui si

intende misurare il cammino della nave, sino a giornate intere.

Figura 8. Solcometro ad elica del tipo Cherub log

dall‟utilizzo di tale strumento sono rappresentati

I vantaggi derivanti

dalla comodità e facilità di lettura nonché dalla facile determinazione della

velocità della nave grazie al suolo cadenzato del campanello contenuto

all‟interno dello strumento. Questi tipi di solcometri hanno capacità,

indubbiamente, superiori rispetto al classico solcometro a barchetta, essi sono

in grado di registrare esattamente, entro determinati limiti, il cammino della

nave anche per piccole variazioni di velocità, senza dover ricorrere a continui

esperimenti come inizialmente si era costretti a procedere.

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Gli svantaggi del solcometro ad elica sono legati al possibile

logoramento del contagiri, particolarmente per le unità di rapido cammino,

qualora lo strumento non venisse lubrificato. Bisogna inoltre constatare che

tale strumento è poco adatto per i velieri, in quanto la velocità è estremamente

11

condizionata dalla presenza del vento.

3.4 SOLCOMETRI A PRESSIONE E DIGITALI

Altre tipologie di strumenti sono i solcometri a pressione idraulica e i

solcometri digitali.

I primi basati sulla pressione esercitata dall‟ acqua su di un corpo

immerso in movimento. Esso è formato da un tubetto, noto con il nome di

Tubo di Pitot, fissato sotto lo scafo e collegato elettricamente ad un quadro

indicante il percorso e la velocità della nave. Più nel dettaglio, un tubo sarà

posizionato nelle vicinanze della paratia prodiera del locale macchine il cui

passare acqua dall‟apertura a proravia dello

scopo sarà quello di far stesso.

Un secondo tubo, non sporgente, situato circa un metro più avanti dal

primo, permetterà il passaggio dell‟acqua fino alla superficie superiore di un

diaframma ondulato e flessibile.

I solcometri digitali, invece, rappresentano le ultime versioni di

strumento imbarcati generalmente nelle plance delle odierne unità navali.

Basati sul meccanismo di due unità, emittenti e riceventi, sistemate sulla

Nello specifico si avrà un‟unità emittente

carena e sul bordo della chiglia.

e l‟unità ricevente sul bordo della chiglia.

posizionata sulla carena La velocità

del suono dei segnali delle due unità risulta modificata in relazione alla velocità

del flusso d‟acqua nel quale si muovono. Ciò determina l‟indicazione della

mostrata sull‟apposito

velocità della barca, indicatore digitale.

11 F. IMPERATO, op. cit. , P.25. 27

CAPITOLO IV

BUSSOLA MARINA

4.1 SCOPO DI UNA BUSSOLA

La bussola marina è lo strumento principe, nonché uno dei più antichi,

utilizzato nella navigazione stimata. La sua fondamentale presenza permette al

un‟unità di seguire una particolare direzione assicurando lo

comandante di

svolgimento della navigazione.

La bussola marina magnetica basa la sua costruzione sulla proprietà

direttiva dell‟ago magnetico, quest‟ultimo sarà libero di ruotare, eventualmente

d‟acqua,

posto in un contenitore e avrà lo scopo di indicare il nord magnetico.

Tale peculiarità, agli inizi del suo impiego, era sufficiente per i naviganti, in

quanto venivano sfruttati gli astri che permettevano l‟orientamento durante la

navigazione. Inseguito le bussole furono dotate della linea di fede e di altri

12

componenti di cui parleremo in questo capitolo.

Figura 9. Bussola marina. del magnetismo

Un aspetto fondamentale è rappresentato dall‟influenza

terrestre e del magnetismo navale dovuto alla presenza dei ferri di bordo.

12 F. IMPERATO, op. cit. , P. 25. 28

4.2 DEVIAZIONE E DECLINAZIONE MAGNETICA

A bordo delle navi molto spesso si verifica che gli aghi della bussola

magnetica tendono a discostarsi dalla direzione del nord magnetico (Nm),

andando ad assumere la direzione del nord bussola (Nb).

l‟angolo che la direzione del nord bussola forma