Lezione 7 Elementi di navigazione costiera effetti del vento, corrente

Elementi di navigazione costiera
Effetto del vento e della corrente
- lo scarroccio
- la deriva
© 2005 Lega Navale Italiana - Sezione di Bolzano
Corso di Navigazione Senza limiti dalla costa
cura del C.F. Marco Camilletti
Lega Navale Italiana – Sezione di Bolzano
Corso per il conseguimento della Patente nautica senza limiti
Vento
Il vento è, come noto, il movimento di una massa d'aria, che trascina con
sé gli oggetti non vincolati, come per esempio le navi che col loro scafo
emerso e le sovrastrutture offrono una superficie «velica» (pur non
trattandosi di vele propriamente dette) anche notevole.
Dipende pertanto dalla superficie battuta dal vento, dalla sua orientazione
rispetto ad esso e dalla resistenza che il galleggiante oppone al
trascinamento l'entità del moto indotto dal vento. Chi sta a pelo d'acqua,
per esempio, come potrebbe essere un uomo che nuota, non risente
praticamente del vento e quindi viene influenzato da esso.
Scarroccio
Con il termine "scarroccio" si indica lo scostamento della traiettoria della
nave, rispetto a quella impostata, dovuto alla pressione laterale del vento
sul fianco della nave o dell'imbarcazione.
Lo scarroccio è determinabile a vista, semplicemente osservando la scia
della propria nave: se infatti questa diverge dall'orientazione della nave
stessa, vuol dire che esiste scarroccio e addirittura si potrebbe misurare
l'angolo di divergenza fra prora della nave e rotta (quest'ultima
materializzata sull'acqua dalla scia) o perlomeno si può correggere l'effetto
accostando verso il vento in modo che alla fine la scia si allunghi nelle
direzioni della voluta rotta. Ciò è possibile sempre con navi a motore, non
sempre con navi a vela. Infatti per queste ultime lo scarroccio esiste
sempre, a meno di andature molto larghe o in poppa, e siccome prevale in
genere l'opportunità di sistemare la velatura al meglio, l'inevitabile angolo
di scarroccio servirà a stabilire accuratamente la rotta con cui eseguire il
carteggio e seguire la navigazione stimata. L’entità di tale scostamento
sarà diversa a seconda del tipo di andatura, l’effetto sarà infatti minimo con
le andature “Portanti” mentre sarà da considerare attentamente nelle altre
andature.
Ovviamente, tanto maggiore è la forza del vento tanto maggiore sarà lo
"scarroccio".
Il vento agisce esclusivamente sull’opera morta della unità navale ed il suo
effetto è proporzionale all'ampiezza ed alla foggia delle sovrastrutture e
dell’intera opera morta.
Le caratteristiche della parte immersa della carena, opera viva, possono
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contenere l'effetto del vento, limitando lo scarroccio.
Una nave con grande pescaggio e a pieno carico scarroccia meno di una
nave con poco pescaggio e scarica.
Le navi e le imbarcazioni a vela sono molto più esposte alla pressione del
vento laterale; le caratteristiche della carena dotata di una chiglia profonda
sono appunto studiate per contrastare lo scarroccio.
Ridurre la vela con vento forte è un obbligo, non solo per diminuire le
sollecitazioni sull'attrezzatura velica, ma anche per raddrizzare
l'imbarcazione:
Ridurre la velatura in caso di forte vento non soltanto consente di
preservare l’attrezzatura ma consente anche di ottenere velocità
maggiormente elevate infatti non riducendo la velatura, si provoca uno
sbandamento della barca che tende a sdraiarsi sull’acqua, questo effetto
causa non soltanto una minore efficacia delle vele ma anche una minore
efficacia della chiglia nel contrastare lo scarroccio.
Una barca “Dritta” intercetta in modo migliore il vento e scarrocciando
meno diviene maggiormente efficiente nelle andature di bolina.
L'entità dello scarroccio non può essere determinata a priori, ma rilevando
con cura in ogni navigazione le differenze tra la prora seguita e la Rotta
effettiva si potrà ricavare la necessaria esperienza per poter stimare di
volta in volta l'entità dello scarroccio.
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Corrente
Quando si pensa alla corrente in mare, a meno di passaggi in acque
ristrette, non si deve pensare alla corrente in un fiume, ma ad una vasta
massa d'acqua che si muove uniformemente in una certa direzione: tutti i
galleggianti presenti nella massa d'acqua in movimento (anche i
sottomarini) sono soggetti allo stesso spostamento, indipendentemente
dalla loro forma e dimensione.
Il movimento della massa d'acqua trascina con sé, con la propria velocità e
nella sua stessa direzione, qualunque oggetto galleggiante non vincolato al
fondo.
Gli effetti provocati dalla corrente sono simili a quelli provocati dal vento
ma concettualmente e sostanzialmente diversi.
La deriva, in genere non viene avvertita a meno di avere la possibilità di
effettuare dei punti nave e ricavare quindi quale sia la effettiva rotta che la
nave segue.
I metodi per tenere conto della corrente in genere si basano sulla soluzione
grafica del cosiddetto «triangolo della corrente», i cui lati sono i tre
vettori del problema, ossia Rotta Vera e Velocità effettiva, Prora Vera
Velocità propria, Direzione e intensità della corrente.
Le soluzioni vengono di solito applicate in presenza di correnti
sufficientemente costanti e note (per esempio nel caso delle correnti
oceaniche) ma, quando gli effetti sono lievi e soprattutto variabili, come è il
caso tipico mediterraneo, più che di soluzione col triangolo si preferisce
puntare sulla destinazione a partire dai vari punti effettivi ricavati in
successione correggendo via via la propria prora.
La difficoltà di apprezzare a priori gli effetti della corrente è resa evidente
dal seguente esempio:
Immaginamo una nave senza abbrivio (Vp = 0) con Prora vera 045° con
macchine ferme in assenza di vento.
Immaginamo anche che vi sia una corrente in superficie di tre nodi vada
verso Nord Ovest.
Quale sarà la Rotta effettiva e la velocità della nave (rispetto al fondo)?
Quale sarà la velocità indicata dal solcometro?
Quale sarà il vento apparente misurato a bordo della nave?
La risposta appare ovvia:
non è possibile determinare ne la Rotta effettiva, tanto meno gli altri dati
del moto
Il fatto da considerare è che la nave non può accorgersi della presenza della
corrente, a meno di ottenere punti nave con mezzi esterni.
In presenza di corrente, la navigazione stimata, che tiene conto della Prora
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vera e della velocità misurata dal solcometro, differirà dalla Rotta e velocità
effettiva.
Con l'operazione di somma vettoriale, indicata nel triangolo della
corrente, si possono risolvere due problemi:
• Ricavare la direzione e la velocità della corrente confrontando il vettore
Prora e velocità (Pv e Vp) con il vettore Rotta e velocità effettiva (Reff;
Veff)
• Determinare il vettore Rotta e velocità effettiva (Reff; Veff) conoscendo la
direzione e la velocità della corrente.
L'influenza della corrente è importante:
A titolo di esempio, considerando gli elementi della corrente indicati nella
figura, lo scostamento del punto nave effettivo dal punto nave stimato,
dopo 12 ore di navigazione, sarà di 18 miglia verso 300°.
L’esempio riportato in figura è tuttavia un esempio prettamente didattico.
Nel Mediterraneo non esistono intensità di corrente così marcate.
L’intensità di 1,5 nodi che in assoluto appare come una intensità
decisamente limitata, è una intensità di corrente che difficilmente si
incontra nella realtà.
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Esercitazione di carteggio
Esercizio 1
Trovare la rotta seguita da una nave che naviga con prora assegnata sotto
l’influenza di una corrente nota.
Carta didattica da Punta Tagliamento a Pola
Dati meteo: Calma di mare e di vento
Visibilità 15 mg
Ore 12.00
Alle ore 12.00 la vostra unità navale si trova in posizione:
φ 45°10’ Nord
λ 13°10’ Est
La Prora vera della unità navale e la Velocità propria sono :
Pv = 060
Vp = 5
La Direzione ed Intensità della corrente sono le seguenti:
Dc = 160
Vc = 2
Indicare la rotta seguita sotto l’influenza di tale corrente tenendo costante la
prora indicare inoltre l’angolo di deriva.
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Esercizio 2
Trovare la prora da tenere per percorrere una rotta prefissata sotto
l’influenza di una corrente nota.
Carta didattica da Punta Tagliamento a Pola
Dati meteo: Calma di mare e di vento
Visibilità 15 mg
Ore 12.00
Alle ore 12.00 la vostra unità navale si trova in posizione:
φ 45°30’ Nord
λ 13°10’ Est
Il punto di arrivo della vostra navigazione è :
φ 45°40’ Nord
λ 13°20’ Est
Indicare l’angolo di rotta Rv
La Velocità propria è :
Vp = 5
In zona è presente una corrente nota di intensità e direzione:
Dc = 150
Vc = 2
Indicare la Prora da imporre per seguire la rotta indicata e giungere a punto
di arrivo.
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