Rollio parametrico e pericoli del mare di poppa
1La lezione in parole semplici
Con certe onde la stabilità aumenta e diminuisce a ogni passaggio, e il rollio può raggiungere 30° o più in pochi cicli. Riconosci le condizioni e come interromperle.
Di cosa si tratta
Con una cresta a centro nave, la figura di galleggiamento si restringe alle estremità e GM diminuisce. Con il cavo a centro nave, prua e poppa svasate si immergono profondamente e GM aumenta. Questa variazione regolare della stabilità è l’eccitazione parametrica. Se si ripete una o due volte per periodo naturale di rollio, il rollio può crescere rapidamente. Portacontainer e navi trasporto auto, con carene fini e forte svasatura, sono più esposte.
L’intervallo pericoloso
MSC.1/Circ.1228 segnala il rischio di rollio parametrico quando il periodo d’incontro TE, il tempo tra onde successive incontrate dalla nave, è vicino al periodo di rollio TR o alla sua metà: TE ≈ TR oppure TE ≈ 0,5 TR. Le lunghezze d’onda vicine alla lunghezza nave sono le peggiori. Può accadere con mare di prua, di poppa, al mascone o al giardinetto, anche con tempo moderato.
Calcolare il periodo d’incontro
Per onde in acque profonde con lunghezza λ in metri, velocità c ≈ 1,25√λ m/s e periodo TW ≈ 0,8√λ s. Usa la velocità della nave rispetto all’acqua V in m/s; converti i nodi moltiplicando per 0,5144. Usa TE = λ/(c + V) con mare esattamente di prua e TE = λ/|c − V| con mare esattamente di poppa. A pari velocità di nave e onde di poppa, non esiste un periodo d’incontro finito. Per mare obliquo usa il diagramma della Circ.1228.
Interrompere la risonanza
Cambia rotta, velocità o entrambe per allontanare nettamente TE da TR e da 0,5 TR, poi ricalcola. Una piccola variazione di velocità può non bastare; cambiare rotta modifica anche l’angolo d’incontro. Nel rollio sincrono, onde successive spingono in fase con il rollio naturale della nave (TE ≈ TR). È un’azione diretta delle onde; il rollio parametrico nasce dalla variazione della stabilità raddrizzante.
Surf-riding e nuovi criteri
Il surf-riding avviene quando un’onda di poppa accelera e trascina la nave. Il broaching, o straorzata, è un’improvvisa perdita del controllo della rotta, spesso con sbandamento pericoloso. Con mare esattamente di poppa, la Circ.1228 indica una soglia orientativa di pericolo di circa 1,8√L nodi, con L lunghezza tra le perpendicolari in metri. Anche fuori da questa zona può esserci pericolo. MSC.1/Circ.1627 fornisce linee guida provvisorie, non obbligatorie, sulla stabilità allo stato integro di seconda generazione e indicazioni operative.
2Passo dopo passo
Esempio svolto: sei nell’intervallo pericoloso?
- 1
Periodo di rollio TR 22 s. Mare di prua, lunghezza d’onda 300 m; velocità 12 nodi (6,17 m/s).
Ricava TR da una prova di rollio o dal programma di caricazione.
- 2
Velocità delle onde ≈ 1,25 × √300 = 21,6 m/s; periodo ≈ 0,8 × √300 = 13,9 s.
Relazioni per onde in acque profonde.
- 3
Mare di prua: TE = 300 ÷ (21,6 + 6,2) = 10,8 s.
Nave e onde si avvicinano: le velocità si sommano.
- 4
Confronta: 0,5 TR = 11 s, quindi TE ≈ 0,5 TR.
Pericolo: il rollio parametrico può crescere in pochi cicli.
- 5
Cambia rotta e, se necessario, velocità, poi ricalcola TE.
Allontana nettamente TE da 11 s e da 22 s.
3Dati chiave
- Pericolo (Circ.1228)
- TE ≈ TR oppure TE ≈ 0,5 TR
- Periodo delle onde
- TW ≈ 0,8 √λ s (λ in m)
- Velocità delle onde
- ≈ 1,25 √λ m/s in acque profonde
- Esattamente di prua (c e V in m/s; λ in m)
- TE = λ/(c + V)
- Indicazioni sul surf-riding (L: lunghezza tra le perpendicolari, m)
- Soglia orientativa con mare esattamente di poppa: V > 1,8√L nodi
- MSC.1/Circ.1627
- Linee guida provvisorie sulla stabilità allo stato integro; indicazioni operative
4Punti chiave
- 1
Il rollio parametrico nasce dall’aumento e dalla diminuzione della stabilità a ogni onda.
- 2
Pericolo con TE ≈ TR o TE ≈ 0,5 TR e lunghezza d’onda vicina alla lunghezza nave.
- 3
Cambia rotta e velocità per allontanare TE da entrambi, poi ricalcola.
- 4
La Circ.1627 dà linee guida provvisorie sulla stabilità allo stato integro e indicazioni operative; non è obbligatoria.
5Errori frequenti
Errore: Il rollio parametrico si verifica solo con mare al traverso.
Corretto: È tipico del mare di prua e di poppa, quando la figura di galleggiamento varia maggiormente lungo lo scafo.
Errore: Serve mare molto grosso.
Corretto: Onde moderate di lunghezza e periodo adatti possono innescarlo quando TE è nell’intervallo pericoloso.
6Caso pratico e chiavi d'esame
Una nave lunga 200 m tra le perpendicolari procede a 18 nodi con onde esattamente di poppa. La lunghezza d’onda è 200 m e il periodo naturale di rollio TR è 24 s. Cosa indicano le linee guida sul surf-riding? Sei nell’intervallo di pericolo del rollio parametrico?
Mostra la risposta
La soglia generale della Circ.1228 con mare esattamente di poppa è 1,8 × √200 = 25,5 nodi. A 18 nodi sei fuori dalla zona; questo non esclude surf-riding o straorzata. Velocità delle onde ≈ 1,25 × √200 = 17,68 m/s, velocità nave 9,26 m/s, quindi TE = 200 ÷ |17,68 − 9,26| ≈ 23,8 s. È vicino a TR = 24 s: cambia rotta o velocità e ricalcola per allontanarti da TR e da 0,5 TR.
Chiavi d'esame
- TE ≈ TR o 0,5 TR → rischio di rollio parametrico.
- Acque profonde: TW ≈ 0,8√λ; c ≈ 1,25√λ. Esattamente di prua: TE = λ/(c + V); di poppa: TE = λ/|c − V| (λ in m, c e V in m/s).
- Circ.1228, soglia orientativa con mare esattamente di poppa: V > 1,8√L nodi (L: lunghezza tra le perpendicolari, m); esserne fuori non prova la sicurezza.
- MSC.1/Circ.1228: indicazioni; MSC.1/Circ.1627: criteri provvisori di seconda generazione.
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