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Inarcamento e insellamento: acqua calma, onde e marche di immersione
1La lezione in parole semplici
Lo scafo si flette anche in acqua calma e le onde aumentano la flessione. Impara a distinguere inarcamento e insellamento e a misurare la deformazione dalle marche di immersione.
Inarcamento
Nell'inarcamento il centro della nave sale rispetto alle estremità, come una banana rovesciata. Il ponte si allunga (trazione) e il fondo si comprime (compressione). Succede con estremità pesanti e stive centrali leggere, oppure con una cresta d'onda a mezza nave e cavi alle estremità.
Insellamento
Nell'insellamento il centro scende rispetto alle estremità. Il ponte è in compressione e il fondo in trazione. Succede con stive centrali pesanti ed estremità leggere, oppure con creste d'onda a prua e a poppa e un cavo a mezza nave. Il fasciame compresso può instabilizzarsi: i limiti di insellamento contano quindi per il fasciame del ponte e le mastre dei boccaporti, i bordi rialzati attorno alle aperture delle stive.
Acqua calma e onde
Il momento flettente in acqua calma (SWBM) dipende solo dalla distribuzione dei pesi. In mare si aggiunge il momento flettente d'onda, che alterna inarcamento e insellamento al passaggio delle onde. È massimo quando la lunghezza d'onda è vicina a quella della nave. Lo scafo è progettato per entrambi: il carico che controlli deve lasciare margine alla componente d'onda.
Misurare la deformazione
Fai la media delle letture a sinistra e a dritta in ogni posizione. Prima del confronto, correggi le letture alle estremità riportandole alle perpendicolari (le linee di riferimento avanti e addietro) e quella centrale riportandola all'esatta sezione maestra. Confronta l'immersione media a mezza nave con la media delle immersioni di prua e poppa. Un'immersione maggiore al centro indica insellamento; minore indica inarcamento. La differenza è la freccia di deformazione, di solito in centimetri.
Perché conta la deformazione
Le tavole idrostatiche presuppongono una chiglia rettilinea. Con insellamento, la media delle estremità sottostima il dislocamento; con inarcamento lo sovrastima. La media ponderata, (F + A + 6M) ÷ 8, usata nel rilievo del dislocamento dalle immersioni corregge questo effetto. Una freccia che aumenta durante il carico segnala anche una forte flessione dello scafo dovuta al piano di carico.
2Passo dopo passo
Esempio svolto: freccia dalle marche di immersione
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Usa immersioni corrette alle perpendicolari e letture all'esatta sezione maestra: prua 7,80 m, poppa 8,40 m, centro a sinistra 8,24 m e a dritta 8,26 m, quindi centro 8,25 m.
La media dei due lati elimina l'effetto dello sbandamento sulla lettura dell'immersione.
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Media di prua e poppa = (7,80 + 8,40) ÷ 2 = 8,10 m.
È l'immersione che avrebbe il centro con chiglia rettilinea.
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Freccia = 8,25 − 8,10 = 0,15 m = 15 cm, centro più immerso.
Un centro più immerso della media delle estremità indica insellamento.
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Media ponderata = (7,80 + 8,40 + 6 × 8,25) ÷ 8 = 8,2125 m.
È l'approssimazione convenzionale della media ponderata per la deformazione dello scafo.
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Con tonnellate per centimetro di immersione (TPC) = 32 t/cm: (8,2125 − 8,10) × 100 × 32 = 360 t.
Usare 8,10 m sottostimerebbe il dislocamento di circa 360 t.
3Dati chiave
- Inarcamento
- Centro alto: ponte in trazione, fondo in compressione
- Insellamento
- Centro basso: ponte in compressione, fondo in trazione
- Freccia
- Immersione media al centro − media delle immersioni di prua e poppa
- Segno
- Positivo = insellamento; negativo = inarcamento
- Media ponderata
- (F + A + 6 × M) ÷ 8
- BM d'onda massimo
- Lunghezza d'onda circa uguale alla lunghezza della nave
4Punti chiave
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Inarcamento: centro alto, ponte in trazione. Insellamento: centro basso, ponte in compressione.
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Il BM in acqua calma dipende dal carico; quello d'onda si aggiunge in mare e alterna segno.
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Confronta l'immersione centrale con la media di prua e poppa per riconoscere la deformazione.
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Con chiglia deformata usa la media ponderata, non la media delle estremità.
5Errori frequenti
Errore: Una cresta d'onda a mezza nave causa insellamento.
Corretto: Una cresta al centro sostiene la parte centrale e lascia le estremità senza sostegno: inarcamento. Creste a prua e a poppa con un cavo al centro causano insellamento.
Errore: La deformazione è un problema solo con mare grosso.
Corretto: La sola distribuzione dei pesi in acqua calma può flettere lo scafo. Mantieni il BM in acqua calma entro i limiti per lasciare margine al BM d'onda.
6Caso pratico e chiavi d'esame
In porto, le immersioni corrette alle perpendicolari sono 6,10 m a prua e 7,30 m a poppa. All'esatta sezione maestra, entrambi i lati indicano 6,62 m. La nave è inarcata o insellata, di quanto, e quale immersione usi per il dislocamento?
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Media delle estremità = (6,10 + 7,30) ÷ 2 = 6,70 m. Il centro, a 6,62 m, è meno immerso di 8 cm: inarcamento di 8 cm. Media ponderata = (6,10 + 7,30 + 6 × 6,62) ÷ 8 = 6,64 m. Entra nelle tavole idrostatiche con 6,64 m (aggiungendo le correzioni d'assetto previste dal rilievo delle immersioni), non con 6,70 m.
Chiavi d'esame
- Inarcamento: centro alto, ponte in trazione. Insellamento: centro basso, ponte in compressione.
- Cresta al centro → inarcamento; creste alle estremità → insellamento.
- Freccia = immersione media centrale − media delle estremità; positiva indica insellamento.
- La media ponderata (F + A + 6M) ÷ 8 corregge la deformazione.
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