Specchi liquidi liberi - Teorema dei momenti

RIDUZIONE DI STABILITA’ DOVUTA AGLI  SPECCHI LIQUIDI LIBERI

Un liquido a superfice libera ,contenuto in una tanca o in un doppio fondo ,a causa delle oscillazioni della nave ,provocate dal

moto ondoso incide sulla riserva di stabilita’ riducendone il valore.Consideriamo una nave inizialmente dritta,con un comparti-

mento come in figura riempito parzialmente con un liquido: “p “ e’ il peso del liquido applicato nel suo baricentro  “g “. A   se-

to di una inclinazione il baricentro della massa liquida si spostera’ in  “ g 1 “ poiche’ la superfice libera del liquido si va a     di-

sporre parallelamente al galleggiamento inclinato.Dato che il volume del liquido nel compartimento non varia,puo’ essere    as-

similato ad una carena liquida e si comporta alla stessa maniera ,quindi avra’ un metacentro iniziale ed un raggio  metacentrico

sempre nel caso che gli sbandamenti siano contenuti nell’ordine dei 10°.Lo spostamento del baricentro in “ g 1 “ causa la    for-

mazione di un momento abbatente dovuto alla coppia  “ –p p “ il cui braccio e’ “ g K “ quindi il valore del momento     e’   dato

da :  M = p x  gk    oppure   p  x  a1  x sen di teta 

 

Tale momento tende a favorire l’inclinazione pertanto il momento di stabilita’totale andra’ ridotto di quest’ulteriore momento :

M = P(r-a) sen Teta – p a1sen Teta.

Ricordando che  r = Iy /V  cioe’ il momento d’inerzia della superfice liquida rispetto al suo asse baricentrico      longitudinale diviso il volume del liquido  e facile constatare che riducendo il momento d’inerzia  la diminuizione del coefficiente di stabili

ta’ sarebbe minore.

Infatti il momento d’inerzia di un parallelepipedo rispetto al suo asse baricentrico longitudinale risulta essere :

      1                3

---------- L  x  l      dove L = lunghezza del solido  ed l = larghezza del solido

    12

dividendo la larghezza del solido in un numero di parti uguali mediante compartimenti il momento d’inerzia diverra’ :

                    3

        1        l (larghezza)

i = ----- L ------ 

                    2

      12       n

Quindi deduciamo che la riduzione di stabilita’ non dipende dal peso del liquido e dalla posizione a bordo ma solo dalla

grandezza del suo momento d’inerzia da cio’ la necessita’ di adottare per  DD.FF. e casse strutture interne cellulari.  

   

       CALCOLO DELLA STABILITA’ CON IL TEOREMA DEI MOMENTI

Quando di una nave si conoscono il dislocamento  e l’altezza del centro di gravita’ sulla linea di riferimento(sottochiglia o costruzione) e si vuole conoscere l’altezza del nuovo centro di gravita’ cioe’ dopo aver imbarcato e/o sbarcato pesi noti di cui si conoscono rispettivamente le altezze dei loro centri di gravita’ sulla linea di riferimento,si applica il TEOREMA DEI MOMENTI  il quale  dice che il momento risultante di un sistema di forze rispetto ad un asse qualsiasi e’ uguale alla somma algebrica dei momenti delle forze componenti rispetto allo stesso asse.Cioe’ per determinare il centro di gravita’ della nave nella nuova condizione di carico,basta sommare o sottrarre al momento del peso della nave(dislocamento)rispetto alla L.C. la somma dei momenti dei singoli pesi imbarcati o sbarcati rispetto alla stessa linea di riferimento.Poi dividere il peso della nave nella nuova condizione di carico e sottrarre il nuovo KG ossia l’altezza del nuovo centro di gravita’ dal KM(ordinata metacentrica trasversale) trovata dalle tavole idrostatiche in funzione dell’immersione media,ottenendo il valore dell’(r-a) e sottraendo all’altezza metacentrica ottenuta la riduzione di stabilita’dovuta agli specchi liquidi a superfice libera.Tale riduzione sara’ ottenuta dalla sommatoria dei momenti d’inerzia delle singole casse o DD.FF diviso il dislocamento della naveNel caso delle navi traghetto fare attenzione nell’assunzione dei centri di gravita’ dei pesi considerati(auto-A/Articolati-motrici ecc.)prendendo in esame le altezze esatte dalla linea di riferimento. 

Stabilita' statica e dinamica

STABILITA’ STATICA.

L’altezza metacentrica (r – a ) ci fornisce solo una idea della capacita’ della nave di ritornare nella sua posizione iniziale al cessaredella causa che ha determinato una inclinazione.Cio’ e’ legittimo per piccoli angoli d’inclinazione .Pero’ ai fini della sicurezza e’ importante analizzare come la nave si comporti per grandi angoli d’inclinazione.Questo si realizza con l’impiego del diagramma distabilita’.Esso ha origine nel punto  O  degli assi cartesiani ove mettiamo in ascisse gli angoli d’inclinazione ed in ordinate il   Momento di stabilita’ Ms = D (r – a) sen alfa ).Se si potesse calcolare il valore del momento di stabilita’ per qualsiasi angolo  d’inclinazione con la formula  di cui sopra,il diagramma avrebbe un andamento sinusuidale,ma essendo valida solo per piccoli angoli  di

d’inclinazione bisognera’ adottare la formula            Ms = D(h – a ) sen alfa :

   

Quindi per angoli d’inclinazione maggiori di 10 ° due spinte successive convergono in un punto e   piu’    punti           costituiscono l’evoluta metacentrica (a rami ascendenti quella dai noi considerata poiche’ essendo funzione delle forme della nave sono     sempre considerate a murate dritte)

In via preliminare e’ possibile conoscere l’andamento    del     diagramma di    stabilita’    tracciando quella che sara’ la   tangente  al diagramma stesso(sull’ordinata passante per l’ascissa del valore di 1 radiante, un segmento uguale a (r-a) congiungendo  l’estremo di esso con l’origine degli assi.) questo perche’ si e’ portati  a dedurre che la sicurezza di una nave e’ legata all’angolo di capovolgimento  ma vedremo analizzando la stabilita’ dinamica che questo concetto non e’ del tutto esatto inquanto la sicurezza dipende    dall’area del diagramma e dalla ripidita’ con cui si allontana dall’origine degli assi.  

Per piccoli angoli d’inclinazione M= D(r-a) sen Alfa,quindi  sul diagramma in ordinate i momenti ed in ascisse gli angoli d’inclinazione.Pero’ in ordinate possono anche essere riportati solo i bracci di stabilita’ poiche’ la curva che se ne ricava non presenta alterazioni nel suo andamento generale.

(nota 1) Nel tracciare la tangente al diagramma si suole assumere quale valore unitario    dell’angolo    di    inclinazione

quello di un radiante(57°17’45”) cioe’ arco di circolo la cui lunghezza è uguale al raggio.   Il     diagramma   di stabilita’

rende possibile ottenere le grandezze dell’altezza metacentrica (r-a) e del raggio    metacentrico ( r)     poiché   il grafico

possiede la proprieta’ che il coefficiente angolare della tangente nell’origine della curva di stabilita’    s’identifica    con

l’altezza metacentrica-Per piccoli angoli d’inclinazione M=D(r-a) sen alfa quindi sul diagramma in ordinate    i momen-

ti ed in ascisse gli angoli d’inclinazione.Pero’ in ordinate possono anche essere riportati soli i  bracci di stabilita’ poiche’

la curva che se ne ricava non presenta alterazioni nel suo andamento generale.

STABILITA’ DINAMICA

E’ noto che quando a bordo viene effettuato lo spostamentodi un peso si determina la formazione di una coppia la quale provoca lo sbandamento della nave e la diminuizione della riserva di stabilita’( pd cos alfa).gli effetti di tale

  spostamento possono risultare in determinati casi,molto piu’ pericolosi per l’azione dinamica che da essi nasce : (Fig.5B)

sia A il diagramma di stabilita’ statica di una nave,B quello di una coppia sbandante;se non si dovesse considerare alcu-

na azione dinamica l’angolo alfa 1 relativo all’ordinata passante per il punto d’intersezione delle due curve individuereb-

be senz’altro la posizione di equilibrio della nave.Dato pero’ che il lavoro fatto dalla coppia sbandante e’ misurato(per la

posizione alfa 1) dall’area  0- alfa 1-N-M,mentre quello fatto dalla coppia resistente e’ misurato da 0-alfa1-n, e’      facile

constatare che la differenza O-M-N tra il lavore sbandante(maggiore) e quello resistente,implica per la nave la necessita’

di raggiungere la  posizione alfa 2 in corrispondenza della quale si verifica l’equivalenza dei due lavori    (O-N-K-alfa2 =

O-M-H-alfa 2).La posizione alfa 2 pero’ non puo’ essere di equilibrio per la nave: infatti in essa,una volta esaurite le azio-

ni dinamiche delle coppie ,la nave resta sottoposta ad un momento raddrizzante  alfa 2 –K  maggiore di quello sbandante

alfa 2 –H.In tali condizioni non bilanciandosi le forze agenti sulla nave ,questa ruota in senso opposto al precedente    per

raggiungere la posizione iniziale.

Da quanto visto appare evidente che la maggiore o minore sicurezza di una nave piu’ che dipendere dall’angolo di   capo-

volgimento (alfa C) di stabilita’ nulla,dipende dall’altezza del diagramma di stabilita’ e dalla sua maggiore o minore  ripi-

dita’.Infatti  quanto piu’ tale diagramma risulta ripido,tanto minore sara’ l’eccesso di lavoro della coppia sbandante      su

quello della coppia di stabilita’e minore lo sbandamento massimo che subira’ la nave: e quanto piu’ alto e’tale diagramma

tanto piu’ difficilmente si potranno verificare le condizioni che possono portare al capovolgimento della nave.

Cosi’ nel caso della fig.5C    essendo    l’area O-N-M-P-alfa 2 > O-M-K-P-alfa 2 la nave sotto l’azione del momento   sban-

dante non puo’ fermarsi in corrispondenza dellainclinazione  alfa 1  ne in alfa 2 e poiche’ sorpassata quest’ultima     posi-

zione il momento sbanmdante e’ sempre maggiore di quello raddrizzante,essa deve necessariamente superare alfa c  e ca-

povolgersi.L’azione dinamica considerata si verifica non solo ogni volta si esegue a bordo un rapido spostamento di pesi

ma anche per l’azione del vento o quella del timone quando spostato con eccessiva celerita’.

                                                                   

Analizziamo il diagramma di stabilita’ in base alla regola IMO 167 (vedi tabella…..) :

tali parametri vanno verificati prima della partenza nave oltre a quelli della regola IMO 562 denominata          CRITERIO METEREOLOGICO.Secondo tale criterio va verificato che in condizioni di vento al traverso e di rollio con mare al traverso la nave   abbia sufficiente riserva di stabilita’ tale da sopportare senza capovolgersi il sopraggiungere di una raffica di vento che    produca un momento inclinante di  1,5 volte il momento dovuto al vento costante. Dal diagramma :

Lw1 = vento costante

Lw2=  raffica 1,5 volte il vento costante

Teta 1 = angolodi rollio

Teta 0 = angolo dovuto al vento costante

Teta 2 = angolo minore preso tra i valori degli angoli Teta C(angolo di capovolgimento) -  50° - Teta f

Teta f  = angolo in corrispondenza del quale risultano immerse le aperture non soggette a chiusura stagna nello scafo o nelle

               sovrastrutture.  

Si soddisfa la regola IMO 562 quando :        Area  B

                                                                    ……………..   =        risulta uguale o maggiore di  1

                                                                       Area  A

L’attuale livello standard di sicurezza e’ codificato dalla risoluzione IMO 749 che tiene conto della 167-168 nonche’ della 562. 

Criteri generali sulla stabilita' approfondimenti-Risoluz. IMO A.167 A.168 - A.562

                   CRITERI GENERALI SULLA STABILITA’

                                                I N T R O D U Z I O N E

La sicurezza di una nave e’ ancora oggi un argomento di grande attualita’,sia per lo sviluppo di nuove forme di  navi, sia

 per poter ottenere nel caso di navi tradizionali uno standard sempre piu’elevato di sicurezza ,la cui esigenza e’ dimostrata

dai numerosi incidenti che si verificano ogni anno con perdite elevate di vite umane.

Le cause sono  suddivise    come    segue:

INCENDIO : sinistro provocato da incendio o esplosione

COLLISIONE : sinistro provocato dall’urto con altra nave.

URTO : sinistro provocato da urto di qualunque natura,escluso quello con altra nave.

IGNOTA : sinistro rimasto sconosciuto nelle cause in quanto la nave e’ scomparsa senza superstiti.

AFFONDAMENTO : sinistro causato da cedimento strutturale o per condizioni meteomarine avverse e perdita di stabilita’

Un contributo elevato al numero  di vite umane perse pari a circa il  45% del totale viene dai traghetti.

L ‘affondamento rappresenta la causa principale di perdita di tutte le categorie di navi escluse le cisterne,che

ovviamente hanno nell’incendio il pericolo maggiore.

Tenuto conto che la perdita della nave per affondamento o per causa ignota e’ dovuta, nella maggior parte dei casi al capo-

volgimento in condizioni meteomarine avverse ,si comprende la necessita’ di migliorare la sicurezza relativa alla stabilita’

delle navi.L’adempimento ai criteri di stabilita’,talvolta non assicura la nave da eventuali     capovolgimenti,   o   assolve   il

Comandante dalle sue responsabilita’.

I Comandanti  devono percio’ agire con prudenza e sapienza marinaresca ,tenendo conto della stagione dell’anno,

delle previsioni del tempo e dello specchio di mare nel quale si troveranno a navigare,le     circostanze  prevalenti

detteranno loro l’appropriata velocita’ e rotta che garantiranno alla nave un’adeguata sicurezza.

Bisogna accertarsi che il carico a bordo sia stivato e rizzato in maniera adeguata,,se necessario,l’ammontare    deve

 esserne limitato allo scopo di permettere la caricazione della zavorra liquida necessaria a soddisfare i criteri di   sta-

 bilita’.

 Prima dell’inizio del viaggio,bisogna accertarsi che il carico e tutto il materiale sia esso equipaggiamento di   bordo

 o altro che ha la possibilita’ di spostarsi,sia stato adeguatamente stivato e rizzato,in modo tale da impedirne lo  spo-

stamento sia longitudinale che trasversale durante la navigazione per l’effetto delle accelerazioni causate da rollio e

beccheggio.

 Il numero degli specchi liberi all’interno delle casse deve essere tenuto al minimoa causa del loro effetto  destabiliz-

 zante.A tale proposito si rammenda che la riduzione di stabilita’ per specchi liberi non dipende dalla quantita’ di  li-

quido ma dalla sua estensione superficiale.

E’ sempre consigliabile evitare valori troppo elevati di altezza metacentrica che potrbbero condurre a forze di accele-

razione pregiudizievoli per il carico,gli equipaggiamenti di bordo e la nave stessa.

                                                             

                                                          

                                                            D E F I N I Z I O N I

LINEA LIMITE    : LINEA IMMAGGINARIA POSTA A MURATA PARALLELA AL PONTE DELLE PARATIE    POSTA 76 mm AL DI SOTTO DELLA FACCIA SUPERIORE DEL PONTE MEDESIMO.

                                

PERMEABILITA  DI UNO SPAZIO : E’ LA PERCENTUALE DI ESSO CHE VIENE OCCUPATO DALL’ACQUA E VARIA TRA IL 60%  ED IL 95% (SPAZIO VUOTO)

                                

CRITERIO DI SERVIZIO : E’ UN NUMERO COMRESO TRA 23  E  123 IL CUI VALORE E’ DETERMINATO    USANDO FORMULE IN CUI COMPAIONO: NUMERO DEI PASSEGGERI DA TRASPORTARE-VOLUME DELLO SCAFO LIMITATAMENTE ALLA LINEA LIMITE-SPAZIO OCCUPATO DALL’APPARATO MOTORE-SPAZIO DESTINATO AI PASSEGGERI.

                                             

FATTORE DI COMPARTIMENTAZIONE  : STABILISCE TENENDO CONTO DEL CRITERIO DI SERVIZIO, DI QUANTO UN COMPARTIMENTO DEVE ESSERE MENO LUNGO DI QUELLO IL CUI ALLAGAMENTO POTREBBE COMPROMETTERE LA GALLEGGIABILITA’ DELLA NAVE.QUINDI LA LUNGHEZZA MASSIMA AMMISSIBILE DI UN COMPARTIMENTO E’ OTTENUTA MOLTIPLICANDO LA LUNGHEZZA ALLAGABILE PER IL FATTORE DI COMPARTIMENTAZIONE IL QUALE DIPENDE DALLA LUNGHEZZA COME DEFINITA DALLA SOLAS(MAX LUNGHEZZA TRA LE PERPENDICOLARI AL GALLEGGIAMENTO DI COMPARTIMENTAZIONE)

                                                                          

GALLEGGIAMENTO DI COMPARTIMENTAZIONE: E’ LA MAX IMMERSIONE   CONSENTITA   DALLE   REGOLE  DI COMPARTIMENTAZIONE.

LE LUNGHEZZE DI ALLAGAMENTO QUELLE  ALLAGABILI E QUELLE MAX    AMMISSIBILI   VENGONO    DETERMINATE CON IL METEDO BARRICELLI-SOLDA(vedi post)’,METODO CHE SERVE INOLTRE A STABILIRE OVE     PORRE     LE   MARCHE DI COMPARTIMENTAZIONE        IN    FUNZIONE   DEI   DIVERSI    CRITERI DI    SERVIZIO.E’ UN   METODO CHE SI APPLICA PER TENTATIVI CON VARI GALLEGGIAMENTI FINO A CHE NON VENGONO     SODDISFATT I CRITERI DI GALLEGGIABILITA’.

RISERVA DI STABILITA’ :  NON E’ALTRO CHE L’AREA DEL DIAGRAMMA DI STABILITA’.IL BORDO   ESERCITA UNA NOTEVOLE INFLUENZA SULLA RISERVA DI STABILITA’ MAGGIORE E’ IL BORDO LIBERO MAGGIORE E’ LA RISERVA DI STABILITA’ NAVE.LA RISERVA DI STABILITA’ DIPENDE DALLA FORMA DELLA SEZIONE MAESTRA NELLA ZONA DEL BAGNASCIUGA.QUINDI CON MURATE VERTICALI L’EVOLUTA METACENTRICA HA RAMI ASCENDENTI A PARTIRE DAL METACENTRO INIZIALE ED IL DIAGRAMMA DI STABILITA’ HA UN ANDAMENTO SOLLEVATO

                                                

RISERVA DI SPINTA : E’ LA DIFFERENZA TRA IL DISLOCAMENTO DELLA NAVE CHE STA PER     AFFONDARE  E  QUELLO DELLA NAVE AL MAX CARICO (BORDO LIBERO) E SI ESPRIME IN TONN.

RISERVA DI GALLEGGIABILITA’ :E’ LA DISTANZA VERTICALE TRA IL GALLEGGIAMENTO DELLA NAVE CHE STA PER AFFONDARE E QUELLO AL MAX CARICO CONSENTITO(SI ESPRIME IN METRI)

                                                              

BORDO LIBERO : LA DISTANZA VERTICALE FATTA SUI FIANCHI NAVE A META’ LUNGHEZZA,TRA     L’ORLO SUPERIORE DELLA LINEA DI GALLEGGIAMENTO CORRISPONDENTE AL MAX CARICO IN ESTATE E L’INTERSEZIONE DELLA SUPERFICE SUPERIORE DEL PONTE DI  B.L. CON QUELLA ESTERNA DEL FASCIAME   DELLE MURATE.(vedi post per approfondimento)                                                                                    

                  

                   

Specificatamente nella Fig. 1 vengono riportati i parametri considerati ed  i valori limiti accettabili per tali parametri.

Il secondo criterio di tipo energetico gia’ incluso nella Risoluzione  A.562 e’noto con il nome di   CRITERIO    METEOROLOGICO,in quanto tiene conto dell’azione del vento e del moto di rollio con mare al traverso.Esso consiste sostan-

zialmente nella   verifica del bilancio energetico fra l’energia cinetica accumulata dalla nave in condizioni meteomarine

ritenute estreme e la riserva di energia della nave in tali condizioni.

Specificatamente  come dimostrato dalla Fig.  2  si considera la nave inizialmente   sottoposta    contemporaneamente

all’azione sbandante dovuta ad un vento di intensita’ standard agente sulle sovrastrutture ,ed al moto di rollio per   effet-

to del mare al traverso ,succesivamente si ritiene che la nave nel suo moto di rollio nelle condizioni di massimo sbanda-

mento controvento venga investita da una raffica improvvisa ,il cui momento sbandante e’ pari ad una  volta   e   mezza 

quello dovuto al vento costante agente precedentemente,ed in tali condizioni deve essere    verificato   il    bilancio ener-

getico.

Attualmente   in definitiva si ritiene che tutte le navi aventi lunghezza uguale o superiore ai 24 m.,se soddisfano entram-

bi i criteri abbiano un livello standard  di sicurezza nei riguardi del capovolgimento,qualunque sia il tipo e la   dimensio-

ne della nave

Tenuto conto che la perdita della nave per affondamento o per causa ignota e’ dovuta nella maggior parte dei casi   al

capovolgimento in condizioni meteomarine avverse ,si comprende la necessita’ di migliorare la sicurezza relativa alla

stabilita’ delle navi.In particolare ci soffermeremo sulla sicurezza della nave integra relativamente       alla      stabilita

strettamente connessa non solo alla manovrabilita’ e tenuta al mare ,ma anche con il confort per le persone imbarcate

e con le condizioni operative di bordo.

In effetti ,poiche’ il termine stabilita’,viene generalmente ma impropriamente usato nel campo navale per indicare la ca-

pacita’ della nave di resistere alle azioni inclinanti su di essa agenti,la sicurezza relativa alla stabilita’ si traduce     nella

sicurezza della nave al capovolgimento,distinguendo pero’ il caso di nave integra da quello di nave allagata per falla.

Il capovolgimento di una nave e’ spesso un fenomeno assai complesso dipendente da una molteplicita’di fattori fra loro

correlati quali la geometria di scafo e delle sovrastrutture,le condizioni di carico e le condizioni ambientali.

Sorge pertanto la necessita’ di stabilire quali sono i parametri piu’ importanti nel fenomeno del capovolgimento e  quali

limiti assegnare a a tali parametri per ottenere uno standard accettabile di sicurezza.

Informazioni utili si possono ottenere dall’analisi dei dati statistici delle navi perse ma non sono sufficienti al     nostro

scopo;Ulteriori informazioni sulle possibili cause di capovolgimento si possono ottenere da prove sperimentali su   mo-

delli o con simulazioni  numeriche,ma sia le ricerche teoriche che quelle sperimentali trovano delle limitazioni derivanti dalla necessita’ di dover ricorrere a modelli teorici e fisici semplificati rispetto al reale fenomeno fisico della perdita di una nave. teorica.Allo stato attuale da tutte le informazioni diversamente ricevute   si ritiene di avere una sufficiente conoscenza delle principali cause di perdita di una nave per capovolgimento,conoscenza su cui si basa l’attuale normativa.

Nessuno dei suddetti attuali criteri tiene poi conto di alcune particolari situazioni di pericolo della nave nelle     effettive

condizioni operative le quali sono:

Insufficiente stabilita’ in condizioni ambientali piu’ gravose di quelle considerate dal criterio meteorologico.Basti pensa-

re che in tale criterio si fa praticamente riferimento ad un vento costante di 48 nodi ed a raffiche di vento di circa 60 no-

di agenti sull’opera morta della nave normalmente al piano diametrale con corrispondente pressione dinamica di       810

Pascal.Qualora pero’ la nave venga investita da una raffica di vento di 90 nodi,la pressione dell’opera morta ed il     con-

seguente momento sbandante risulta ben 2.15 volte piu’ grande. 

Spostamento del carico a bordo con conseguente spostamento trasversale del baricentro nave e riduzione della riserva di

Stabilita’.In condizioni di mare particolarmente gravose il pericolo di spostamento del carico con conseguente pericolo di perdita della nave a causa delle forze che si generano per effetto delle accelerazioni dovute al moto ondoso,si ha soprattutto nel caso delle navi bulk-carrier per il carico alla rinfusa contenuto nelle stive.

Imbarco acqua sul ponte(nei Ro/Ro imbarco ponte garage)

Ponte sott’acqua : nel moto di rollio della nave con conseguente rilevante momento aggiuntivo sbandante dovuto al peso di acqua sul ponte,momento di cui non si tiene conto nel criterio di stabilita’.Il pericolo di capovolgimento per ponte sott’acqua sussiste nel caso di navi con basso valore del rapporto f/B,  ed in particolare per i pescherecci che spesso hanno basso bordo libero,non solo a causa delle loro dimensioni ma anche per l’uso delle attrezzature da pesca.

Beam sea .La condizione di pericolo si ha nelle condizioni di sincronismo fra il periodo naturale di rollio della nave ed  il

periodo di incontro dell’onda.In tal caso per effetto del sincronismo si ha un progressivo aumento dell’angolo    massimo

di rollio con conseguente capovolgimento della nave.

Nave in following sea(mare di poppa) con mare regolare: puo’ rivelarsi molto pericoloso per diversi motivi:perdita di stabilita’ su  cresta d’onda.Come  mostarto in figura 5 la curva di stabilita’ ricavata per il caso di mare calmo si modifica in maniera piu’ o meno accentuata a seconda della caratteristica dell’onda con riduzione della riserva di stabilita’ nel caso di nave su cresta ed un aumento di tale riserva con nave su cavo d’onda,ne consegue che se la nave ha una velocita’ uguale o prossima alla celerita’ dell’onda potrebbe venire a trovarsi si cresta d’onda per un tempo sufficientemente lungo a determinarne il capovolgimento.

Sincronismo parametrico,fenomeno questo che si verifica allorquando il periodo d’incontro dell’onda e’ all’incirca uguale

alla meta’ del periodo naturale della nave.In tal caso si puo’ verificare che nell’istante di massimo sbandamento l’onda sia

posizionata con il cavo a centro nave,condizione cui corrisponde a parita’ di angolo di sbandamento il massimo valore  del

momento raddrizzante che a partire da tale posizione,e’ dello stesso senso della rotazione per cui la nave,allorche’ si porte-

ra’ nella posizione dritta sara’ dotata di una energia cinetica superiore a quella che si avrebbe nel caso di rollio in mare cal-

mo.Nella posizione dritta si ha la condizione di cresta d’onda a centro nave con il valore minimo del momento di  stabilita’

che a partire da tale posizione risulta di segno opposto alla rotazione ,ne consegue che per poter annullare l’nergia cinetica

acquisita la nave dovra’ raggiungere un angolo di sbandamento superiore a quello della rollata precedente,e cosi’ via   fino

al capovolgimento repentino dopo poche rollate.(Fig. 5A)

Surf-riding  e broaching –to .Nel caso di velocita’  della nave prossima alla celerita’ dell’onda,la nave potrebbe essere cat-

turata dall’onda e da questa trascinata, a tale fenomeno noto come surf-riding fa seguito il cosidetto broaching-to,ossia un

improvviso moto di imbardata per effetto del momento dovuto ad un colpo d’onda sulla zona poppiera della nave,momen-

to che non puo’ essere contrastato con il timone,essendo questo praticamente inattivo in quanto la velocita’ relativa acqua-

timone e’ praticamente nulla.