martedì 29 maggio 2012
martedì 22 maggio 2012
L'attrito durante lo scivolamento lungo lo scalo
L'attrito che esiste tra la nave e i pattini dello scalo è un elemento da tenere in grande considerazione. E' facile intuire come l'attrito giochi un ruolo fondamentale per determinare la velocità della discesa in acqua della nave che non deve essere troppo veloce ma sufficientemente elevata per potersi concludere in modo ottimale.
Ruolo fondamentale è anche attribuito alla scelta della pendenza che viene usata per scali, i quali possono essere schematizzati come semplici piani inclinati anche se spesso hanno profili parabolici o a pendenza variabile. In generale si adottano per gli scali pendenze maggiori per i bastimenti più piccoli e ciò per due motivi: 1) Il coefficiente d'attrito dipende in maniera proporzionale ad un coefficiente che dipende dalla natura del lubrificante usato e inversamente proporzionale alla radice della pressione unitarie. Essendo che nelle navi piccole tra le componenti a contatto nello scalo si hanno pressioni relativamente minori è facile vedere che la pendenza dello scalo per assicurare il moto deve essere maggiore.
2)Il secondo motivo è rappresentato dal fatto che l'energia cinetica acquistata nel varo dalle navi di piccola mole su scali con poca pendenza potrebbe non essere sufficente per vincere le resistenze imprevedibili dovute ad accidentalità dello scalo.
Il coefficiente di attrito viene ridotto usando diversi tipi di lubrificanti tenendo conto che il calore prodotto dall'attrito con i pattini e tale da incendiare molti tipi di lubrificanti.
Il fumo bianco che si vede sotto la prua è dato dall'attrito dei vasi (sostegni di legno sotto lo scafo) che scorrono sullo scalo. Il sistema è stato convenientemente lubrificato il giorno prima del varo.
I lubrificanti variano molto a seconda della stazza della nave, dei materiali impiegati sia per la nave che per gli scali, dalla temperatura e dalle condizioni atmosferiche come l'umidità. Cito alcuni vari presenti nel trattato del Mengoli (op. cit.) con relativi lubrificanti: "Regina Margherita" (maggio) 89% sego, 10,5% sugna, 0,5% olio minerale; "Regia nave Pisa" (ottobre) 90% sego, 10% sapone molle; in francia il "Normandie" (29 ottobre) 93% sego 7% sapone bianco ed in alcuni punti "strategici" dello scalo furono usate miscele contenenti olio di oleonafta e paraffina.
Nota: L'immagine è tratta dal sito http://www.raffaelestaiano.com/un_varo_sfortunato.html che racconta la storia interessante con numerose e bellissime fotografie dello sfortunato varo della "principessa Iolanda".
Alcuni brevetti legati al varo
Patents/US3600897 Brevetto del 1969 che presenta supporti dello scalo di varo più efficienti.
Patents/US3727416 Singolare brevetto che tramite un "Hydrofoil blade guard" si propone di supportare la chiglia durante il varo.
Patents/US1339293- Patents/US6701819 Dal 1920 di questo primo brevetto al 2002 si nota l'attenzione per i sistemi di controllo per appunto controllare il movimento di un corpo in un fluido, le differenze sono molte: agli inizi del secolo sono presenti numerosi brevetti di apparecchiature per gestire il varo dei nuovi tipi di navi che assumevano dimensioni sempre maggiori; ai giorni nostri l'attenzione è rivolta al lancio di corpi nei fluidi (in particolare missili e oggetti lanciati dalle navi e dai sommergibili).
Patent/US4018180 Tra i molti brevetti relativi all'argomento ho trovato particolarmente interessante questo sistema progettato per costruire più agevolmente diverse navi nello stesso cantiere simultaneamente.
sabato 19 maggio 2012
Approfondimento de "Il varo nei francobolli"
Questa cartolina mi ha ricordato del filmato "Pirelli 35mm" e dell'attenzione nel periodo dell'inizio del secolo scorso che l'Italia dava alle colonie, di cui non sfugge qui immortalato uno sguardo alle "primitive"(se pensiamo alle navi che venivano varate dall'Europa, al Giappone e all'America in quegli anni) tecnologie di quei popoli.
Cartolina in cui è ben riconoscibile una nave porta container in un bacino di carenaggio pronto per essere allagato e dare il via alla vita della nave nell'oceano.
Serie di francobolli che celebra la triste e ben nota epopea del Titanic. Si presti particolare attenzione al primo della serie, per noi il più significativo, in cui è celebrata l'ultimazione della costruzione ed i momenti immediatamente precedenti il varo.
Celebrazioni del momento del varo nei francobolli
Lo spettacolare momento del varo di una nave è stato preso come soggetto per questo francobollo che celebra il 1 Maggio <Festa del lavoro>.
Questo francobollo si riferisce particolarmente all'opera di un cantiere navale, argomento peraltro attinente ai motivi della ricerca.
I'anniversario del varo del Titanic in una serie di francobolli canadesi.
lunedì 14 maggio 2012
Dimensione visiva del varo
A seguito della lezione con la prof.ssa Antonella Russo dal titolo Tecnologie della visione (http://storiatecnologia.blogspot.it/2012/04/guest-lecture.html) , inserisco questo dipinto come uno dei tanti esempi, dai dipinti alle fotografie ai video che sono stati tramandati ai posteri raffiguranti il momento del varo di una nave, momento di per se sempre commovente, simbolico e maestoso.
Il varo del 'Vesuvio' in un dipinto di Salvatore Fergola.
Approfondimento su: http://www.treccani.it/enciclopedia/salvatore-fergola_(Dizionario_Biografico)/
Le navi, intreccio di culture tecnologiche
Volendo continuare nella trattazione di quante conoscenze siano necessarie per poter non solo gestire un cantiere od un' arsenale, ma anche per la costruzione delle navi potrei soffermarmi sull'intera tecnologia metallurgica, tessile, alimentare, militare che interessa la messa in acqua e la navigazione.
Preferisco in questo post citare altri fondamentali aspetti legati alla costruzione ed al varo di imbarcazioni :
1) L'impulso della costruzione navale sulle scienze come la geografia, l'astronomia e l'orientamento.
2) Le navi come mezzi attraverso i quali si comunica, si viaggia, si commercia, si conquista.
3) Importanza politica e strategica di un efficiente marina commerciale e militare con conseguente controllo dei mari.
Sarebbe presuntuoso sperare di approfondire in maniera significativa tali argomenti da solo, in così poco tempo e all'interno di questo progetto. Considerato il fatto che queste analisi si allontanerebbero alquanto dall'argomento del varo e della costruzione navale, vengono solamente qui citate lasciando intravedere al lettore il ruolo fondamentale della costruzione navale nella storia dell'umanità, nella scienza e nella nostra vita quotidiana.
Faccio riferimento inoltre ad alcuni blog paralleli al corso di storia della tecnologia che, a mio giudizio, possono rappresentare valide estensioni al mio lavoro ed all'argomento trattato in generale.
-LOCALIZZARE /Per l'ovvia necessità di orientarsi in mare e il ruolo fondamentale giocato ora come nel passato dagli strumenti di localizzazione./
-COMMERCIARE /Uno degli impulsi fondamentali che ha spinto l'uomo a costruire navi./
-VIAGGIARE /Azione di cui la nave può essere considerata uno dei simboli./
-CONFEZIONARE /Per la necessità nel commercio di migliorare il trasporto dei prodotti, e per tutte le cose che vengono confezionate sulla terraferma per essere poi facilmente accessibili in mare./
-PESCARE /Azione che dipende anche dalle navi che ha rappresentato per molti secoli un'importante fonte di sostentamento per il genere umano./
-ACCIAIO /Materiale fondamentale per molti aspetti della tecnologia e materiale la cui lavorazione non può essere sconosciuta nei moderni cantieri navali./
-ESPLORAZIONE /Ovvi motivi./
-IMBARCAZIONE /Blog sull'evoluzione delle navi nella storia, fondamentale complemento del mio lavoro sugli ambiti che, per via della scarsità di tempo non posso approfondire come meriterebbero./
Le navi, intreccio di saperi tecnologici
Negli arsenali abbiamo detto confluivano molte competenze diverse, ma quali?
Trattando l'argomento da un punto di vista non cronologico possiamo elencare e commentare alcune tecnologie il cui sviluppo è stato fondamentale ed è stato alimentato dalla costruzione di navi.
In primo luogo viene alla mente l'insieme delle tecnologie legate alla lavorazione del legno, elemento per molti secoli fondamentale nella costruzione navale.
La lavorazione del legno porta con se lo sviluppo di molte competenze:
-Utensili appropriati per la sua lavorazione (si visiti a proposito un qualsiasi sito di Bricolage moderno per rendersi conto del grandissimo numero di utensili necessari anche per le più piccole lavorazioni).
-Conoscenza sui processi di essicatura.
-Conoscenze sulle proprietà strutturali dell'elemento.
-Conoscenza delle diverse essenze di legname e relative proprietà.
-Necessità di approvvigionamento di grandi quantità di legname e relativo trasporto da zone dove è più abbondante come le montagne i boschi dell'entroterra verso i cantieri posti in riva al mare (o pensando a Venezia, nella laguna).
-Sviluppo di tecniche di calafataggio e impermeabilizzazione del legno.
-Sviluppo di competenze riguardo a forme e strutture per dare solidità, manovrabilità, velocità alla nave ossia:
-conoscenze di architettura navale, geometria, ingegneria...
-Idrodinamica.
-Sviluppo ed applicazione di sistemi di propulsione.
Si potrebbero trovare ancora molti aspetti della tecnologia e delle scienze applicate necessarie per la lavorazione di uno solo dei componenti necessari in passato alla costruzione navale.
A tal fine cito l'intero elenco dei blog dei miei colleghi lasciando al lettore la libertà di approfondire leggendo i numerosi titoli che suggeriranno collegamenti con i termini qui trattati e lasciandomi la libertà di citare qualcuno di essi in maniera esplicita.
Note:
Ho trovato interessante il fatto che nel blog "COSTRUIRE" l'immagine relativa all'arte del lemma sia proprio una miniatura medievale relativa alla costruzione dell'arca di Noè, quale mitico esempio di un costruttore navale.
Gli arsenali come sintesi di diversi ambiti della tecnologia
La costruzione navale oggi come nel passato veniva condotta entro grandi cantieri. Nel passato la costruzione di navi si svolgeva negli arsenali, vere e proprie piccole città proto industriali dove confluivano diversi ambiti del sapere tecnologico e dove le innovazioni e l'affinamento di tecniche erano fondamentali nel mantenere e costruire una flotta competitiva ed efficiente.
Porta Magna, Arsenale di Venezia.
"La parola "arsenale" proviene dall'arabo daras-sina'ah ovvero "casa d'industria" da cui derivano, attraverso la mediazione del veneziano, le parole darsena e, appunto, arsenale[1].La diffusione del termine in altre 14 lingue la si deve poi all'enorme popolarità che l'Arsenale di Venezia (che fu di fatto la prima fabbrica al mondo) ottenne negli ultimi anni del XVI secolo (periodo di massima operosità), quando i 16.000 operai occupati entro le sue mura merlate vararono ben 100 navi in soli due mesi, impressionando tutta l'Europa."
Negli arsenali confluivano differenti tipologie di sapere per gestire le diverse esigenze che apparati cosi imponenti necessitavano. Nell'arsenale c'era posto per gli apparati dirigenti, in grado di tenere la contabilità, gestire i rapporti commerciali, i magazzini e l'approvigionamento di materie prime. Bisognava inoltre saper coordinare l'ingente massa di operai, carpentieri, mastri d'ascia che in esso vi lavoravano e vivevano. Questi operai dovevano avere competenze assai diverse tra loro: nell'arsenale infatti si producevano non solo navi (la cui costruzione necessita di molte conoscenze) ma anche artiglierie, equipaggiamenti e tutto ciò che potesse servire per la navigazione. Non da ultimo era necessario gestire le tecnologie per la conservazione dei cibi, indispensabile per poter affrontare lunghi viaggi per mare.
L'argomento è trattato nel blog del Prof. Marchis al quale questo blog fa riferimento.
lunedì 7 maggio 2012
Bacino galleggiante
Esistono numerosi tipologie di questi bacini, sia per differenze strutturali che per tipologie di impiego. Elementi comuni a tutti sono la presenza di una struttura galleggiante con taccate sul quale adagiare la nave da portare all'asciutto e di cassoni, mediante l'allagamento dei quali la struttura può immergersi sotto il livello di galleggiamento della nave. L'espulsione dell'acqua dai cassoni allagati solleva il bacino permettendo facilmente di portare l'intera nave, puntellata e assicurata a dovere sopra il livello del mare.
L'operazione di messa in acqua risulta simmetrica a quella di sollevamento, la nave si trova poco a poco immersa fino a quando le forze di galleggiamento la solleveranno dai supporti sui quali si era adagiata.
Piattaforma di lavoro per bacino di carenaggio
Serie tipiche di operazioni di raddobbo di una nave, considerare in particolare i paragrafi che spiegano l'utilizzo del bacino di carenaggio.
http://navifs.altervista.org/TECNOLOGIA/CARENAGGIO/CARENAGGIO.htm
Bacini di carenaggio in muratura
I bacini di muratura sono specie di conche aperte al mare da una estremità.
La comunicazione dal mare può essere tolta mediante una porta galleggiante detta "battello porta" atta a chiudere ermeticamente lo sbocco del bacino nel mare quando essa viene sistemata nell'apposita scanalatura detta "gargame". Il bastimento viene inserito nel bacino, lo si orienta in maniera conveniente e si procede ad estrarre l'acqua del bacino dopo aver serrato l'apertura con il battello porta. Il bastimento viene posato su apposite taccate predisposte in funzione della dimensione dello stesso e puntellato. Il bacino presenta una pendenza del 15-20 per mille verso l'apertura in modo da facilitare l'estrazione dell'acqua. una volta effettuate le riparazioni, ed in certi casi la costruzione della nave, il bacino mediante operazioni che vengono svolte sul battello porta viene allagato e la nave sollevata dalle taccate può riprendere il mare.
Note:
1-La pressione del mare gioca un ruolo fondamentale nella tenuta stagna del battello porta.
2-Le navi devono appoggiare come primo punto sulle taccate la parte proriera della chiglia la quale è il punto più robusto della nave e il meno soggetto a deformazioni durante queste manovre.
Fonti:
Corso di costruzioni navali mercantili, Mengoli op. cit.
Per una più approfondita analisi:
mercoledì 2 maggio 2012
Mezzi di raddobbo_3
Gli scali di alaggio a rotaie sono degli scali (principalmente dei piani inclinati) dove si tira a secco la nave mediante un carro portato da ruote. Il bastimento con l'aiuto di questo carro in assetto verticale viene trascinato fuori dall'acqua scivolando su di apposite rotaie nel piano inclinato. La struttura è munita di diversi dispositivi che aiutano la nave a procedere con asse verticale senza incagliarsi e di sistemi di bloccaggio per evitare che la nave possa scivolare accidentalmente lungo lo scalo.
Diorama scala 1:100 modellista Carlo Galanti. Cantiere di Chatam primo raddobbo 1778 HMS Bellona.
Mezzi di raddobbo_2
A pag. 247 del volume citato, viene presentato un metodo "molto economico" per mettere in secca una nave per effettuare brevi riparazioni: i grigliati di marea.
I grigliati di marea "sono dei robusti grigliati di legno portanti delle taccate disposte a tale altezza da permettere durante l'alta marea che il bastimento possa essere portato al disopra delle taccate per rimanere poi all'asciutto e posato sulle taccate durante la bassa marea."
Risulta ovvio dalla descrizione che questo metodo può essere utilizzato in pochi e limitati casi in per la cui la lavorazione sono sufficienti le ore di bassa marea, e le maree del luogo dove sorge tale struttura devono essere di sufficiente e notevole ampiezza.
Mezzi di raddobbo_introduzione
Per varo di una nave si intende generalmente la prima messa in acqua dell'imbarcazione, bisogna però ricordare le tecniche mediante le quali una nave viene messa in secca per poi essere nuovamente posta in acqua.
Nella vita di una nave è necessario vengano effettuate, sia periodicamente sia per situazioni eccezionali, opere di manutenzione. Alcune di esse possono essere effettuate senza portare la nave all'asciutto, altre come è facile intuire no. Si pone dunque il problema di tirare in secca una nave che è già stata varata per poi riportarla nuovamente in mare. Le fonti su cui mi baso su questo paragrafo sono libri d'ingegneria presenti nella mia biblioteca tra cui in particolare:
Corso di costruzioni navali mercantili, complementi, prof.Ing Angelo Mengoli, Briano editore, Genova 1953.
Alcune tecniche che vanno ad implementare il volume ed un po' di storia in:
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