AttributiAttributi ImbarcazioniImbarcazioni Offshore : Offshore : CosaCosa ScegliereScegliere

Paul H. Miller, D.Eng. P.E.Paul H. Miller, D.Eng. P.E.Professor of Naval ArchitectureProfessor of Naval Architecture

United States Naval AcademyUnited States Naval Academy

Trad . A cura di Trad . A cura di

Francesco BelvisiFrancesco Belvisi

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MarinitàMarinità““per per essereessere marina una marina una barca deve barca deve sapersi sapersi difendere dall’ difendere dall’ ingresso ingresso d’acqua e dai d’acqua e dai pericoli del pericoli del mare…”mare…”

Un classico esempio di Progetto marino .Basso centro di gravità , rig versatile , baglio stretto .

Da “Seaworthiness: The Forgotten Factor” by C.A. Marchaj

Ma forse poco pratico?

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1998 USCG 1998 USCG Boating Boating

StatisticsStatistics

11% progetto, 11% progetto, costruzione, costruzione, equipaggiamentoequipaggiamento

Domanda:Nella nautica da diporto che percentuale di incidenti è dovuta a progetto costruzione o equipaggiamento?

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L’errore umano è il più grande L’errore umano è il più grande problema!problema!

1998 USCG 1998 USCG Boating Boating

StatisticsStatistics

89% errori di 89% errori di possessori possessori ed operatori ed operatori (Istruzione,(Istruzione,Attitudine, Attitudine, PreparazionePreparazione, tempo, , tempo, fatica, etc.)fatica, etc.)

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““Per finire primo devi prima finire .”Per finire primo devi prima finire .”

La chiglia La chiglia c’è c’è ancora, ancora, l’albero l’albero no! no!

6

Che rischio corri ?Che rischio corri ?““Quanto ti senti fortunato ?!”Quanto ti senti fortunato ?!”

Puoi accettare questo livello ?

O questo ?Rischio

Preparazione+Allenamento+Costo+Attitudine+abitudine

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Per il tuo livello di rischio …Per il tuo livello di rischio …Se il tuo livello di allenamento ed esperienza è minimo :•Allenati e fai pratica (Vai in barca !) •Mantieni una attitudine conservativa•Migliora la preparazione/equipaggiamento della barca •Scegli un progetto più conservativo

Alcuni grandi viaggi Alcuni grandi viaggi sono stati fatti in sono stati fatti in contrasto con la contrasto con la barca e l’ barca e l’ equipaggiamentoequipaggiamento

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Caratteristiche del progetto :Caratteristiche del progetto :Le regole base per ridurre il rischio Le regole base per ridurre il rischio

(vela o motore)(vela o motore)

1.1. Tenuta stagna : Tieni l’acqua fuori ! Tenuta stagna : Tieni l’acqua fuori !

2.2. Stabilità: Tieni la barca dritta !Stabilità: Tieni la barca dritta !

3.3. Manovrabilità e capacità di risalire il Manovrabilità e capacità di risalire il ventovento

4.4. SemplicitàSemplicitàQuesti requisiti sono spesso in conflitto con altri

quali velocità, costo, pescaggio, comfort

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Tenuta stagna (In breve)Tenuta stagna (In breve)1.1. boccaporti/Portelliboccaporti/Portelli2.2. Oblò Oblò 3.3. Osteriggi Osteriggi 4.4. Prese a mare Prese a mare 5.5. AlberoAlbero6.6. Asse timoneAsse timone

7. Impianto 7. Impianto controllo timone controllo timone

8. Asse elica 8. Asse elica 9. Portelli gavoni 9. Portelli gavoni 10. Prese d’aria 10. Prese d’aria

motore e impiantimotore e impianti11. Costruzione 11. Costruzione

(ABS Rules)(ABS Rules)Consiglio: Fate una buona doccia alla Consiglio: Fate una buona doccia alla vostra barca !vostra barca !

La tenuta stagna è un bene ma l’aria deve passare !!!!La tenuta stagna è un bene ma l’aria deve passare !!!!

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Lezioni viste e riviste Lezioni viste e riviste 1.1. La fastnet del 1979 La fastnet del 1979

ha mostrato il ha mostrato il rischio che rischio che comportano ampi comportano ampi bagli e dislocamento bagli e dislocamento leggero.leggero.

2.2. I regolamenti furono I regolamenti furono cambiati per cambiati per migliorare la migliorare la stabilità. (’98 stabilità. (’98 Sydney-Hobart)Sydney-Hobart)

3.3. Le barche diventano Le barche diventano piu stabili ad ampi piu stabili ad ampi angoli di sbandamento.angoli di sbandamento.

4.4. Oggi molte “Barche da Oggi molte “Barche da crociera ” Hanno bagli crociera ” Hanno bagli più ampi, dislocamenti più ampi, dislocamenti più leggeri e centri di più leggeri e centri di gravità più elevati di gravità più elevati di barche pre-1979barche pre-1979

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Stabilità StaticaStabilità Statica• La forza di La forza di

galleggiamentp agisce galleggiamentp agisce verso l’alto nel il centro verso l’alto nel il centro del volume immerso del volume immerso (centro di (centro di galleggiamento)galleggiamento)

• La forza peso agisce La forza peso agisce verticalmente nel verticalmente nel centro di gravità centro di gravità della barca della barca

Somma delle forze = 0!

B

W

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Stabilità statica a barca Stabilità statica a barca SbandataSbandata

B

W

Questa leva, La distanza orizzontale fra il centro di gravità e il centro di galleggiamento è chiamata braccio raddrizzante (RA)

Momento raddrizzante= braccio raddrizzante x peso barca= “Stabilità”

“Datemi una leva e vi solleverò il mondo” (o almeno vi raddrizzo una barca !)

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Stabilità statica Stabilità statica Veramente Veramente Sbandati! Sbandati!

B

WW

Morale della favola: è bene avere un basso centro di gravità !

Limite di stabilità positiva“LPS” si ha quando i 2 vettori sono collineari

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Stabilità statica - Effetto larghezzaStabilità statica - Effetto larghezza

B

W

BW

Bracci raddrizzanti!

““Stabilità di forma”Stabilità di forma”““Stabilità di peso ”Stabilità di peso ”

W

Uguali momenti raddrizzanti!Uguali momenti raddrizzanti!

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Stabilità statica Stabilità statica 1.1. La forma garantisce stabilità per piccoli angoli (<40La forma garantisce stabilità per piccoli angoli (<40oo))2.2. Un basso CG garantisce stabilità sUn basso CG garantisce stabilità sempreempre3.3. Per la Per la stessa stessa stabilità iniziale una barca stretta stabilità iniziale una barca stretta

necessita di un centro di gravità più basso (più necessita di un centro di gravità più basso (più zavorra in chiglia-più peso?). zavorra in chiglia-più peso?).

RM

Heel Angle0 90 180125

Momento raddrizzante positivo – la barca si raddrizza

Negativo RMLa barca capovolge Limite di stabilità positiva

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Curve Momenti Raddrizzanti Curve Momenti Raddrizzanti

RM

Angolo Sbandamento0 90 180125

Barca stretta - Stabilità di zavorraBarca Larga - Stabilità di forma

Barca Larga parziarmente piena d’acqua!

Area positiva sotto la curva = Lavoro per capovolgere !

Area negativa sotto la curva = Lavoro per raddrizzare!

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Stabilità Dinamica Stabilità Dinamica

Uh Oh!

La risposta di una barca al La risposta di una barca al vento e alle onde è vento e alle onde è funzione di :funzione di :

• Piano velicoPiano velico

• Stabilità statica (RA x Stabilità statica (RA x peso barca)peso barca)

• Momento inerzia pesiMomento inerzia pesi

• Area sopra e sotto la Area sopra e sotto la superficie del mare superficie del mare

• Attenuazione rollioAttenuazione rollio

• Fortuna !Fortuna !

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Stabilità dinamicaStabilità dinamica“Stabiltà di peso ” La barca segue la gravià! (Rimane più dritta!)

“Stabilità di forma” Le barche seguono La superfice del mare! Se la superfice sarà inclinata ,lo sarà anche la barca !

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Il migliore approccio per Il migliore approccio per valutare la resistenza al valutare la resistenza al

capovolgimentocapovolgimento• Una ampia area sotto la curva Una ampia area sotto la curva

positiva del momento raddrizzante positiva del momento raddrizzante ( una area negativa minima !)( una area negativa minima !)

• Elevato limite di stabilità positiva Elevato limite di stabilità positiva • Dislocamenti maggioriDislocamenti maggiori• Basso centro di gravitàBasso centro di gravità• Possibilità disponibili dal progettistaPossibilità disponibili dal progettista

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Valutazioni meno rigorose ma più Valutazioni meno rigorose ma più semplici semplici

1.1. Capsize Screening Formula (Una Capsize Screening Formula (Una guida di massima circa stabilità di guida di massima circa stabilità di forma/zavorra)forma/zavorra)

2

64)( 3

1

lbsPesobarca

Baglio

1.1. LPS >125 per Crociera zavorra/Dislocamento>40% LPS >125 per Crociera zavorra/Dislocamento>40% e niente chiglie corte !e niente chiglie corte !

Che ne è Che ne è del CG e del CG e lunghezza?lunghezza?

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EsempiEsempi

LOA = 28’LOA = 28’BEAM = 10.5’BEAM = 10.5’DISP = 7400 LBDISP = 7400 LBCSF = 2.15CSF = 2.15

Hunter 28

LOA = 28’3”LOA = 28’3”

BEAM = 9.8’BEAM = 9.8’

DISP = 7450 LBDISP = 7450 LB

CSF = 2.0CSF = 2.0

Tartan 28 Hallberg Rassy 29

LOA = 29’3”LOA = 29’3”

BEAM = 9.33’BEAM = 9.33’

DISP = 8360 LBDISP = 8360 LB

CSF = 1.8CSF = 1.8

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Ulteriori esempiUlteriori esempi

LOA = 28’2”LOA = 28’2”BEAM = 8.9’BEAM = 8.9’DISP = 9000 LBDISP = 9000 LBCSF = 1.7CSF = 1.7

Cape Dory 28 Ricorda Ricorda CSF CSF equazione equazione non include non include alcuni alcuni importanti importanti termini!termini!(CG, (CG, damping, damping, MMI, etc.)MMI, etc.)

Rozinante

LOA = 28’LOA = 28’

BEAM = 6.25’BEAM = 6.25’

DISP = 7100 LBDISP = 7100 LB

CSF = 1.3 !CSF = 1.3 !

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Più grande è sempre meglio?Più grande è sempre meglio?1.1. La curva di stabilità, attenuazione rollio,e inerzia non La curva di stabilità, attenuazione rollio,e inerzia non

hanno fattori di lunghezza.hanno fattori di lunghezza.2.2. Centro di gravità , peso, pescaggio,area superfici, e Centro di gravità , peso, pescaggio,area superfici, e

baglio sono più importanti della lunghezza!baglio sono più importanti della lunghezza!

Risultato finale Un aumento in lughezza porta a una possibile maggiore stabilità,maggiori carichi e minore manovrabilità.

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Veloce è insicuro?Veloce è insicuro?Può una barca performante essere Può una barca performante essere

sicura?sicura?punti da considerare:punti da considerare:1.1. Capacità di fuggire dal Capacità di fuggire dal

cattivo tempo cattivo tempo 2. Peso equipaggio! 2. Peso equipaggio!

(Ampio baglio)(Ampio baglio)3. Approccio personale3. Approccio personale4. Capacità di risalire il 4. Capacità di risalire il

ventovento

Quindi la risposta è “può darsi”!

Nota l’insufficiente area del timone!!

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Area del timone e della Area del timone e della chigliachiglia

riesci a risalire su un frangente ?riesci a risalire su un frangente ?1.1. La stabilità dipende La stabilità dipende

anche dall’ area delle anche dall’ area delle appendici appendici

2.2. A basse velocità A basse velocità serve una maggiore serve una maggiore area delle appendiciarea delle appendici

3.3. Guida di massima:Guida di massima:• Area chiglia Area chiglia >> 3.5% 3.5%

della superficie velicadella superficie velica• Area timone Area timone >> 1.5% 1.5%

della superficie velicadella superficie velica

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Tre citazioni da ricordareTre citazioni da ricordare

“Una barca moderna…“Una barca moderna…1.1. ““Non può essere troppo stabile.”Non può essere troppo stabile.”

2.2. ““può essere o troppo cedevole o può essere o troppo cedevole o troppo robusta”troppo robusta”

3.3. ““Può avere timoni e chiglie troppo Può avere timoni e chiglie troppo piccoli o troppo corti.”piccoli o troppo corti.”

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Alcuni progetti Offshore “basso Alcuni progetti Offshore “basso rischio”rischio”

Flicka 20CSF=1.8

Ottima per novelli!

Frances 26CSF=1.7

Abbastanza per 2?

Pearson 30CSF=1.9

Valido per crociera?

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Altri progetti Offshore a “basso Altri progetti Offshore a “basso rischio”rischio”

Crealock 34CSF=1.7

Cal 40CSF=1.8

Un grande progetto

Alerion Express 38CSF=1.9

Barca dei sogni?

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La marinità di una La marinità di una barca, anche un barca, anche un buon progetto, buon progetto, dipende molto dipende molto dalle condizioni in dalle condizioni in cui si trova e cui si trova e dall’abilità dall’abilità dell’equipaggio!dell’equipaggio!

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Attributi che aumentano il Attributi che aumentano il rischiorischio

1.1. Chiglie a basso Chiglie a basso pescaggio (elevato pescaggio (elevato CG, ridotta capacità CG, ridotta capacità di risalire il vento)di risalire il vento)

2.2. Elevate superfici Elevate superfici esposte al vento nel esposte al vento nel rig (scalini, rig (scalini, avvolgiranda)avvolgiranda)

3.3. Barche che si Barche che si basano sul peso basano sul peso dell’equipaggio per dell’equipaggio per la stabilitàla stabilità

4.4. Piccole chiglie e Piccole chiglie e timoni (mancanza di timoni (mancanza di controllo a basse controllo a basse velocità)velocità)

5.5. Rig da regataRig da regata6.6. Poppe piattePoppe piatte7.7. Larghe finestreLarghe finestre

31

““Impara dagli errori degli altri Impara dagli errori degli altri perchè non vivrai abbastanza per perchè non vivrai abbastanza per

farli tutti da solo”farli tutti da solo”

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“Seaworthiness: The Forgotten Factor”

C. A. Marchaj

“Principles of Yacht Design”

Larsson and Eliasson

33

From US SAILING: Equipment GuidesSafety Recommendations for Offshore Sailing

or

Safety Recommendations for Cruising Sailboats

And, “Safety From Capsizing; Final Report”

34

“The Seaworthy Offshore Sailboat”

John Vigor

“Desirable and Undesirable Characteristics of Offshore

Yachts”by the CCA

35

American Bureau of Shipping Guide for Building and Classing Offshore Racing Yachts

The Elements of Boat Strength by Dave Gerr

36

Una considerazione finale :

Compra la più piccola barca che puoi permetterti …

E vai a divertirti!