Manovre in acque ristrette: il CRABBING

Esistono prove di manovrabilità che non sono standardizzate dall’IMO dal momento che non riguardano tanto la sicurezza della nave, quanto invece l’efficacia dei sistemi di governo negli spostamenti in acque ristrette. Si tratta infatti di prove effettuate con lo scopo di saggiare le caratteristiche di manovrabilità della nave ferma o quasi ferma, per valutare fino a che punto può essere indipendente dai sistemi ausiliari esterni, ovvero dai rimorchiatori, il cui costo per le normali operazioni di avvicinamento e allontanamento dalla banchina non è trascurabile. Va osservato che comunque la nave, in condizioni estreme di manovra, deve poter essere coadiuvata da uno o più rimorchiatori, e per questo motivo deve possedere opportune installazioni sul ponte di coperta per il passaggio a murata ed il bloccaggio dei cavi di traino e controllo. Inoltre, le fiancate devono essere sufficientemente robuste nelle aree in cui è consentito che i rimorchiatori possano appoggiarsi per spingere, per questo motivo tali aree sono scelte in corrispondenza di costole rinforzate della struttura dello scafo e sono indicate con segni di immediata comprensione (un rettangolo o una freccia verticale sovrastati dalla scritta “TUG”). Considerazioni aggiuntive vengono perciò effettuate sulla risposta della nave alle manovre condotte in acque portuali tramite l’azionamento, anche coordinato, dei diversi impianti (timone ed eliche trasversali). Tra queste si ricordano:

    -la manovra di evoluzione a partire da nave ferma (accelerating turning test), che consiste in un’evoluzione                     completa fatta mettendo macchine a mezza potenza e timone alla banda.

 

 -le manovre di evoluzione, di zig–zag e di arresto in shallow water, fatte con lo scopo di valutare l’effetto di        interazione con il fondale marino, che si manifesta facendo allargare le traiettorie di manovra e frenando l’avanzo.

    -le prove condotte con le sole eliche trasversali (thruster test).

Queste ultime si effettuano allo scopo di saggiare le qualità evolutive ottenute con eliche trasversali in funzione ed il timone alla via, sia a partire da nave ferma, sia con nave dotata di una certa velocità di avanzo. Comprendono la manovra di evoluzione, che viene fatta con velocità di avanzo che vanno da 0 nodi a 8 nodi effettuando una variazione di rotta a volte limitata a 90°, e quella di zig–zag, effettuata con velocità comprese fra 3 nodi e 6 nodi e con riferimento ad una variazione massima di rotta di 10°. Per eseguire queste prove le eliche devono essere sufficientemente immerse, un valore minimo è quello di un’immersione al mozzo di almeno 0,8 volte il loro diametro.

Altre prove interessanti sono quelle che vanno sotto il nome di manovre di crabbing e consistono nell’avvicinamento o allontanamento dalla banchina, a velocità di avanzo nulla, con l’utilizzo di tutti i sistemi di governo:

     -se la nave possiede eliche trasversali sia a prora che a poppa, esse vengono azionate bilanciando le potenze in modo da ottenere una traslazione trasversale della nave;

-se la nave possiede solamente l’elica trasversale di prora, essa viene azionata in maniera coordinata con le eliche propulsatrici di poppa. Queste vengono azionate in modo da dare spinte contrapposte in modo che la componente longitudinale della forza da esse generata si annulli. Il timone dell’elica che spinge in avanti viene inoltre inclinato in modo da deviare il flusso e generare quindi la forza trasversale di poppa, mentre l’altro timone può rimanere al centro poiché il flusso dell’elica che spinge indietro viene deviato dalla stessa carena.

 Le manovre di crabbing assumono una particolare importanza per le navi che svolgono un servizio caratterizzato da frequenti manovre alla banchina. È questo il caso delle navi passeggeri, che durante le crociere effettuano viaggi di breve durata al termine dei quali sostano in porti spesso poco equipaggiati per riceverle. Esse inoltre si muovono usualmente in acque ristrette (per esempio stretti bracci di mare fra le isole) anche in presenza di venti trasversali e, a causa dell’elevata superficie di vela, necessitano di un apparato per bilanciare la forza trasversale generata dal vento. Tale apparato è costituito proprio dalle eliche trasversali.

 La previsione della potenza necessaria per eliche di manovra viene fatta con opportune prove in  vasca,  simulando:

• spostamenti trasversali in acque libere per verificare come la nave riesce a resistere a correnti, vento ed onde  al traverso quando naviga a bassa velocità (o quando la velocità di avanzo è nulla);

• spostamenti trasversali in vicinanza a banchine di tipo diverso (su pali o su muratura chiusa) per valutare la capacità della nave di eseguire spostamenti laterali.

Va osservato infatti che, se per allontanarsi dall’ormeggio la nave utilizza anche le eliche propulsive, il getto d’acqua che si crea fra una banchina chiusa e lo scafo può creare una forza di risucchio verso la banchina stessa. Appare inoltre evidente che un fondale poco profondo può creare delle interferenze nella manovra, andando ad accentuare il fenomeno appena descritto. Tali prove vengono eseguite con riferimento a condizioni espresse dagli armatori più che in base ad un vero e proprio standard ed in particolare diverse sono le condizioni ambientali limite che possono essere considerate. Prove tipiche per le navi passeggeri sono quelle di avvicinamento e di allontanamento dalla banchina eseguite per diverse tipologie di banchina e per diverse profondità del fondale con un vento costante di 35 nodi (Beaufort 7) proveniente da qualsiasi direzione. In queste prove la nave deve dimostrare di potersi muovere senza l’aiuto di rimorchiatori ad una sufficiente velocità trasversale. Tale velocità è dell’ordine di qualche centimetro al secondo e può arrivare anche a 25 cm/s. Il risultato delle prove può essere rappresentato graficamente da un poligono i cui vertici sono le coppie costituite dalla forza trasversale e dal momento d’imbardata generati in ogni condizione di lavoro dei propulsori. Nello stesso grafico sono riportati anche i poligoni delle forze e dei momenti d’imbardata ambientali originati sulla nave dal vento e dalla corrente nelle diverse condizioni di prova – ogni curva si riferisce ad una determinata velocità del vento e della corrente ed è ottenuta per diversi angoli d’incidenza degli stessi. Le prove hanno esito positivo se il poligono delle forze generate dai propulsori contiene quello corrispondente alle velocità massime previste di vento e di corrente. Va detto che le prove si rendono necessarie perché una simulazione delle interazioni reciproche fra le eliche trasversali, fra il flusso da esse generato e quello delle eliche propulsatrici e fra tutti questi apparati e la banchina è difficilmente effettuabile in maniera numerica. Inoltre, esse sono indispensabili se si vuole valutare l’impatto dei getti d’acqua sulle strutture delle banchine.

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