Capovolgersi

SMS Blücher si capovolge e affonda il 25 gennaio 1915

Capovolgimento ( inglese canting , francese chavirer ) è nella navigazione un incidente navale in cui un veicolo d' acqua dal vento , dalle onde o dallo spostamento del carico della nave viene scaraventato di lato e per allagamento nuota più o meno stabile sul lato o interamente inclina.

Generale

La parola capovolgimento, che deriva dalla lingua dei marinai , ha la sua origine nel bordo, "mettere sul bordo", nel linguaggio artigiano "bordo". Quasi tutte le lingue hanno preso il sopravvento ( kanteren olandese , kantra svedese , kantre norvegese , kæntre danese ). Lo sbandamento precede il ribaltamento, in cui la moto d'acqua si inclina di lato ed effettua una rotazione attorno all'asse longitudinale. Se la nave continua a girare intorno al suo asse longitudinale, si parla di ribaltamento . Se raggiunge l' angolo di ribaltamento , inizia il ribaltamento effettivo. Alla fine va alla deriva " keel up".

condizioni

La Lafayette capovolta nel porto di New York (febbraio 1942)

Una moto d'acqua si capovolge quando

  • la sua stabilità (la sua capacità di resistere a un cambiamento nella posizione di nuoto) è inferiore a una forza esterna che agisce contro di essa e il veicolo è costretto in un'altra posizione di nuoto stabile o
  • una variazione del baricentro (ad esempio a causa della penetrazione di acqua o dello scivolamento del carico) sposta la posizione stabile di nuoto.

Le navi e le barche più grandi non sono progettate per capovolgersi e, una volta capovolte, possono affondare se vengono riempite d'acqua attraverso aperture normalmente sopra l'acqua. Il capovolgimento è quindi estremamente pericoloso per la nave e il suo equipaggio. Imbarcazioni più piccole - gommoni a vele aperte e in particolare canoe  - si capovolgono relativamente spesso, e lasciare e/o raddrizzare la barca dopo il capovolgimento fanno parte delle conoscenze di base dell'appassionato di sport acquatici in questione. Anche su piccole barche a vela, tuttavia, esiste un certo rischio di lesioni se l'equipaggio viene scagliato contro l' albero e le sartie , mentre per i canoisti esiste il rischio generale di scogli sott'acqua o di annegamento.

Gli incrociatori di salvataggio sono costruiti per essere al sicuro dal ribaltamento, poiché devono lasciare il porto anche nelle condizioni più avverse. Ciò non significa che non possano ribaltarsi (attraverso), ma si raddrizzano indipendentemente da ogni posizione di nuoto (cosiddetto autoraddrizzamento ). Tuttavia, questo è pericoloso per l'equipaggio, perché non impedisce a qualcuno di cadere in modo incontrollato attraverso la nave o di andare in mare.

Cause di ribaltamento

Nave da crociera capovolta Costa Concordia (14 gennaio 2012)
Canoa capovolta su un vortice

L'errore umano di solito porta a tutte le seguenti cause di capovolgimento, ad esempio a causa di errori di navigazione (ostacoli in acqua), governo errato in alto mare, valutazione errata della situazione meteorologica (direzione vento e vela), stivaggio errato (carico in transito ), assetto errato, ecc.

Vento e acqua

Le grandi onde o il mare agitato possono capovolgersi, specialmente se corrono lateralmente verso l'imbarcazione. Può anche capitare che una nave si ribalti sulla prua se la poppa si alza a poppa , rompendo il mare e la prua si "impiglia" nel fianco dell'onda successiva.

Il vento può provocare capovolgimenti sotto forma di forti venti trasversali o forti raffiche di vento , soprattutto se si verificano inaspettatamente o sono accompagnati da errori di governo . Questo pericolo esiste soprattutto con le imbarcazioni da diporto quando si avvicinano temporali o tempeste di foehn se la superficie velica non viene ridotta in tempo utile , ma anche con grandi navi da carico (ad esempio navi portacontainer ad alto carico) in mare.

Nelle barche a vela la stabilità si riduce anche per breve tempo se la barca effettua determinati cambi di rotta rispetto al vento senza regolare la posizione della vela: Se la barca a vela scende su rotte di bolina stretta , la pressione del vento nella vela aumenta per un breve il tempo perché il vento ora sta aumentando offre una superficie velica più ampia; il tallone (inclinazione laterale) aumenta. Anche l' orzata sui percorsi sottovento porta a breve termine a una maggiore pressione del vento e a un tallone più forte. Tali manovre possono portare al ribaltamento se la stabilità dell'imbarcazione è già stata ridotta (ad esempio a causa di forti venti).

Anche le correnti d'acqua, in particolare le diverse correnti con forti linee di intersezione o linee vorticose , possono portare al capovolgimento. Di solito la prua viene catturata dalla nuova direzione del flusso quando attraversa la linea di intersezione e viene strappata, facendo sì che la nave compia una curva molto stretta. A causa della sua inerzia, la nave non può seguire il rapido cambiamento di movimento e si appoggia all'esterno della curva. Nelle zone con forte corrente e su imbarcazioni poco profonde (ad es. pagaiare in acque bianche) l'effetto è esacerbato dal fatto che in questo momento l'acqua corrente scorre sul ponte della barca e quindi la destabilizza ulteriormente. Se la perdita di stabilità è sufficiente, il veicolo si ribalta all'esterno della curva.

Gli ostacoli nell'acqua, come banchi di sabbia , rocce, scogli , pennelli , moli di ponti , boe o altri segni del mare , possono capovolgere le barche se vengono colpiti (di lato). Su laghi e grandi fiumi, di solito ci sono ostacoli sorprendenti e sconosciuti. Nella pagaiata in acque bianche , invece, rappresentano parte dell'ambita sfida.

Spostamenti di carico e peso a bordo

caricare

Il carico sotto forma di carico uniforme e fissaggio del carico è decisivo per la stabilità della nave e la sua sicurezza contro il ribaltamento , specialmente sulle navi da carico . L' ufficiale di carico è responsabile di questo . Oltre al carico scorrevole (vedi ad es. Pamir ), c'è anche il rischio di troppa acqua nella nave, poiché l'acqua ha un effetto molto negativo sulla stabilità del nuoto. Nelle guerre in mare , i danni da fuoco , siluro o mine spesso non portavano direttamente all'affondamento, ma solo l'acqua penetrante ne riduceva la stabilità fino al capovolgimento della nave.

Lo spostamento (volontario) del peso ha un effetto simile sulle barche più piccole (il cosiddetto assetto delle barche a vela ). Barche leggere come molte canoe e gommoni non solo possono essere governate attraverso lo spostamento controllato del peso, ma ne hanno anche bisogno per compensare correnti e onde (soprattutto bordi nelle canoe) e la pressione del vento laterale ( sbandata nelle barche a vela). Un errato spostamento del peso, però, porta anche al capovolgimento. Un tale spostamento di peso scorretto può verificarsi anche su barche a remi e canoe attraverso (involontariamente) remi o pale di pagaia sottosquadro : se la lama taglia l'acqua senza resistenza, i vogatori e i canoisti possono utilizzare il movimento che usano solitamente per lavorare contro la pressione dell'acqua Capovolgere la barca; Inoltre, qualsiasi manovra di sterzata o raddrizzamento pianificata (ad es. supporto paddle ) diventa parzialmente o completamente inefficace a causa del sottosquadro, che compromette ulteriormente la stabilità.

Salta la zavorra dell'acqua

Passare sopra la zavorra d'acqua porta anche al capovolgimento, il che significa che si perde stabilità . Altre cause di ribaltamento sono il rigonfiamento longitudinale e la guida ad angolo rispetto alla direzione del rigonfiamento.

Forma mista: cambio di rotta duro

USS Ronald Reagan (CVN 76) tallona durante i test di fila

Cambiamenti di rotta bruschi possono capovolgere piccole imbarcazioni, con la corrente intorno all'imbarcazione in movimento e l' inerzia della massa dell'imbarcazione che lavorano insieme sfavorevolmente. La turbolenza nell'acqua generalmente influisce sulla stabilità delle barche, un timone duro (cioè estremamente) girato ha un angolo che devia significativamente dalla linea della chiglia e dalla direzione di marcia della barca; l'acqua non può più scorrere intorno a tale timone in modo laminare , il che porta alla turbolenza. Inoltre, se la rotta cambia bruscamente, l'inerzia della barca agisce nella direzione di marcia precedente; quindi non solo viene spostato in avanti, ma anche lateralmente. Per tali movimenti laterali, le barche non sono naturalmente costruite in modo aerodinamico, per cui si può verificare un'interruzione del flusso laminare e quindi turbolenze aggiuntive.

Una barca che si muove rispetto al mezzo portante è frenata dall'acqua, soprattutto quando c'è turbolenza. Queste forze frenanti agiscono sulla chiglia, non sopra la superficie dell'acqua, motivo per cui la barca si inclina - nella precedente direzione di movimento. Quando viene avviato il cambio di rotta, questo non corrisponde più al suo asse longitudinale, motivo per cui la barca rolla e sbanda , si inclina lateralmente. Le barche generalmente non sono molto stabili in direzione laterale e la stabilità diminuisce da un certo angolo di inclinazione. Se l' angolo di sbandamento supera l' angolo di ribaltamento (dinamico) dato per la barca , il braccio della leva di raddrizzamento sul lato della barca diventa zero. Nelle piccole imbarcazioni e nei gommoni di costruzione convenzionale, questo punto di ribaltamento ha un angolo di sbandamento di circa 90 °.

Sulle barche a vela, a seconda della correzione della rotta, potrebbe esserci un'ulteriore perdita di stabilità a causa della variazione della pressione del vento nella vela (vedi sopra ).

Capovolgimento: laterale, sopra la prua o sopra la poppa

La poppa di un kayak che si capovolge sulla prua si capovolge sul canoista

Le grandi navi generalmente si capovolgono lateralmente perché sono troppo pesanti e le onde e gli ostacoli troppo piccoli per influire sulla loro stabilità longitudinale.

Anche le barche si capovolgono per lo più lateralmente, ma a volte anche sopra la prua. Con gli ottimisti z. Ad esempio, un forte vento di poppa ("vento in coda") può essere sufficiente per spingere la prua in acqua e far ribaltare la barca. A causa della disposizione dello scafo e della distanza tra gli scafi, i trimarani difficilmente possono capovolgersi lateralmente e quindi generalmente corrono un rischio maggiore di capovolgimento sopra la prua se, ad esempio, si immerge in un fianco dell'onda a causa di forti cambi di rotta.

Anche le canoe si capovolgono per lo più lateralmente. Soprattutto, le canoe più corte, che possono  anche essere volutamente sistemate a prua o a poppa mentre si pratica il canottaggio e lo squirt boat - forme di pagaiata in acque bianche - possono anche ribaltarsi sulla prua o sulla poppa.

Le barche da regata , specialmente quelle molto veloci da regata offshore a motore , possono decollare a causa dell'alta velocità e ribaltarsi nell'aria.

Misure contro il ribaltamento

L'equipaggio cerca di evitare il capovolgimento spostando il proprio peso

Non ci sono navi che non possono essere capovolte, ad es. B. può capovolgere un sottomarino. Solo le zattere di salvataggio o le boe con una struttura simile a una palla oa un barile e una chiglia a zavorra sono al sicuro dal ribaltamento finché non penetra l'acqua.

Barche a vela rigide (dinghy)

Con la maggior parte dei gommoni , la loro stabilità dimensionale li protegge dal capovolgimento. Il capovolgimento viene prevenuto " cavalcando ". I marinai portano il loro peso corporeo sul lato sopravvento . In alternativa o contemporaneamente, le vele vengono leggermente aperte ( abbassate ), oppure la nave viene virata verso il vento ( orzata ), il che si traduce in una minore pressione del vento e quindi in un minore sbandamento. In caso di vento forte, lo sbandamento e il rischio di capovolgimento si riducono riducendo la superficie velica ( terzaroli , o recupero di vele grandi e installazione di vele più piccole).

Con molti tipi (più sportivi) di gommoni (soprattutto quelli con telaio tondo , ad esempio laser ), il ribaltamento è un processo normale. Nel corso del capovolgimento, un equipaggio esperto può persino riuscire a “capovolgersi senza bagnarsi” “scavalcando” la spada e anche a raddrizzare nuovamente la nave.

Un catamarano da crociera può essere rimontato solo dopo essersi capovolto con un aiuto esterno. Per questo motivo, nel suo scafo è installato un portello per un'uscita di emergenza appena sopra la linea di galleggiamento, che è ben al di sopra della linea di galleggiamento dopo il capovolgimento e quindi consente l'uscita anche con mare moderato.

Barche a vela stabili (yacht)

Negli yacht, la stabilità del peso creata dalla chiglia di zavorra protegge dal ribaltamento. All'aumentare dello sbandamento, la chiglia ha un effetto sempre più raddrizzante e allo stesso tempo lo sbandamento riduce la superficie velica esposta al vento. Questo spiega anche il grande pericolo che le rare perdite parziali o totali della chiglia - ad esempio a causa di guasti materiali o progetti di chiglia innovativi non completamente sviluppati - portano con sé.

Gli yacht con una chiglia intatta di solito si raddrizzano di nuovo dopo che si sono "stesi sull'acqua". Quando gli yacht si capovolgono, non si ribaltano (esclusivamente) a causa del vento, ma di solito a causa delle onde che si infrangono. La maggior parte delle volte si capovolgono completamente. A volte gli yacht si raddrizzano dopo (girare una volta attorno all'asse longitudinale); questo di solito provoca gravi danni all'impianto di perforazione e alla nave e gravi lesioni all'equipaggio.

Navi con peso stabile

Le navi passeggeri e mercantili traggono la loro stabilità sia dal peso che dalla forma dello scafo. Una chiglia con un peso elevato può ritardare il ribaltamento ( stabilità del peso ). Nel caso di navi di grandi dimensioni, il capovolgimento può essere evitato mediante controinondazioni .

Canoe

Kayak da regata in acque piatte con bassa stabilità iniziale

Le canoe traggono la loro stabilità principalmente dalla forma dello scafo. A seconda della costruzione, la stabilità di una canoa immobile è relativamente bassa. Le canoe per le gare in acqua piatta in particolare ottengono la loro stabilità, simile ad una bicicletta , in gran parte attraverso il movimento; I principianti spesso si capovolgono su canoe di acqua piatta di costruzione leggera prima ancora di aver immerso una pagaia nell'acqua. Ma anche in acque bianche il movimento in avanti sostiene la stabilità.

Con l' Eskimo roll o, se necessario, l' Eskimo rescue , una canoa capovolta può essere nuovamente raddrizzata senza dover scendere. Di conseguenza, il capovolgimento frequente, specialmente quando si pagaia in acque bianche , è generalmente accettato a buon mercato. Nella canoa in acque bianche si parla di capovolgimento quando il canoista rimane incastrato tra pietre o alberi e non riesce a liberarsi. Un salvataggio è possibile solo da un canoista che si affretta. Se il canoista deve lasciare la barca, l'acqua che è entrata nella canoa può essere svuotata e la barca può essere risalita ; oppure la canoa può essere portata a riva a nuoto o con una lenza da lancio e l'acqua che è entrata può essere qui svuotata prima di risalire a bordo. Un paddle float può essere utilizzato anche per raddrizzare una canoa capovolta.

Il bordo e il supporto della pagaia sono particolarmente utili come tecnica contro il capovolgimento . Il bordo inclina deliberatamente la canoa in modo da ridurre o prevenire l'involontaria inversione di marcia causata dalla corrente. La stabilità viene quindi inizialmente ridotta in maniera controllata (bordi) per poterla poi mantenere.

link internet

Commons : Capsize  - raccolta di immagini, video e file audio

Evidenze individuali

  1. Walther Mitzka, Dizionario tedesco di Trübner , Volume IV, 1943, p.130
  2. August Schiebe , Textbook of Contor Science , Part I, 1853, p. 533 FN 2-7
  3. Johannes Müller / Joseph Krauss (a cura di), Manuale per il controllo delle navi: diritto marittimo e manovra: parte A Diritto marittimo I , Manovra , 1988, p.196 f.