Università degli Studi di Napoli "Parthenope"

Scheda dell'insegnamento

Anno accademico: 
2016/2017
Tipologia di insegnamento: 
Affine/Integrativa
Tipo di attività: 
Obbligatorio
Corso di afferenza: 
Corso di Laurea triennale (DM 270) in SCIENZE NAUTICHE ED AERONAUTICHE
Settore disciplinare: 
ARCHITETTURA NAVALE (ING-IND/01)
Crediti: 
9
Anno di corso: 
3
Docenti: 
PENNINO SILVIA
Ciclo: 
Secondo Semestre
Ore di attivita' frontale: 
72

Obiettivi

Obiettivi formativi: gli obiettivi formativi del corso sono legati alla conoscenza delle qualità manovriere e dei fattori che le determinano, alla conoscenza dei fondamenti teorici e pratici della controllabilità e della manovra delle navi. Si pone attenzione sui sistemi di governo e manovra, su quali siano le caratteristiche della nave che determinano le qualità manovriere e su come esse possano variare in condizioni di basso fondale e acque ristrette o in presenza di vento e corrente, evidenziando le azioni da intraprendere. Si descrive come eseguire le manovre standard e le informazioni da esse ricavabili. L’insegnamento si propone, inoltre, di fornire gli elementi necessari per la descrizione dello stato di mare e per la previsione del comportamento della nave in mare ondoso, da un punto di vista teorico, sperimentale e pratico. La capacità di interpretare i requisiti richiesti dalle principali normative internazionali per le qualità manovriere e di tenuta al mare è un ulteriore obiettivo specifico che viene raggiunto attraverso l’analisi delle principali normative di settore, la presentazione di casi studio e la applicazione a casi concreti.

Conoscenza e capacità di comprensione: lo studente deve dimostrare di conoscere e saper comprendere le problematiche relative al governo e alla manovra della nave, nonché alla tenuta della nave in mare mosso.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione: lo studente deve dimostrare di saper utilizzare i concetti acquisiti e gli strumenti necessari per procedere alla valutazione delle caratteristiche di tenuta, manovrabilità e di propulsione dei tipi comuni di navi.

Autonomia di giudizio: Lo studente deve essere in grado di sapere valutare in maniera autonoma le caratteristiche di tenuta, manovrabilità e propulsione della nave, adottando le migliori metodologie risolutive per il loro miglioramento.

Abilità comunicative: Lo studente deve avere la capacita di presentare un elaborato relativo all’analisi di manovre standard simulate in laboratorio.

Capacità di apprendimento: Lo studente deve essere in grado di aggiornarsi continuamente, tramite la consultazione di testi, pubblicazioni e normative (prevalentemente in lingua inglese) al fine di acquisire una buona capacità di approfondimento degli argomenti tipici del settore della Manovrabilità e Governo della Nave e della Tenuta della Nave al Mare.

Prerequisiti

È consigliabile aver sostenuto l'esame di Architettura e Statica della Nave I

Contenuti

EQUAZIONI DEL MOTO: 20h
I vari gradi della stabilità di rotta; posizioni e moti nave; le equazioni del moto; il caso dell’origine diversa da G; le forze esterne; le equazioni del moto in forma algebrica; le equazioni linearizzate; le derivative in termini adimensionali; il disaccoppiamento delle equazioni di deriva ed imbardata; gli indici di Nomoto; la stabilità (intrinseca) di rotta; i parametri dai quali dipende la stabilità al moto rettilineo di una nave di superficie; moto di avanzamento in deriva; moto di avanzamento e giratorio; moto di avanzamento con accelerazione trasversale; moto di avanzamento con accelerazione angolare; l’ indice di Norrbin; interpretazione meccanica del moto evolutivo e diametro di girazione; riduzione raggio di girazione; determinazione teorica e sperimentale dei coefficienti delle equazioni linearizzate del moto; prove con modello vincolato; prove con il meccanismo del moto piano; le equazioni non linearizzate ed il calcolo del percorso conseguente ad una manovra.

SISTEMI DI CONTROLLO E GOVERNO: 10h
Dispositivi attivi e passivi; servomotore - agghiaccio -telemotore; tipologie di timoni, l’area del timone, la forma del timone, posizionamento del timone; soluzioni classiche ed alternative per il governo e la propulsione; eliche di manovra; eliche a pale orientabili, Idrogetto, Voith Shneider, Azipod ed effetti sulle caratteristiche di manovra; ottimizzazione delle prestazioni propulsive.

SEA TRIALS: 10h
Le manovre standard; gli standard fissati dall’IMO per la manovrabilità; la prova di evoluzione; le prove di arresto; la manovra a spirale (di Dieudonnè); la manovra a spirale inversa; le manovre a zig-zag ed a zeta; la manovra di pull-out e gli standard minimi in termini di stabilità di rotta rettilinea; manovra di Williamson; gli indici dedotti dalle manovre standard; informazioni raccomandate a bordo; IMO Resolution A.601 e Resolution MSC.137(76); la carta del pilota; poster di plancia; libretto di manovra.

CARATTERISTICHE DI MANOVRA IN ACQUE RISTRETTE E BASSI FONDALI: 8h
Effetti della condizione di carico, dell'assetto e della velocità sulla manovrabilità della nave; manovre in acque ristrette; gli effetti della corrente e del vento; effetti in basso fondale, sluggish movement ed effetto squat; interazione tra navi transitanti e tra la propria nave e le sponde; under keel clearance; COLREG 72 (regolamento per evitare gli abbordi in mare).

DESCRIZIONE DEL MARE: 4h
I moti ondosi: origine e propagazione delle onde; onde lineari, onde nonlineari; teoria delle onde a potenziale; analisi statistica delle onde irregolari; analisi di Fourier; spettro di energia; momenti spettrali; spettri teorici: spettro di Pierson-Moskowitz, spettro di Bretschneider, spettro JONSWAP.

TENUTA DELLA NAVE AL MARE: 20h
Sistemi di riferimento e definizioni; equazioni del moto; forze agenti su una nave; equazioni linearizzate del moto; forze idrostatiche di richiamo; forze idrodinamiche; forze di eccitazione delle onde; smorzamenti; formule approssimate per i periodi naturali di sussulto, beccheggio, rollio; Strip Theory; calcolo bi-dimensionale; coefficienti idrodinamici; coefficienti di massa aggiunta e smorzamento; moti nave in onde regolari; Operatori di Risposta (RAO); funzioni di trasferimento; moti assoluti; moti relativi; moti nave in onde irregolari; spettro delle onde d'incontro; spettro di energia dei moti; prove su modelli; prove in onde regolari ed irregolari; non-linearità; la simulazione nel dominio del tempo; criteri di tenuta della nave al mare; diagrammi polari.

Metodi didattici

Lezioni frontali, laboratorio di Simulazione della Navigazione, discussione di casi studio

Verifica dell'apprendimento

L’esame consiste di una prova orale durante la quale sono verificate le conoscenze e le competenze acquisite dallo studente

Testi

- ALBERTO FRANCESCUTTO, “Manovrabilità delle Navi”, Università di Trieste, 2004.
- EMILIO CASTAGNETO, “Il Governo della Nave”, Editore Pellerano del Gaudio, Napoli.
- NABERGOJ R., “Fondamenti di Tenuta della Nave al Mare”, Trieste, 2011.
- BHATTACHARRYA R., "Dynamics of Marine Vehicles", John Wiley & Sons, New York, 1978.
- Lloyd, A.R.J.M., "Seakeeping: Ship Behaviour in Rough Weather", Ellis Horwood Limited, Chichester, 1989.
- Dispense fornite durante il corso dal docente.

Altre informazioni