Fin dall’antichità l’uomo ha sempre utilizzato il mare come via di comunicazione e con il passare dei secoli, grazie al suo ingegno, ha sviluppato l’importante mezzo di trasporto qual è la nave. In questo paragrafo ne sarà fatta la storia, dalla zattera fino ai moderni aliscafi. Altri tipi di navi (petroliere, portacontainer, pescherecci) saranno trattati nei prossimi paragrafi.
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Le navi nell’antichità
Per spostarsi sull'acqua, nelle società primitive si utilizzavano zattere e piroghe, ricavate scavando un unico tronco d'albero; in imbarcazioni più avanzate come le canoe, un'ossatura di coste ed elementi longitudinali di legno era ricoperta con pelli o con un sottile fasciame (il rivestimento dello scafo) di corteccia.
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Le navi egizie
Le più antiche navi egizie avevano ossatura lignea, ricoperta da fasciame di legno a tavole incastrate, o di giunchi; potevano alloggiare almeno venti rematori ed erano in grado di trasportare un carico di numerosi capi di bestiame o un peso equivalente di merci. Il governo, vale a dire la manovra, era facilitato da uno o più remi timonieri che si protendevano dalla poppa.
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Le navi fenicie
Considerati i più abili costruttori navali dell'antichità, i fenici, furono i primi a adottare la chiglia, che irrobustì lo scafo in direzione longitudinale, e le costole che diedero robustezza al fondo, consentendo di fissare il fasciame. Oltre a navi mercantili a larghe fiancate costruirono navi da guerra a due ordini di remi, dotate di uno sperone per sfondare le imbarcazioni nemiche.L'esistenza di navi a più ordini di remi è ancor oggi argomento di discussione. Alcuni esperti dubitano che le biremi o le triremi dei greci e dei romani avessero effettivamente altrettante file di remi sovrapposti, e ritengono che i termini biremi e triremi indichino semplicemente che ogni varco di voga con più vogatori fosse inclinato rispetto all'asse longitudinale della nave, oppure che ad un singolo remo fossero assegnati due o tre rematori.
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Le navi romane
I romani svilupparono vari tipi di navi da guerra, in particolare biremi e triremi, che impiegavano ponti uncinati (corvi) per l'abbordaggio delle navi nemiche e, in alcuni casi, anche catapulte. Per usi commerciali, costruirono navi onerarie, cioè da carico, che potevano raggiungere 50 m di lunghezza e circa 15 m di larghezza. Derivato dalle navi da guerra romane presso i bizantini fu il dromone, usato nel V secolo, con uno o due ordini di remi e due o tre alberi con vele quadrate.
- Le navi scandinave
Le efficientissime "navi lunghe", o drakkar, imbarcazioni oceaniche a remi o a vela, prive di ponte e con fasciame sovrapposto, consentirono a vichinghi e danesi di invadere il mondo dalla Scandinavia. Le più piccole di queste navi, chiamate snekkja, avevano circa 30 remi, mentre le più grandi n’avevano oltre 60. La "nave rotonda", o skuta, una nave a vela che poteva anche essere spinta da remi, fu usata dai vichinghi per le spedizioni in Groenlandia e Islanda.
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La giunca cinese
I
cinesi svilupparono la giunca, una delle più robuste imbarcazioni
mai prodotte, particolarmente adatta a navigare per mare e ancora oggi
utilizzata dalle popolazioni dell'Asia sudorientale. Paragonabile ad una
grossa e leggera scatola dal fondo piatto, la giunca è priva di
tre parti ritenute essenziali in Occidente per una nave: la chiglia, il
dritto di poppa e il dritto di prora (cioè gli elementi verticali
della poppa e della prua). Lo scafo è suddiviso da solide paratie,
che si sviluppano longitudinalmente e perpendicolarmente all'imbarcazione
ripartendola in compartimenti stagni, e che non solo rendono la nave strutturalmente
rigida, ma ne impediscono l'affondamento.
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Le navi europee nel medioevo
Alla fine del Medioevo l'uso dei remi fu progressivamente sostituito con l'esclusivo impiego di vele, in particolare nelle navi costruite nell'Europa settentrionale per la navigazione nell'oceano Atlantico e in quelle da trasporto come la caracca, un robusto bastimento a tre alberi dotato oltre che dell'albero centrale (di maestra), di un albero a prua (trinchetto) e di un terzo albero a poppa (di mezzana), che portavano sia vele quadrate sia vele triangolari. Queste navi erano in grado di navigare bene anche con venti non favorevoli ed erano attrezzate con pezzi d’artiglieria. I paesi europei introdussero vari tipi di velieri per navigare in mare aperto. La caravella, tipica di Portogallo e Spagna, era caratterizzata da ampia prua, un alto e stretto cassero a poppa, tre o quattro alberi dei quali solo quello di trinchetto era attrezzato con vela quadra, mentre gli altri portavano vele latine. Protagonisti dei collegamenti tra Spagna e colonie americane furono i galeoni, velieri a tre o quattro alberi, di gran tonnellaggio e pesantemente armati.La tipica nave da guerra europea del XVI e del XVII secolo, era il vascello, dotato di quattro o cinque alberi, con alto castello di prua e alto cassero; era equipaggiata con molti pezzi d'artiglieria e raggiungeva dislocamenti di oltre 900 tonnellate.
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Le prime navi a vapore e l’introduzione dell’elica
Il
primo esempio conosciuto di propulsione a vapore fu un'imbarcazione varata
nel 1786 dall'inventore statunitense John Fitch sul fiume Delaware; due
anni dopo un secondo battello a vapore raggiunse la velocità di
5,4 nodi (circa 10 km/h). La prima nave a vapore che attraversò
l'oceano Atlantico fu il postale Savannah, che salpò da Savannah,
in Georgia, il 24 maggio 1819 e raggiunse Liverpool il 20 giugno.I due
motori erogavano una potenza totale di circa 1500 hp che consentiva alle
navi di raggiungere una velocità di circa 9 nodi (16 km/h).Uno dei
primi tentativi di applicare il principio dell'elica
per la propulsione si ebbe nel 1804 quando l'inventore statunitense John
Stevens costruì un battello a vapore a doppia elica. Perfezionata
nel 1836, l'elica fu sperimentata su un certo numero di navi, tra cui la
Great
Britain che naufragò lungo le coste dell'Irlanda, ma riuscì
a resistere per un intero inverno a venti burrascosi e a marosi; in seguito
venne rimessa a galla senza danni. Questo successo contribuì a vincere
i pregiudizi nei confronti dell'impiego del ferro come materiale per la
costruzione di navi.
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Evoluzione dei piroscafi
Negli
anni Novanta del secolo scorso furono effettuati i primi esperimenti per
la sostituzione dei motori alternativi a vapore con turbine a vapore. Lo
svantaggio della turbina era costituito dal fatto che essa era intrinsecamente
un meccanismo ad alta velocità, ma l'inconveniente venne superato
installando un dispositivo di riduzione tra turbina e albero portaelica,
che permetteva l'azionamento dell'elica a bassa velocità e in modo
efficiente. Le turbine sono installazioni standard nella maggior parte
dei piroscafi moderni e talvolta sono associate a motori alternativi che
operano sullo stesso albero. A bordo di molte navi moderne, e in particolare
nelle navi da guerra, i sistemi basati su trasmissioni meccaniche sono
stati soppiantati da impianti di propulsione turboelettrici, che consistono
di una turbina a vapore azionante una dinamo; questa a sua volta attiva
i motori che mettono in moto le eliche. La trasmissione turboelettrica
opera in modo molto flessibile ed elimina molte delle difficoltà
meccaniche derivate dalla rotazione d’eliche collegate a lunghi e pesanti
alberi.Alla fine degli anni Cinquanta vennero sviluppati impianti di propulsione
nucleari capaci di fornire vapore per navi sia militari sia mercantili.
La nave mercantile a propulsione nucleare Savannah, costruita dal
governo degli Stati Uniti, effettuò un certo numero di viaggi sperimentali
tecnicamente riusciti, tuttavia i costi operativi rimasero più elevati
rispetto a quelli dei concorrenti con propulsione convenzionale.
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Le motonavi
Lo sviluppo del motore a combustione interna, avvenuto alla fine del XIX secolo, e in particolare lo sviluppo dei motori diesel, rese possibile la progettazione d’impianti di propulsione assai più efficienti di qualsiasi impianto a vapore convenzionale. Attualmente le motonavi costituiscono il 76% delle oltre 43.000 navi con più di 90.000 tonnellate di dislocamento del mondo, e poco meno del 75% del naviglio totale.
In anni recenti sono stati sviluppati nuovi tipi di navi, frutto di una costante ricerca per realizzare mezzi di trasporto sempre più veloci. Sono stati sviluppati particolari tipi di navi, come ad esempio la nave ad effetto-superficie, che scivola su un cuscino d'aria (veicolo a cuscino d'aria).In questi mezzi l'aria viene immessa sotto la nave per mezzo di grossi soffianti, ed essa, sollevata dal cuscino d'aria, scorre sopra l'acqua. Sono state costruite navi di questo tipo pesanti fino a 145 tonnellate e, con i mezzi più piccoli, sono state raggiunte velocità superiori a 100 nodi (185 km/h). Una vera nave ad effetto-superficie potrebbe anche "volare" su un terreno piatto.La nave a bolla d'aria catturata è una variante della nave ad effetto-superficie e si muove parzialmente sull'aria e parzialmente sull'acqua.Negli aliscafi, superfici subacquee o ali sono collegate alla nave per mezzo di montanti e, funzionando esattamente come le ali di un aereo, sollevano lo scafo al di fuori dell'acqua. Gli aliscafi ad ala semi-immersa sono diffusamente impiegati come navi per trasporto passeggeri ed hanno raggiunto e superato velocità di 100 nodi (185 km/h).
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