costruzione navale

La costruzione degli alberi era un’attività impegnativa per il livello tecnologico dell’epoca. Con l’impiego di semplici attrezzi manuali gli alberi erano costruiti assemblando attorno ad un’anima, la miccia, più elementi e serrando il tutto con trinche in cavo che solo con il ‘700 furono sostituite da cerchi in ferro. Si trattava di un’attività molto elaborata che si semplificherà una prima volta all’inizio dell’800 con l’introduzione delle prime macchine utensile ed una seconda volta con l’inizio del ‘900 quando gli alberi saranno costruiti in ferro.

La tavola riporta i disegni dei tre tronchi di un albero maestro in cui sono indicati i nomi delle parti costituenti:
L’estremità inferiore dell’albero maggiore è dotata di un maschio a sezione quadra che si incastra nella scassa posta sul paramezzale. Segue la parte del tronco sottocoperta di forma tonda o prismatica. La parte appena sopra il ponte è nota come piede dell’albero. Proseguendo si raggiunge una parte caratterizzata da un rigonfiamento detto noce, a cui si collegano lateralmente le maschette e la struttura della coffa mentre nella parte superiore la presenza di un risalto circolare permette l’incappellaggio delle sartie. La porzione dell’albero compresa tra la noce e la sua estremità superiore è detta colombiere a sezione quadra ad angoli smussati, forma adatta per incastrarsi nella struttura delle barre della coffa. Una tavola sagomata veniva posta sul lato di prua degli alberi proteggendo così gli stessi e i pennoni mobili dallo sfregamento. Tale elemento prendeva il nome di lapazza, un termine che si riferiva anche ad elementi di legno impiegati per rinforzare un albero in presenza di fessure. Le lapazze, che così coprivano i cerchi di ferro, erano tenute in posizione da trinche in cavo certamente meno dannose del metallo.

L’estremità inferiore dell’albero di gabbia è anch’essa dotata di maschio a sezione quadrata per potersi incastrare tra le barre costiere mentre un apposito sistema consente di sostenere l’albero. Diversi sono stati i sistemi impiegati, il più semplice era costituito da una coppia di cunei in metallo, detta chiave, che inserita in un foro dell’albero, prossimo alla sua estremità inferiore, poggiava con le sue estremità sporgenti sulle barre costiere. Il tronco di gabbia è collegato al tronco maggiore per mezzo della testa di moro; la porzione di albero compresa tra il piede dell’albero posto tra le barre costiere e la testa di moro è detta rabazza. Nella rabazza è presente una cavatoia con puleggia dove passa il cavobuono per ghindare l’albero. Anche questo albero è dotato superiormente di noce sul cui dente superiore poggiano impernate le barre costiere della crocetta (si noti che mancano le maschette). Anche in questo caso l’albero termina con il colombiere e il maschio quadro per l’incastro nella testa di moro.

Il tronco successivo è l’alberetto per il quale, analogamente al sottostante elemento, si riconoscono il maschio, la rabazza con il foro della chiave, la cavatoia con puleggia per il cavobuono, la noce con il dente circolare per l’incappellaggio delle manovre.
L’alberetto era in genere di un solo tronco ovvero per navi dalla grande velatura in due tronchi, uniti tramite crocetta e testa di moro. Per altre notizie si rimanda all’estratto sugli alberi del testo di Grenet Arte Navale della nostra raccolta testi

I disegni della tavola introduttiva dell’articolo sono tratti dal testo The Elements of Rigging and Seamanship, pubblicato nel 1794, di David Steel, un editore inglese di fine ‘700, inizio ‘800, interessato soprattutto di strategia navale e tecniche di costruzione navale.

Relativamente ad alberi composti in tre parti gli elementi di congiunzione sono la coffa, la crocetta e le teste di moro.

La coffa, più nota al tempo delle cocche e delle caracche con il termine gabbia, una cesta in cui prendeva posto la vedetta, assolve più compiti: consente il collegamento del tronco maggiore con quello di gabbia; è piattaforma per la sosta dei marinai addetti alle manovre; dà quartiere alle sartie di gabbia. Se inizialmente le coffe (gabbie) erano tonde e fornite di un parapetto alto, nel tempo il parapetto divenne sempre più basso fino ad essere sostituito con il ‘700 da una semplice battagliola con rete sul lato poppiero, mentre la piattaforma assunse una forma rettangolare con il lato rivolto verso prua ad arco. Su un veliero a tre alberi vi erano tre coffe denominate coffa di maestra o gran gabbia, la coffa di trinchetto e la coffa di mezzana. La coffa era sostenuta da una struttura costituita da barre costiere e traverse assicurata all’albero da perni e con l’ulteriore rinforzo di due maschette, anch’esse inpernate.
Per motivi di sicurezza l’applicazione di un risalto lungo il bordo della piattaforma, detto arco della coffa, ed altri elementi a raggiera, detti tacchetti di gabbia, migliorava la presa ai marinai durante le manovre.

La crocetta assicura il collegamento dell’albero di gabbia con il sovrastante alberetto. Si tratta di un telaio costituito, come quello di sostegno della coffa, di barre costiere e traverse. Anche in questo caso la crocetta dà quartiere alle sartie, quelle dell’alberetto. Assumevano il nome degli alberi immediadamente sopra: crocetta di velaccio, crocetta di gran velaccio, crocetta di belvedere.

La testa di moro, un elemento in origine in legno duro fornito di due fori, quello a poppavia quadrato per fissarvi il maschio della testa del tronco inferiore e l’altro tondo per il passaggio della rabazza del tronco superiore (albero di gabbia o alberetto) durante la posa in opera. Con l’avvento degli alberi in ferro anche la testa di moro fu costruita in tale materiale con le due aperture una quadra e l’altra tonda e l’aggiunta di diversi golfari a cui incocciare i bozzelli degli amantigli (cavi di sostegno dei pennoni, uno per lato) e dei cavobuoni (cavi, di un tipo particolare detto ghinda, che servivano per sollevare e porre in opera – ghindare o per riporre in coperta – sghindare, i tronchi di gabbia e gli alberetti)

Il Piano di costruzione di uno scafo (Line Plans), che compare nello sviluppo dell’architettura navale a partire dalla fine del ‘600 (prima di allora il disegno dello scafo non aveva valenza progettuale), è l’insieme di tre piani:
1. piano longitudinale di simmetria (Sheer Plan), intersezione della superficie dello scafo con il piano di simmetria (o longitudinale), in cui sono riportati i contorni della chiglia, del dritto di poppa e della ruota di prua (con il canto esterno della battura) a cui si aggiungono la linea del ponte in corrispondenza della murata, in pratica la forma del cavallino (a volte è riportata anche la linea del ponte in corrispondenza del piano di simmetria permettendo di risalire alla variazione del bolzone dei bagli da prua a poppa); la proiezione dell’orlo dello scafo, bordo superiore dell’imbarcazione (si noti che in ingl. l’orlo è sheer, che è anche cavallino); le tracce delle linee d’acqua (water lines) tra cui quella di galleggiamento a pieno carico o di progetto (design water line). Eventuali linee superiori a quest’ultima sono dette false linee d’acqua; le tracce delle ordinate di progetto; eventuali intersezioni di piani verticali paralleli ed equidistanti al piano di simmetria, dette longitudinali (buttock lines) ; eventuale proiezione dello spigolo (chine) o degli spigoli di carene che ne sono fornite. Tradizionalmente la prua è rivolta a destra

2. piano orizzontale (Half-Breadth Plan), costituito dalla sola metà di sinistra (per tradizione), dovuta alla simmetria dello scafo rispetto al piano longitudinale, contiene:
proiezione verticale dell’orlo, delle linee d’acqua, di eventuali false linee d’acqua ed eventuali spigoli di carene. Affiancate, o sovrapposte alle precedenti proiezioni possono essere riportate le proiezioni delle intersezioni con lo scafo di ulteriori piani longitudinali inclinati, note come forme, ad integrazione delle linee d’acqua

3. piano trasversale (Body Plan) o piano verticale, costituito da mezze sezioni trasversali dello scafo, tradizionalmente a destra le sezioni del quartiere di prua e a sinistra quelle del quartiere di poppa. Il piano comprende inoltre, a mo’ di griglia, le tracce delle sezioni longitudinali (se presenti), delle linee d’acqua. ed eventualmente le tracce dei piani delle forme che presentandosi come segmenti diagonali sono anche dette forme diagonali o semplicemente diagonali.
continua

Nei grossi scafi in legno era una robusta struttura sporgente dalla ruota di prua e dai suoi lati, in origine sottostante il galleggiamento come sulle navi militari elleniche e romane con cui era possibile penetrare lo scafo nemico (speronare) creando una via d’acqua sufficiente a farlo affondare. Successivamente, già in epoca bizantina (a partire dal V sec d.C.), lo sperone militare fu realizzato fuori acqua, come sui dromoni e da questi sulle galee dove era utilizzato per colpire il palamento (l’insieme dei remi dell’unità) della nave nemica privandone del suo mezzo di propulsione più efficace.

Anche i successivi galeoni ne erano forniti pur assumendo principalmente il compito di sostenere il bompresso con le relative manovre fisse nonché luogo su cui trovavano posto i punti di mura dell’albero di trinchetto. Con lo sviluppo delle armi da fuoco lo sperone perse completamente la sua funzione offensiva per trasformarsi, inizialmente sulle galee, in passerella delle truppe d’assalto mentre sulle navi tonde divenne via via più contenuto con un numero minore di elementi.
Oltre ai vascelli, diretta evoluzione dei galeoni, ne erano dotate anche alcune unità minori, come gli sciabecchi, le tartane e i pinchi, assumendo nel lessico italiano di marina lo specifico termine di bàtalo, bitalò o bittalò, che in veneziano era più propriamente l’asta di fiocco delle tartane.

Riferendoci ai vascelli le parti costituenti tale struttura si possono così riassumere:
(2) gorgiera, grosso bracciolo non simmetrico di sostegno dell’intera struttura, il cui tratto più lungo è fissato alla faccia esterna della ruota di prora (1)
(3) tagliamare, elemento costituito da più pezzi, collegato alla gorgiera, più sottile sul davanti allo scopo di fendere l’acqua durante la navigazione
(4) freccia, ciascuno dei due elementi, approssimativamente paralleli tra loro, posti su entrambi i bordi, necessari ad irrigidire il sostegno della polena
(5) riempitori, elementi massicci di completamento della struttura
(6) cappuccino, elemento angolare di chiusura superiore dello sperone, collegato alla ruota di prua e alla freccia superiore
(7) serpe, ciascuno dei lunghi pezzi di legno ricurvi superiori dello sperone, mantenuti in opera dalle voltigliole, più note come cani di serpe (8), vere e proprie seste, che irrigidiscono la struttura e costituiscono una sorta di parapetto dello sperone. Ciascun parapetto era denominato mezza soglia di serpe
(9) braccioli, curve dello sperone o delfini (dal fr. dauphins), due per bordo, applicati alle frecce, che per la particolare forma tridimensionale danno uniscono lo sperone al corpo del bastimento
(10) fregiata, detta anche frisata, dal veneto friso che è fregio o soglia dello sperone, ciascuna tavola ornata, una per bordo, posta tra le due frecce
(11) paramare, ciascun elemento di forma triangolare, posto sottostante i braccioli dello sperone così da raccordarne la forma allo scafo addolcendo l’urto dell’acqua in tale parte della prua
(12) gru del capone con relativo bracciolo di sostegno (13), impiegata nella manovra dell’ancora
(14) bompresso
(15) trinche del bompresso
(16) polena o figura
(17) gruetta o minotto, impiegata come buttafuori della mura della vela quadra di trinchetto, la più bassa dell’omonimo albero
(18) ornamento
(19) occhi di cubia
(20) difesa delle cubie, bottazzo necessario a proteggere gli occhi dallo sfregamento provocato dalla gomena dell’ancora
(21) braccio della polena, uno per bordo, quale ulteriore sostegno della struttura della polena

Nella seconda metà dell’800 lo sperone, come arma di offesa, trovò un nuovo breve periodo di impiego nella tattica navale favorito dalle maggiori velocità delle navi da battaglia a vapore e dagli scarsi effetti delle armi da fuoco sulle nuove navi da battaglia, le corazzate, come si ebbe modo di comprendere durante la battaglia di Lipsia del 1866, in cui la SMS Erzherzog Ferdinand Max speronò la corazzata Re d’Italia che in non più di due o tre minuti affondò causando 383 morti. I primi arieti corazzati comparvero negli Stati Uniti, durante la Guerra Civile Americana (1861-1865) ed il loro uso tramontò alla fine degli anni ottanta dell’800 con l’avvento dei siluri.
Se pochi furono i combattimenti in cui fu impiegato tale nuovo tipo di sperone, numerosi furono gli incidenti da esso provocati come quello che accadde il 22 giugno 1893, durante un’attività di esercitazione nel Mediterraneo, quando la corazzata HMS Camperdown urtò con l’ariete la HMS Victoria mandandola a fondo con 358 morti, incluso il viceammiraglio Sir George Tryon.

Nell’odierna terminologia con il termine sperone si indica quel grosso bulbo di prua capace di alterare la forma d’onda che scorre lungo lo scafo con benefici sulla resistenza e sulla stabilità e che è tipica di grosse navi che navigano per lo più ad una velocità pari o di poco inferiore alla velocità massima.

Opera del matematico e ingegnere tedesco Joseph Fürttenbach (1591 – 1667), pubblicata per la prima volta nel 1629, considerata il primo testo organico di costruzione navale.

In essa sono descritte alcune imbarcazioni italiane che Furttenbach ebbe occasione di osservare e studiare durante un lungo soggiorno in Italia presso parenti dal 1607/08 al 1620. Il testo in tedesco (in carattere gotico inadatto agli OCR) riporta, con terminologia italiana (in carattere latino), dettagli costruttivi di alcune imbarcazioni del Mediterraneo, tra cui alcune galee, le navis (nome locale per i galeoni) ed altri tipi come la tartana, la felucca, la polacca, il barcone, che aveva imparato a conoscere attraverso continui contatti con i cantieri navali della Liguria. Interessante è anche il corredo di tavole di buona fattura (impiegate dai modellisti navali) e le note sulle tecnologie di costruzione.

Il trattato si completa con la descrizione della battaglia navale di Lepanto combattuta nel 1571 tra l’Impero Ottomano e la Repubblica di Venezia.

Alla biblioteca digitale dell’Università pubblica tedesca “Martin Lutero” di Halle è possibile effettuare il download dell’opera.

Nel piano longitudinale verticale, detto anche piano diametrale o di simmetria (sheer plan), si individuano i seguenti elementi:
perpendicolare avanti (Fore Perpendicular) PP_AV, verticale condotta nel piano longitudinale, passante per l’intersezione tra il piano di galleggiamento di progetto (designer waterline), corrispondente al massimo carico e la superficie esterna del fasciame della ruota di prora (in pratica il canto esterno della battura)
perpendicolare addietro (Aft Perpendicular) PP_AD, verticale del piano di simmetria passante per l’intersezione del piano di galleggiamento di progetto con la superficie esterna del fasciame in corrispondenza della poppa (nella terminologia navale odierna tale perpendicolare viene assunta dall’asse di rotazione del timone). Le due verticali hanno la funzione di delimitare il profilo orizzontale dello scafo (un tempo noto come giro dei bordi) che nella progettazione tradizionale era uno dei primi ad essere tracciato.
Per le navi si include anche una perpendicolare equidistante dalle perpendicolari avanti e addietro, detta perpendicolare al mezzo (Amidship Perpendicular -contratta in midship), indicata come PP_AM
Si fa osservare che per gli scafi in ferro i riferimenti da cui si determinano le dimensioni di uno scafo sono sempre quelli fuori ossatura, tanto che nella terminologia anglosassone per sottolineare tale caratteristica si aggiunge, a volte, al nome delle grandezze l’aggettivo molded (da to mould, sagomare da cui anche mould che è la sesta). Ciò è comprensibile se si pensa che il fasciame è costituito da lamiere di spessore decisamente inferiore ai corsi in legno.

lunghezza tra le perpendicolari (LPp, LBP Length between perpendicular) o lunghezza di carena, la distanza tra le due perpendicolari estreme
lunghezza del ponte più alto, utilizzata per la registrazione della nave (LOD Length over deck) era misurata a livello del ponte più alto continuo tra la faccia prodiera della ruota di prora e la faccia poppiera del dritto di poppa. Tale misura è oggi sostituita dalla lunghezza di registro (Registered lenght), una misura assegnata dai registri alle navi per essere impiegata nelle convenzioni internazionali o come parametro per il pagamento di specifici oneri
lunghezza fuori tutto, (LFT, LOA Length Over All), la lunghezza totale dello scafo. In qualche occasione tale lunghezza comprende eventuali aste sporgenti dallo scafo come randa e bompresso
lunghezza al galleggiamento, (LG, LWL length Water Line), la lunghezza massima dello scafo misurata ad una specifiga linea d’acqua
linea di costruzione o linea di chiglia (LdC , CL Construction Line), intersezione del piano longitudinale con il canto superiore della battura della chiglia. É la linea da cui si imposta la costruzione dello scafo
linea di base (LB, BL Base Line), asse x di riferimento dei disegni parallela al galleggiamento e passante per il punto più basso dello scafo dalla quale si valutano tutte le dimensioni del progetto (in tal caso le coordinate z saranno positive). Tale linea è parallela alla LdC per unità senza differenze di immersione (even keel)
linea di sottochiglia, linea parallela alla LdC passante per la faccia inferiore della chiglia, da cui sono valutati i pescaggi
cavallino o insellatura (in ingl. si impiega il termine sheer, che è l’innalzamento del ponte a prua e a poppa), proiezione della suola (intersezione del ponte con la murata) sul piano diametrale

Nel piano trasversale (body plan):
larghezza massima (moulded breath), la massima larghezza tra tutte le sezioni trasversali dello scafo, misurata fuori ossatura, quindi prima della posa del fasciame
larghezza al galleggiamento, (BWL Breadth Water Line) la larghezza della sezione trasversale, misurata al galleggiamento. In dipendenza della forma delle murate può essere maggiore, minore o uguale alla larghezza massima.
stellatura (deadrise), è l’angolo formato tra la tangente allo scafo, con origine nella battura, e il piano orizzontale contenente la linea di costruzione
bolzone (camber, che è una generica curvatura), la freccia dei bagli, misurata tra la superficie superiore del baglio al mezzo e la relativa corda, detta retta del baglio, passante per le intersezioni del prolungamento delle estremità dei bagli fuori ossatura
altezza di costruzione (moulded depth) la distanza (D) fra la linea di costruzione e la linea retta del baglio del ponte di coperta (il ponte continuo più alto)
immersione o pescaggio, è la distanza verticale tra la linea di costruzione o da quella di sottochiglia (una differenza che un tempo doveva essere specificata, mentre oggi si tende a considerare il pescaggio la distanza relativa alla LSC) e il corrente piano di galleggiamento. In generale si misura un pescaggio (immersione) in corrispondenza delle perpendicolari AV e AD ed uno al mezzo, che diviene il pescaggio di progetto se è relativo al piano di galleggiamento di progetto. Il pescaggio, un tempo noto come pesc agione, è detto draught dagli inglesi e draft dagli americani
bordo libero (freeboard), distanza verticale tra la linea superiore del fasciame a murata del ponte continuo più alto e il piano di galleggiamento di pieno carico
profondità di carena (moulded draught), distanza verticale, misurata al mezzo tra le perpendicolari, tra la linea di galleggiamento di progetto e la linea di costruzione

Incastri e giunzioni di elementi in legno

Nella carpenteria tradizionale in legno gli incastri, le reciproche unioni di elementi capaci di garantirne la tenuta anche sotto sollecitazioni, erano raffinati lavori artigianali che nella moderna falegnameria vengono realizzati con macchine utensili (tipicamente frese) più o meno complesse, spesso abbinati ad adesivi dalle eccezionali caratteristiche meccaniche, ma non di origine naturale. Tali sostanze trovano largo impiego nelle generiche operazioni di giunzione in legno riducendo notevolmente i tempi di produzione e permettendo l’uso di legni e materiali compositi un tempo impensabili nella costruzione navale. Analogamente alle modalità di produzione anche la terminologia è mutata mantenendo alcuni termini, eliminandone altri, introducendone nuovi e modificandone altri ancora nel significato e nel significante.

Raffrontanto un testo attuale di costruzione navale in legno con l’estratto qui riportato di un manuale di costruzione navale degli anni ’50 del secolo scorso, possiamo notare che la palella è un termine ancora in uso mentre, derivato dalla falegnameria ordinaria, l’incastro semplice è sostituito dall’espressione tenone e mortasa. Nei manuali odierni si scopre che l’unione di due tavole di testa con coprigiunto, semplice o doppio è indicata come unione con lapazza (o lampazza), un termine che si riferiva a una modalità di rinforzo di alberi e pennoni, così come riferisce Pantero Pantera : Rompendosi l’arbore in tronco, cioè totalmente (che rare volte avviene) essendo solito a corniciarsi a spezzare alla legatura, chiamata la trinca, subito che si sentirà che consenta, cioè che minacci la rottura, si faccia raffermare con buone e salde inghindature e due forti lampazze.

Dal francese arcasse, a sua volta dal lat. arca, cassa, era il nome attribuito alla struttura composta di tutti gli elementi con cui era realizzata la parte estrema della poppa delle navi maggiori in legno del ‘600 e ‘700 e che verrà abbandonata con l’inizio dell’800 per le sue deficienze strutturali.

Primo esempio di struttura prefabbricata di una nave, è un telaio la cui altezza si estende dalla chiglia al coronamento (l’orlo superiore dell’estrema poppa) e la cui larghezza è quella del suo elemento più influente, ma anche quello che ha poi determinato l’abbandono dell’arcaccia, il dragante.

Tale telaio era composto del dritto di poppa a cui veniva unito in croce, con incastro a mezzo dente e perni di tenuta, il dragante che nelle navi militari (di linea, così dette perché destinate a combattere in formazione con altre unità analoghe) era la soglia dei portelli di ritirata (quelli da cui la nave inseguita poteva fare fuoco). Il dragante aveva una sezione come quella della chiglia e una larghezza tipicamente pari a 2/3 la massima larghezza della nave. Presentava due curvature, una verticale per adeguarsi alla curvatura del primo baglio del ponte ed una orizzontale, più o meno accentuata in avanti per dare forma alla poppa della nave (forme più curve dell’arcaccia si diffusero con la metà del XVII sec.).

Proprio per il tipo di costruzione, con una forma spigolosa lungo il bordo della struttura, l’arcaccia caratterizzava le navi dalla poppa quadra (non a caso nel linguaggio italiano al posto di arcaccia si impiegava più il termine quadro di poppa). Si dovrà attendere all’incirca la metà del XIX secolo per l’introduzione della poppa tonda.

Le estremità del dragante erano unite alle alette (dette anche corniere), elementi curvi laterali assicurati al piede (a circa 2/3 dell’altezza) al dritto e controdritto (ciò in origine, successivamente le alette erano impostate alla struttura di poppa della chiglia, così da renderli inclinati verso poppa). Le alette erano unite anche al forcaccio di apertura, l’ultimo forcaccio verso poppa (i forcacci erano i madieri a V delle estremità dello scafo), a sua volta incastrato al dritto e controdritto. In effetti, come le coste dello scafo, le alette erano formate da due parti affiancate e sfalsate, l’aletta e la controaletta dalla quale, all’altezza del dragante, si prolungavano gli scalmi o piedritti dell’arcaccia. Gli estremi superiori di quest’ultimi definivano la maggiore altezza della poppa formandone i due lati.

Tra dragante e forcaccio di apertura venivano poste più barre, anch’esse unite al dritto e controdritto, dette barre d’arcaccia, di minore spessore e con angolo più chiuso procedendo dall’alto verso il basso. Le prime barre sottostanti il dragante potevano assumere specifici nomi quali la barra del primo ponte e quella del maestro cannoniere.
Tra le barre e lateralmente a destra e a sinistra del dritto venivano posti degli elementi di rinforzo detti riempitori o guanciali.
Sulla faccia superiore del dragante venivano incastrati gli scalmi di poppa costituiti da un bracciolo inferiore, detto scontro o forma della volta, proprio perché davano la tipica forma sporgente della poppa e dallo scalmo vero e proprio.
Superiormente al dragante era incastrata sempre al dritto un’altra barra orizzontale che oltre ad accrescere la resistenza della struttura costituiva l’architrave dei sottostanti portelli. Era detta barra dello scudo (l’ornamento, posto sotto le finestre della camera del consiglio, in cui era posto il nome della nave), anche conosciuta come barra alla cima (l’estremità del dritto).

Una volta realizzata nei suoi elementi principali, l’arcaccia veniva sollevata e posta all’estremità posteriore della chiglia.