Teoria navei

Nava este o constructie plutitoare inginereasca destinata transportului de marfuri si pasageri (navele de transport) sau pentru efectuarea unor operatiuni in porturi si pe caile navigabile (navele tehnice).

Constructia navelor reprezinta fara indoiala un domeniu traditional in cadrul industriei transporturilor datorita elementului principal extrem de simplu pe care se bazeaza: "principiul lui Arhimede". Nava trebuie sa fie o constructie plutitoare care sa opereze in siguranta deplina, in conditii de mediu cunoscute. Istoria dezastrelor navale dovedeste ca aceasta cerinta este inca o problema nerezolvata pe plan mondial si a carei dificultate apare din faptul ca nava opereaza la interfata dintre doua medii fluide (apa si aerul); a caror evolutie este oarecum predictibila. Statistici la nivelul anului 1992 consemneaza ca la un parc de 76000 de nave in lume s-a calculat o rata a pierderii de 0,3 % pe an si o rata a accidentelor grave de 1,49 % pe an, la nave cu mai mult de 500 TRB. Cauzele acestor accidente sunt de natura tehnica, stiintifica, economica la care se adauga, nu in ultimul rand, eroarea umana. Studiile societatilor de asigurare si ale marilor companii de navigatie efectuate pentru fiecare caz in parte au ajuns la concluzia ca mai mult de 80 % s-au datorat erorilor umane. Rezolutia I.M.O. A.596 (15) din 1987 subliniaza ca "majoritatea accidentelor maritime se datoreaza erorilor umane".

Ca o masura absolut necesara in noiembrie 1993 Adunarea I.M.O. a adoptat Codul I.S.M. (International Safety Management) un standard international pentru managementul in deplina siguranta al navei, corespunzator fiecarei situatii de operare si pentru prevenirea poluarii mediului marin; care a intrat in vigoare la 24 mai 1994. Orice nava la bordul careia s-a implementat codul I.S.M. printr-un set de proceduri specifice primeste Certificatul de Management, care se verifica in timpul inspectiilor Port State Control. Aceste proceduri acopera problematica intreaga a activitatilor de la bord constituind " Manualul procedurilor operationale de la bordul navei ".

Pe de alta parte pentru a limita numarul accidentelor navale care se datoreaza erorilor umane in 1995 a fost adoptat codul S.T.C.W. (Seafarers Training Certification and Watchkeeping) care reprezinta un sumum minim de competente pe care trebuie sa le posede orice membru al echipajului, corespunzator functiei pe care o ocupa.

Pentru a justifica importanta problematicii abordate in aceasta carte, prezentam cateva competente din S.T.C.W. corespunzatoare functiei de comandant la o nava cu tonaj brut de si peste 500 t, care reclama cunostinte din domeniul teoriei si constructiei navei.

Competenta:

- Planificarea si asigurarea sigurantei incarcarii, stivuirii, transportului si descarcarii marfii

Cunoastere, intelegere, capacitate operationala

- Cunoasterea efectului pe care marfurile si operatiunile cu marfurile il au asupra asietei si stabilitatii navei;

- Folosirea diagramelor de stabilitate si asieta, a aparaturii de calcul a solicitarilor, inclusiv a aparaturii automate ce opereaza pe baza unei banci de date.

Competenta:

- Controlul asietei, stabilitatii si a solicitarilor care actioneaza asupra corpului navei

Cunoastere, intelegere, capacitate operationala:

- intelegerea principiilor fundamentale ale constructiei navei, ale teoriilor si factorilor care afecteaza asieta si stabilitatea, precum si masurile necesare pentru pastrarea asietei si stabilitatii;

- Cunoasterea efectului pe care eventuala avarie si ulterioara inundare a unui compartiment, il are asupra asietei si stabilitatii precum si contramasurile care trebuie luate.

Ca o concluzie; intreaga activitate de transport naval este centrata pe problema sigurantei. Administratiile semnatare ale conventiilor internationale, marile societati de clasificare, companiile de asigurare si chiar companiile de management naval sunt din ce in ce mai preocupate de: siguranta vietii pe mare, siguranta mediului, siguranta marfii si siguranta navei. Pentru indeplinirea acestor deziderate este necesar sa se cunoasca cat mai exact comportarea navei din punct de vedere cinematic, dinamic si structural pe de o parte, precum si instruirea personalului navigant conforma cu cerintele prevazute in regulamentele nationale si internationale din domeniu; pe de alta parte.

2. Statica navei ca parte importanta a teoriei navei.

Calitatile nautice ale navei.

in cadrul teoriei navei, preocuparea esentiala consta in studiul calitatilor nautice precum si modul in care: caracteristicile geometrice ale navei (dimensiuni principale, rapoarte intre dimensiuni, formele suprafetei imerse), distributia de greutati de la bordul navei, actiunea factorilor externi (forte si momente hidrodinamice datorate actiunii valurilor marii), etc., influenteaza aceste calitati.

S-au identificat urmatoarele calitati nautice ale navei: flotabilitatea, stabilitatea, nescufundabilitatea, caracteristici bune de oscilatie, manevrabilitatea, rezistenta la inaintare mica.

Flotabilitatea este calitatea navei de a pluti cu intreaga incarcatura la bord la pescajul dorit si in pozitia dorita. Nava trebuie sa posede si o rezerva minima de flotabilitate care depinde de tipul de nava, de tipul de incarcatura si de zona de navigatie. Stabilitatea reprezinta calitatea navei de a reveni la pozitia initiala de echilibru, dupa disparitia cauzei externe care a scos-o din aceasta pozitie. Nescufundabilitatea reprezinta capacitatea navei de a-si pastra flotabilitatea si stabilitatea in limite rezonabile atunci cand un compartiment sau un grup de compartimente sunt inundate. in timpul navigatiei pe mare montata, nava va executa miscari pe toate gradele de libertate, din care unele sunt miscari oscilatorii. Aceste miscari trebuie sa aiba amplitudini cat mai mici si perioade cat mai mari (Caracteristici bune de oscilatie). Prin manevrabilitate se intelege pastrarea sau modificarea controlata a directiei de deplasare incluzand in aceasta si modificarea vitezei. Aceasta presupune ca nava:

- sa poata sa-si pastreze o traiectorie de miscare dorita; adica sa posede stabilitate de drum;

- sa poata sa-si modifice oricand aceasta traiectorie la ordinul comandantului; adica sa execute guvernarea. Nava trebuie de asemenea sa posede o rezistenta la inaintare mica, care se obtine inca din faza de proiectare, prin alegerea unei arhitecturi a suprafetei imerse corespunzatoare vitezei la care nava urmeaza sa fie exploatata.

in varianta moderna teoria navei este o ramura a hidromecanicii aplicate, motiv pentru care mai poarta denumirea si de hidromecanica navei, bazandu-se pe legile mecanicii teoretice si hidromecanicii.

Teoria navei permite sa se determine fortele hidrostatice si hidrodinamice care actioneaza asupra corpului navei, considerand nava ca un solid rigid nedeformabil. Determinarea acestor forte reprezinta baza pentru calculul static si dinamic al structurilor care alcatuiesc corpul navei.

Statica navei este acea parte din teoria navei care se concentreaza pe calitatile nautice de baza: flotabilitatea, stabilitatea si nescufundabilitatea, aceasta din urma insemnand flotabilitatea si stabilitatea navei avariate. in acceptiunea moderna statica si dinamica nu pot fi separate in special pentru faptul ca metodele dinamicii sunt utilizate pentru rezolvarea unor probleme practice de