.
livello medio
.
ARGOMENTO: STORIA NAVALE
PERIODO: XIX SECOLO
AREA: STATI UNITI
parole chiave: cigar boats
Verso ottobre del 1859 a Baltimora, nel cantiere navale della famiglia Winans, fu varato uno dei più strani battelli costruiti in un’epoca che vide fiorire il genio di ingegneri navali che proposero innumerevoli innovazioni e nuove idee nel campo della tecnologia navale a vapore e in ferro. Molte di queste costituirono delle pietre miliari nell’evoluzione tecnologica, ma moltissime altre si rivelarono dei vicoli ciechi oppure se non dei fallimenti totali almeno delle eccentricità che rimasero a livello sperimentale o fine a sé stesse. A quest’ultima categoria appartennero i “battelli fusiformi”, più comunemente definiti “cigar-shaped boat” – battelli a forma di sigaro – ideati e costruiti da Ross Winans con i figli Thomas e William.
Ross Winans era un ricco inventore e industriale che divenne milionario (la sua fortuna negli anni ’60 dell’800 era valutata a 12 milioni di dollari) nel campo delle ferrovie negli Stati Uniti prima e in Russia poi, dove mandò i figli Thomas e William ad impiantare a San Pietroburgo la fabbrica di materiale rotabile per la ferrovia San Pietroburgo-Mosca in collaborazione con un altro statunitense, George Washington Whistler, a cui era stato assegnato il contratto per la costruzione della ferrovia.
Nel 1858 Ross Winans insieme al figlio Thomas, tornato dalla Russia, si dedicò all’ingegneria navale ed insieme idearono e brevettarono un battello ad elica dalla forma completamente nuova e, da un certo punto di vista avveniristica; il battello, come quelli che lo seguirono, fu costruito interamente a loro spese nel loro cantiere navale sito a Ferry Bar Point, un promontorio a sud di Baltimora affacciato sul fiume Patapsco. Lo si vede in questa fotografia [figura 1] ripresa poco prima del varo, che è conservata dalla Biblioteca del Congresso degli Stati Uniti.
Come scritto nel brevetto, la forma particolare dello scafo del battello, che sarebbe stato di ferro e che nell’intenzione degli inventori avrebbe dovuto essere adibito al trasporto di merci e passeggeri attraverso l’Atlantico, si prefiggeva lo scopo di ridurre al minimo, se non addirittura di annullare completamente, la resistenza posta dallo scafo di un bastimento al vento e alle onde che ne provocava il costante rollio e ne rallentavano il raddrizzamento quando era inclinato lateralmente e contemporaneamente di ottenere una maggiore velocità a parità di potenza motrice con ogni condizione di mare. L’obiettivo dei Winans era di effettuare la traversata dell’Atlantico nello stesso tempo, una settimana, in qualsiasi stagione. Per raggiungere quell’obiettivo i Winans abbandonarono la tradizionale forma di scafo con fiancate verticali e ponte di coperta che faceva angolo con esse, che secondo loro sotto la spinta del vento e delle onde portavano al rollio e allo sbandamento, sostituendola con uno scafo la cui sezione trasversale lungo tutta la sua lunghezza era un cerchio perfetto [figura 2 brevetto n° 21.917].
Longitudinalmente lo scafo aveva la forma di un fuso (il suo profilo longitudinale era un arco di cerchio) ed era perfettamente simmetrico. Lo scafo era privo di chiglia e il bastimento non avrebbe avuto alberatura. Secondo le previsioni dei Ross la linea di galleggiamento si sarebbe venuta a trovare all’incirca all’altezza dell’asse longitudinale dello scafo. La stabilità trasversale sarebbe stata assicurata dal peso delle macchine e delle caldaie collocate al di sotto dell’asse longitudinale e/o da una opportuna zavorra. Data la sua forma circolare lo scafo avrebbe opposto una resistenza minima al vento e alle onde, che sarebbero “scivolate” lungo le fiancate ricurve. Anche nell’avanzamento la sezione uniforme dello scafo avrebbe opposto una resistenza trascurabile al moto ondoso. Un aspetto particolarmente sottolineato dai Winans padre e figlio fu che l’assenza di rollio avrebbe annullato l’inconveniente del mal di mare sofferto da moltissimi passeggeri nelle traversate atlantiche.
Ma la caratteristica peculiare e più eccentrica del bastimento era la forma e la collocazione dell’elica che fu l’oggetto di un secondo brevetto. Anziché essere posta all’estremità poppiera essa sarebbe stata collocata quasi alla metà longitudinale dello scafo, che per questo motivo sarebbe stato costituito da due sezioni, ognuna costituita da una metà di un fuso, completamente separate l’una dall’altra [figura 3 brevetto n° 21.918].
L’elica era costituita da un grande tamburo rotante a tenuta stagna [indicato con B nel disegno] avente il diametro uguale a quello che aveva lo scafo nel punto in cui sarebbe stato collocato; l’asse di rotazione del tamburo [a] coincideva con l’asse longitudinale del battello. Lungo la circonferenza esterna del tamburo era collocata una serie di pale di propulsione [c]. Le due sezioni in cui era diviso lo scafo [A-A] erano fissate l’una all’altra per mezzo di una “manica” cilindrica [D] all’interno della quale trovava posto anche il tamburo-elica e che perciò aveva un diametro leggermente superiore a quello esterno delle pale. Due serie di flange metalliche [F], disposte parallelamente all’asse longitudinale dello scafo erano disposte radialmente intorno alle basi dei due fusi: la loro estremità inferiore era imbullonata alla superfice esterna della base dei fusi e quella superiore alla superficie interna della “manica”, la cui lunghezza era la somma di quella delle due serie di flange e della larghezza del tamburo, circa 6 m. Le flange avrebbero potuto essere disposte perpendicolarmente alla circonferenza dello scafo oppure inclinate l’una verso l’altra, in modo da formare uno zig zag lungo la circonferenza stessa per maggiore robustezza. La manica e le flange erano gli unici elementi che univano le tre sezioni, i due semi-fusi e il tamburo-elica, che costituivano il battello. L’asse di rotazione del tamburo-elica sporgeva da entrambi i suoi lati e penetrava tramite dei premistoppa nelle due paratie [h] che costituivano la base dei semifusi; l’asse era messo in rotazione da due macchine alternative ognuna a due cilindri verticali, collocate una in ciascuna sezione dello scafo, ai cui stantuffi era collegato tramite un albero a gomito. Ogni macchina riceveva il vapore da due caldaie.
Secondo i Winans la peculiare forma dell’elica avrebbe fatto sì che qualsiasi fosse stata l’inclinazione laterale dello scafo la superficie immersa delle pale sarebbe sempre stata uguale, mantenendo così costante la spinta propulsiva; inoltre essendo collocata al centro dello scafo l’elica non avrebbe risentito della sua inclinazione longitudinale variabile a causa del beccheggio e si sarebbe trovata sempre immersa nello stesso modo, a differenza dell’elica dei bastimenti convenzionali che con mare grosso per effetto del beccheggio si veniva spesso a trovare completamente emersa dall’acqua costringendo i macchinisti a modificarne continuamente la velocità di rotazione per evitare che le macchine andassero “fuori giri”.
Poiché le due metà del battello erano completamente separate l’una dall’altra, ogni comunicazione e passaggio di persone tra loro doveva avvenire dall’esterno. Nella loro parte superiore, in vicinanza delle paratie H, erano inseriti due condotti cilindrici verticali [i] che si innalzavano fino al di sopra della manica; i fori attraverso i quali passavano i due condotti erano a tenuta stagna per evitare che l’acqua che avesse eventualmente inondato la parte superiore dello scafo penetrasse all’interno. Le estremità superiori dei due condotti erano collegate da una passerella orizzontale [j]. In questi condotti potevano anche passare i fumaioli, che però secondo gli inventori, avrebbero potuto essere posti anche in altri punti.
Il periodico statunitense Harper Weekly nel numero del 23 ottobre 1858 pubblicò alcune incisioni, tratte da fotografie, che raffiguravano il battello in corso di costruzione [fig. 4] con le due sezioni ancora separate, assemblato e prossimo al varo [fig. 5], appena varato [fig. 6 e 7] e infine come sarebbe apparso in navigazione [fig. 8].
Un’altra immagine del battello pronto per essere varato [fig. 8 A] fu pubblicata dallo Scientific American a novembre 1858.
Il battello era lungo 54 m e il suo diametro massimo era di 4,87 m, misure che davano un rapporto lunghezza/larghezza superiore a 11 a 1. Il dislocamento era di 355 t. Era completamente privo di alberatura. All’interno lo scafo era suddiviso in compartimenti da paratie stagne ed era provvisto di due timoni “bilanciati”, uno a ciascuna estremità.
Nonostante la forma simmetrica, la presenza dei due timoni e la collocazione centrale del tamburo-elica, il battello non poteva navigare indifferentemente in due direzioni come si potrebbe supporre: come in tutte le macchine navali dell’epoca le valvole che immettevano il vapore nei cilindri erano congegnate in modo che le macchine lavoravano al massimo dell’efficienza solamente in un predeterminato senso di rotazione; ciò non impediva, ovviamente, che quando fosse stato necessario esse potessero ruotare in senso inverso per far arretrare il bastimento a bassa velocità.
Il battello fu ampiamente discusso sui periodici tecnici internazionali, statunitensi prima e britannici poi. I commenti andavano da quelli favorevoli a quelli che attendevano l’esito delle prime prove in mare a quelli completamente negativi e sarcastici. Sia lo Scientific American che il britannico The Engineer oscillarono a lungo tra i due estremi. Le critiche si fissarono particolarmente sul fatto che, contrariamente a quanto sostenuto dagli inventori, a causa della mancanza di una chiglia il battello sarebbe stato soggetto ad un rollio eccessivo e su quello che invece di “cavalcare le onde” come uno scafo normale vi si sarebbe infilato dentro, fino al punto di immergersi completamente per non più risalire.
Curiosamente poca attenzione fu rivolta alla solidità longitudinale del battello, assicurata come si è visto solamente dalla manica centrale. Solamente il periodico The Engineer, in un articolo pubblicato nel 1866 in cui riassumeva la storia del battello, osservò che “l’intero complesso mancava della solidità richiesta per renderlo adatto alla navigazione in alto mare”. In mancanza di una chiglia e di strutture longitudinali di rinforzo continue da prua a poppa, è del tutto possibile che in caso di navigazione in una tempesta di grande forza la manica avrebbe potuto cedere. Un altro punto su cui i commentatori non si soffermarono era la scarsa abitabilità del bastimento, con gli eventuali passeggeri costretti a vivere praticamente sempre all’interno dello scafo privo di qualsiasi oblò e con il ricambio d’aria assicurato solamente dalla ventilazione forzata meccanica, come in uno dei futuri sommergibili. Una delle modifiche attuate dopo le prime prove in mare fu quella di collocare delle piattaforme sulla parte superiore dello scafo, sulle quali i passeggeri potessero, con mare calmo, rinfrescarsi. Nello stesso articolo The Engineering sottolineò particolarmente “l’enorme resistenza frizionale” presentata dalla parte immersa della manica.
Fine I parte – continua
Aldo Antonicelli
.
PARTE I PARTE II PARTE III
PARTE IV PARTE V
.
Note
[nota A] Il sito presenta anche una ricca bibliografia dei documenti relativi ai battelli e alla famiglia Winans che i suoi gestori sono riusciti a rintracciare, parte della quale è servita per rintracciare a mia volta quei documenti reperibili su internet.
[nota B] L’attenzione particolare ad evitare l’insorgere del mal di mare ai passeggeri del battello può essere ascritta al fatto che il figlio minore di Ross Winans, William, quando insieme al fratello Thomas si era recato in Russia per realizzare lo stabilimento ferroviario e la ferrovia, durante la navigazione soffrì terribilmente di mal di mare, tanto da rischiare di morire; per questo motivo quando lasciò la Russia si rifiutò di tornare in patria e si stabilì in Gran Bretagna.
Fonti iconografiche
1 – Library of Congress, Public Domain Archive.
2 – 3 United State Patent and Trademark Office.
4 – 8 Harper’s Weekly, 23 ottobre 1858.
9 – 10 E. Sachse & Co, Bird’s eye view of the city of Baltimore, 1869, Library of Congress.
11 – “https://www.vernianera.com/CigarBoats.html”
PAGINA PRINCIPALE - HOME PAGE
Alcune delle foto presenti in questo blog possono essere state prese dal web, citandone ove possibile gli autori e/o le fonti. Se qualcuno desiderasse specificarne l’autore o rimuoverle, può scrivere a infoocean4future@gmail.com e provvederemo immediatamente alla correzione dell’articolo
.
- autore
- ultimi articoli
appassionato e studioso di storia navale del Laboratorio di Storia marittima e navale – Università di Genova