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1 Navigazione

1-1 La rotta

1-1-4 La Bussola

La Bussola e' costituita da un disco graduato (rosa dei venti), provvisto di magneti,montato all'interno di un contenitore solidale con l'imbarcazione.
Il contenitore e' dotato di una parte a vetro con una tacca di riferimento (linea di fede)orientata verso la prua dell'imbarcazione. Il contenitore deve essere stagno in quanto e' riempito di un liquido che durante la rotazione del disco genera attrito "viscoso",utilizzato per "smorzare" il movimento (vedi Nota 1 ) .
Il disco, per effetto dei magneti, si orienta verso il Nord (magnetico) e in corrispondenza della linea di fede si legge il valore angolare della prua della barca rispetto al Nord. Costruttivamente la Bussola e' molto piu' complessa della semplice descrizione funzionale,infatti le forze (magnetiche) che ne regolano il movimento sono di piccola entita quindi basta un lieve attrito, una piccola bolla d'aria all'interno del liquido di smorzamento o una imprecisione di costruzione per generare grandi errori.
L'unico consiglio e' di acquistare un prodotto di un costruttore di prestigio e,se e' per una barca veloce,di assicurarsi che sia adatta.
Con la diffusione del sistema GPS si e' portati a sottovalutare l'importanza della Bussola, in realta' e' utilissima,sia come alternativa al GPS in caso di avaria o di spegnimeto,sia per seguire correttamente la rotta,cosa che con il GPS,dati i tempi di risposta, non e' semplice (generalmente si procede a zig-zag percorrendo piu' miglia del dovuto vedi Nota 2 ).
La lettura della Bussola deve essere corretta per due motivi.Il primo e' dovuto alla differenza tra il Nord magnetico e quello Polare a cui sono riferite le carte nautiche (vedi pagina precedente),tale differenza prende il nome di Declinazione magnetica.Si tratta di una correzione "sistematica",cioe' che si presenta sempre ed e' perfettamente determinabile.
Il secondo (chiamato Deviazione magnetica) e' dovuto alle influenze dei materiali e delle apparecchiature presenti a bordo che creano campi magnetici o deformazioni di quello terrestre e non puo' essere corretto se non con le Tabelle di deviazione,cioe' con tabelle ricavate sperimentalmente che forniscono l'errore della Bussola in funzione dell'indicazione.
L'operazione di ricavare la tabella di deviazione della Bussola e' un'operazione difficile che deve essere affidata ad un esperto e da ripetere ogni volta che si fanno modifiche a bordo.
La sua presenza a bordo e' realmente utile solo per navigazione in altura e se si compiono lunghe traversate (per la normativa si veda il sito Guardia Costiera), comunque una stima di massima e' opportuno farla.
La verifica,del tutto indicativa,consiste nel confrontare il Nord ( o una qualsiasi altra direzione) segnato dal GPS con quello indicato dalla bussola.
L'operazione e' semplice,basta mettersi su una rotta rettilinea e confrontare le due letture.
Trascurando la Declinazione magnetica,che alle nostre latitudini e' dell'ordine di pochi gradi (il GPS indica il Nord vero,la Bussola quello magnetico),la differenza e' l'ordine di grandezza dell'errore, causato dalla Deviazione magnetica.
Per ridurlo provate a spostare gli oggetti metallici e le apparecchiature elettriche,se non varia puo' essere dovuto alla Bussola che,quindi, deve essere compensata.L'operazione, che consiste nel variare la posizione o il numero dei magneti interni,e' molto complessa e deve essere svolta da persona specializzata (il cui costo puo' essere molto superiore a quello di una Bussola nuova).

In conclusione si hanno tre diverse indicazione del Nord e quindi tre diverse rotte :

• Nord vero da cui la rotta vera
• Nord magnetico e la corrispondente rotta magnetica
• Nord bussola da cui la rotta bussola

Conseguentemente in navigazione si avra' una rotta vera,una rotta magnetica ed una rotta bussola, con le seguenti relazioni (algebriche,per il segno vedi piu'oltre):

Rotta vera = Rotta magnetica + Declinazione magnetica
Rotta magnetica = Rotta bussola + Deviazione magnetica

Seguendo una rotta non sempre (anzi quasi mai) l'imbarcazione ha la prua sulla rotta,questo perche' a causa delle correnti e del vento l'imbarcazione non si sposta in direzione dell'asse lungitudinale,ma trasversalmente.Solo in assenza di vento e di corrente la prua sara' esattamente sulla rotta, negli altri casi tra prua e rotta esistera' un angolo chiamato prora che individua tre direzioni analoghe a quelle della rotta,cioe' : prora vera,prora magnetica,prora bussola.
Per ricavare la rotta vera occorre prima eliminare le differenze dovute alla bussola (per la declinazione e la deviazione magnetica) e successivamente stimare l'errore introdotto dal vento e dalla corrente,cioe' l'angolo di prora.
Ad esempio :
Supponendo di utilizzare una carta del 1998,con i seguenti dati (sono riportati nella rosa dei venti presente su ogni carta):

Declinazione(1998) = 1°35'E
Variazione annua = 6'E

Dal 1998 ad oggi (2005) sono trascorsi 7 anni,per cui la variazione totale e' 7 x 6'E = 42'E
Che sommati alla Declinazione iniziale (1998) forniscono quella attuale :

Declinazione (2005) = 1°35'E + 42'E = 1°77'E =2°17'E

Quindi se la rotta fosse esattamente sul Nord (polare) la bussola segnerebbe 2°17'E al posto di 0°(trascurando l'eventuale errore della bussola).
In generale :

Rotta vera = Rotta magnetica+Declinazione magnetica

La rotta magnetica e' l'indicazione della Bussola corretta della Deviazione magnetica, cioe' dall'errore proprio dello strumento,quindi si ha :

Rotta vera = (Lettura bussola+Deviazione magnetica)+ Declinazione magnetica

Per ricavare il valore corretto della lettura Bussola occorre aggiungere (algebricamente) il valore dell'errore proprio della bussola,ricavato dalle tabelle di deviazione, ricavando la correzione dalle tabelle di Deviazione (si prende il valore piu' vicino a quello indicato).
Ad esempio supponiamo di procedere con rotta (della bussola) 21°15'E,avendo come riferimento la carta nautica precedente e che le tabelle di Deviazione diano a 20°E (il valore piu' vicino a quello letto,vedi tabella a fianco)un errore di 10'Ovest ( nel nostro emisfero i valori positivi indicano Est,quelli negativi Ovest (W) ).
Si ha :

Lettura bussola corretta = Indicazione + errore
Lettura bussola corretta = 21°15'E + 10'W=21°25'E

Se l'errore dalle tabelle di Deviazione fosse di segno opposto,cioe' 10'Est,la Bussola segnerebbe in eccesso (invece di 21°25' darebbe 21°35')e si dovrebbe sottrarre.
A questo valore occorre apportare la correzione precedente dovuta alla declinazione magnetica (2°17'),cioe' :

Rotta vera = Rotta bussola (corretta)- Declinazione magnetica
Rotta vera = 21°25'E - 2°17'E = 19°3'E

Per non incorrere in errori nel sommare o sottrarre le correzioni conviene utilizzare queste semplice regole intuitive (vedi schema in alto):
Dalla rotta vera, ad esempio tracciata su carta nautica :

Lettura e correzione verso lo stesso Cardinale : SOTTRARRE
Lettura e correzione verso Cardinali diversi : SOMMARE

Ad esempio dato :
Rotta Vera = 35°
Declinazione magnetica = 7°W (puo' essere indicato anche -7°)
Deviazione bussola = 5°W ( -5°)
Si ha :

Rotta magnetica = 35° + 7° = 42°
Prora bussola = 42° + 5° = 47°

Quindi per seguire la rotta di 35°E occorre governare per una prora bussola di 47°E.

Viceversa Dalla lettura della bussola (operazione inversa) :

Valore e correzione stesso Cardinale :SOMMARE
Valore e correzione Cardinali diversi :SOTTRARRE

Ad esempio avendo :
Prora bussola = 315°
Deviazione magnetica = 3°E
Declinazione magnetica = 7°W
Si ha :

Rotta magnetica = 315 + 3 = 318°
Rotta vera = 318 - 8 = 310°

Quindi seguendo una rotta indicata dalla bussola di 315° si ha una rotta vera di 310°.

Vedi Nota 3

Nota 1

In ogni strumento di natura meccanica l'indicazione e' ottenuta dallo spostamento di un componente (detto equipaggio mobile) sotto l'effetto della grandezza che si intende misurare (nel caso della bussola e' la direzione del magnetismo terrestre, e l'equipaggio mobile e' il disco graduato).Questo movimento,date le basse forze in gioco, puo' determinare delle oscillazioni intorno alla posizione di equilibrio (che e' quella che interessa per la misura) rendendo difficile la lettura.Per questo motivo si introduce una forza di attrito che ha il compito di rendere il movimento meno veloce e di ridurlo fino a fermare lo strumento nella posizione di equilibrio.
La forza deve avere una caratteristica essenziale : deve essere nulla in equilibrio (altrimenti introdurrebbe un errore) e relativamente grande durante il movimento, o meglio, deve essere proporzionale all'entita' del movimento,in modo da "spegnerlo" rapidamente.
Una tale forza e' l'attrito viscoso che si genera durante il movimento di un corpo in un fluido (e' la causa del rilevante aumento dei consumi se si naviga a velocita' elevata) .
L'attrito viscoso dipende dalla velocita',e' tanto piu' alto quanto piu' alta e' la velocita' e si annulla in assenza di movimento.In conclusione,per limitare le oscillazioni della bussola basta riempirla di un liquido,l'attrito viscoso tra disco graduato e liquido servira' da smorzamento.

Nota 2

La Bussola e' uno strumento "analogico" cioe' basato sulla misura continua della grandezza da monitorare,con presentazione immediata.In altre parole il disco graduato segue con continuita' la direzione del Nord magnetico.Questo rende piu' facile apportare le correzioni alla rotta,infatti si ha con piu' immediatezza la sensazione dell'effetto di ciascuna correzione al timone.
Al contrario il GPS e' uno strumento digitale che deve svolgere diverse funzioni prima di poter presentare il risultato (ricezione dei dati dai satelli,sviluppo del calcolo,presentazione) quindi la nuova indicazione sara' disponibile con un certo ritardo,che anche se di piccola entita' e' sufficente a causare una serie continua di correzioni.
Il modo migliore di utilizzare i due strumenti e' di ricavare la rotta dal GPS ,che non necessita di correzioni ed e' molto piu' preciso delle normali Bussole,e di seguirla con la Bussola.
Nei GPS piu' evoluti,per ridurre il ritardo di presentazione della rotta,sono previsti piu' ricevitori che acquisiscono i dati satellitari in "parallelo",cioe' contemporaneamente (gli altri GPS lo fannno in modo sequenziale,cioe' un satellite alla volta).Questa funzione normalmente non fornisce miglioramenti di grande rilievo,invece puo' essere molto utile in caso di difficolta' di ricezione,riducendone notevolmente i tempi.

Nota 3

Per rotta superiore a 180°il valore puo' essere riferito alla direzione Ovest.
La rotta 315°E e' equivalente a 50°W,infatti : 360°- 315° = 50°W (si pensi alla rosa dei venti, l'angolo 315° si ottiene partendo da Nord e procedendo in senso orario,cioe' verso la direzione Est, per quasi un giro completo.La stessa rotta puo' essere raggiunta partendo da Nord e procedendo in senso inverso per l'angolo che rimane,cioe' per 50°).
Con Deviazione magnetica = 3°E si ha :
Prora magnetica = 50°W - 3°E (cardinali diversi) = 47°E
Cha equivalgono a : 360° - 47° = 318°E