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Perché le portaerei galleggiano?

Risposta diretta

Una portaerei galleggia perché il suo scafo in acciaio racchiude un volume enorme, in gran parte riempito d'aria, la cui densità media è molto inferiore a quella dell'acqua di mare. Secondo il principio di Archimede, lo scafo si abbassa finché non sposta tanta acqua quanto il peso della nave: una portaerei classe Nimitz, con circa 100.000 t, raggiunge un pescaggio di circa 11 m e non più.

Perché le portaerei galleggiano?
US Navy 051214 N-1573O 031 La portaerei classe Nimitz USS John C. Stennis (CVN 74) naviga in retromarcia durante una manovra programmata per testare i timoni della nave

Archimede su scala di un isolato urbano

Ogni corpo immerso in acqua subisce una forza verso l'alto pari al peso dell'acqua spostata. Una nave galleggia se riesce a spostare il proprio peso prima di essere completamente sommersa, il che è semplicemente una questione di densità media: l'acciaio è circa otto volte più denso dell'acqua di mare, ma uno scafo sagomato come una scatola vuota piena di hangar, serbatoi di carburante, depositi di munizioni e alloggi per 5.000 persone ha una densità media ben inferiore a una tonnellata per metro cubo. Una portaerei classe Nimitz pesa, a pieno carico, circa 100.000 t, e deve quindi spostare 100.000 t di acqua di mare, circa 97.000 metri cubi. Con una lunghezza al galleggiamento di circa 317 m e una larghezza di 41 m, questo volume si raggiunge con un pescaggio di circa 11 m.

Stabilità, non solo galleggiamento

Galleggiare è facile; restare in posizione corretta è il problema tecnico più difficile. Il ponte di volo e l'isola si innalzano molto sopra l'acqua, quindi i progettisti mantengono basso il centro di gravità, collocando macchinari pesanti, reattori, carburante per aerei e zavorra in fondo allo scafo, e la forma larga dello scafo fornisce un momento di ripristino quando la nave rolla. Le portaerei hanno anche una prua a bulbo e linee sommerse affilate nonostante il ponte sporgente; lo scafo sotto la linea di galleggiamento è molto più stretto di quanto suggeriscano i 77 m di larghezza del ponte di volo. L'assetto è controllato con la zavorra man mano che carburante e scorte vengono consumati, per mantenere la stabilità entro i limiti.

Perché i danni non sempre causano l'affondamento

Lo scafo è diviso in centinaia di compartimenti stagni, in modo che l'allagamento resti limitato e la nave possa perdere gran parte della sua galleggiabilità pur rimanendo a galla. Perdite storiche come quella della USS Yorktown nel 1942 furono causate da molteplici colpi di torpedine e bomba combinati con incendi e allagamento progressivo, non da un singolo danno allo scafo.

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