Parte terza, solo per patenti senza limiti

Parte terza, solo per patenti senza limiti.
www.deadeimari.it [email protected] Lezione 15
La misurazione del tempo a bordo
La misurazione del tempo ha un’importanza primaria nella navigazione; prendere nota
accuratamente dell’ora, calcolare intervalli di tempo con precisione, sono operazioni frequenti e
dal loro risultato dipende la sicurezza. L’orologio di bordo deve essere affidabile e preciso.
Nella navigazione da diporto, su limitate distanze, l’ora di bordo è quella del fuso orario locale.
Nella navigazione d’altura, per quella astronomica, per le comunicazioni radio, si utilizza
il“Cronometro” di bordo regolato sull’ora del fuso orario che comprende il Meridiano di
Greenwich (GMT Greenwich Mean Time) e la precisione deve essere assoluta. Le pubblicazioni
nautiche come le Effemeridi, le Tavole di Marea, i Radioservizi, sono tutte riferite al GMT.
Ogni punto nave deve sempre recare annotata l’ora e i minuti della sua determinazione, si
devono inoltre saper misurare con precisione gli intervalli di tempo, saper fare delle semplici
operazioni di somma e sottrazione con ore (h), minuti (m) e secondi (s).
Quando si segna l’ora sulla carta vicino al punto nave, oppure sul brogliaccio, si deve scrivere
a gruppi di quattro cifre, unite, per non confonderle con i dati della latitudine, rotta, o distanza.
Per esempio: le 17(h) e 15 (m) = 1715, le 02(h) e 05(m) = 0205. La data si scrive vicina al
primo punto nave che è segnato, dopo trascorsa la mezzanotte, poi fino al primo punto del
giorno seguente non occorre più. Si segna in cifre barrate tra loro, per esempio l’1 1 agosto
1995 = 11/08/95.
I cronometri di bordo sono caratteristici per la loro cassa metallica, sono custoditi in robuste
cassette di legno e sono normalmente a carica, con la molla che va caricata con regolarità e
con lo stesso numero di giri.
Gli orologi di bordo riportano nel quadrante dei settori dipinti di rosso, i primi tre minuti di ogni
mezz’ora (radiotelefonia), oppure di ogni quarto d’ora (radiotelegrafia). Durante questi tre
minuti non è possibile trasmettere e si deve lasciare libero il canale 16 (silenzio radio) per
ricevere eventuali richieste di soccorso.
Fusi orari
La terra è convenzionalmente suddivisa in 24 spicchi sferici, di 15° di larghezza ciascuno, detti
fusi orari. Ogni fuso rappresenta l’ora della zona racchiusa ed è contraddistinto da una
lettera dell’alfabeto alla quale segue l’ora corrispondente. Il fuso zero comprendente il
Meridiano di Greenwich indica l’ora universale ed è contraddistinto dalla lettera “Z” (Zulu).
L’Italia è compresa nel fuso “A” (Alfa), quindi se a Greenwich sono le ore 12.00, in Italia sono
le ore 13.00. Quando entra in vigore l’ora legale, in Italia si assume l’ora del fuso “B”
(Bravo). I numeri dei fusi sono di segno negativo dallo 0° al 12° verso Est e di segno positivo
dallo 0° al 12° verso Ovest. Il fuso 24(h) è opposto a quello di Greenwich ed è il fuso del
cambiamento di data. In ogni fuso il giorno comincia un’ora dopo il precedente fuso posto a Est
(oriente) e un’ora prima del fuso susseguente posto a Ovest (ponente).
In ogni fuso vi è un’ora (locale) diversa e il meridiano centrale del fuso regola l’ora di tutto il
fuso. L’ora di un fuso si scrive Tf. Gli orologi di servizio della nave sono regolati sull’ora del fuso
locale (Tf), mentre il cronometro posto sul ponte di comando è regolato sull’ora di
Greenwich (TM). Gli orologi che segnano (Tf) sono regolati di un’ora intera ogni 15°, pari a 15
meridiani. Aumentando quando si naviga verso Est e diminuendo quando si naviga verso
Ovest. Nei porti si adotta l’ora legale dello Stato ospitante.
Lezione 16
Lossodromia e ortodromia: la Rv viene tracciata sulla carta nautica, e quando essa si
traccia con una linea retta che unisce due punti, quello di partenza e quello di arrivo, la rotta
si definisce lossodromica, è la navigazione che comporta una Rv che interseca i meridiani
con un angolo costante:
Navigazione ortodromica. Se consideriamo la terra coperta dal solo mare, una barca che
naviga sempre con una Rv costante percorre una spirale che termina ai poli, Nord navigando nel
1° e 4° quadrante, o Sud navigando nel 2° e 3° quadrante. La navigazione lossodromia non è il
percorso più corto tra due punti della sfera terrestre, ma ai fini della nostra navigazione che
impegna brevi distanze, quindi poco influenzate dalla curvatura terrestre, è certamente la più
praticata.
Su di un piano la distanza minore tra due punti è la retta compresa tra i due punti, mentre
sulla sfera la distanza minore tra due punti sulla sua superficie è l’arco di circolo massimo
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compreso tra i due punti, partenza e arrivo. Una nave per coprire la minore distanza tra due
punti deve percorrere quel arco di circolo massimo compreso tra gli stessi (Ortodromia). Su
lunghi percorsi le navi applicano tale regola per abbreviare i tempi e contenere i consumi.
Navigare per circolo massimo si dice Navigazione Ortodromica (Dal greco: Ortós =dritto e
Dromós = percorso). Nella navigazione ortodromica la nave percorre delle rotte congiungenti
vari punti posti lungo la curva dell’ortodromia (Spezzata Lossodromica). Su di una carta in
proiezione gnomonica si uniscono con una retta il punto di partenza Pp con quello d’arrivo Pa.
Tale retta è il circolo massimo passante per i due punti, quindi la rotta ortodromica. Si ricavano
lungo il percorso le coordinate di vari punti P1, P2, P3, P4, P5.... I punti si riportano poi su
carte di Mercatore interessanti le stesse zone di mare dove si svolge la navigazione. Si uniscono
i punti tra loro tracciando delle rette che saranno le rotte lossodromiche comprese tra i punti
stessi. Si naviga quindi seguendo gli spezzoni lossodromici, modificando la rotta ad ogni
raggiungimento di uno dei punti intermedi al percorso ortodromico.
Pilot charts
Iniziamo da cosa sono: La Pilot chart e’ una rappresentazione grafica delle condizioni climatiche
statisticamente più frequenti in un determinato luogo per un determinato periodo. Per trovarne
di disponibili online senza necessità di registrazione al sito si puo’ andare su Windfinder
selezionare la zona di interesse, alla pagina successiva (quella dell’immagine) si seleziona
“wind statistic” e poi il periodo del quale vogliamo conoscere la rosa dei venti dominanti e la
loro intensità.
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Pilot chart
La pilot chart è uno dei più utili strumenti a disposizione del marinaio offshore. Ogni grafico
documenta i fenomeni meteorologici prevalenti- il vento, le correnti, le altezze d'onda, la
visibilità, la pressione, temperatura della superficie del mare, e le calotte polari - sezioni: Il Nord
Atlantico, Sud Atlantico, Pacifico del Nord, Pacifico del Sud, Oceano Indiano. In sostanza,
una pilot chart contiene rappresentazioni grafiche di medie ottenute da dati raccolti negli anni
in meteorologia e oceanografia e aiuta il navigatore nella scelta dei percorsi più veloci e sicuri.
Poche fonti di informazione sono più importanti per i velisti, in mare aperto, di una pilot
chart. In sostanza, contengono la frequenza e la forza del vento da ogni direzione, mese per
mese. I loro dati sono il risultato di centinaia di anni di osservazione.
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La navigazione oceanica
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Conversione:
Pb = Rv- (±Lsc)- (±Ldr)- (±d)-(±Δ)
Correzione:
Rv = Pb + (±d) + (±Δ ) + (± Ldr)+(±Lsc)
Suggerimenti:
A bordo, nella pratica, i calcoli, per la soluzione delle formule su riportate, sono svolti
verticalmente, iniziando, nella conversione, dalla Rotta vera per poi, scendendo, togliere
algebricamente i valori dello scarroccio, della deriva, della declinazione magnetica e della
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deviazione. La stessa regola vale per la correzione.
La Rv è normalmente composta di tre cifre, e cioè dal suo valore in gradi; difficilmente vi sono
riportati i primi di grado (es. 048°, oppure 158°). Le rose delle bussole riportano solamente i
gradi e spesso quelle delle piccole imbarcazioni non tutti.
Quando dalla Rv si passa alla Pv è utile aggiungere, a destra di quest’ultimo valore, i due 00
dei primi, per evitare di sbagliare l’incolonnamento procedendo alla trasformazione da Pv a Pb,
infatti, la declinazione magnetica riporta quasi sempre i primi e la deviazione della bussola il
mezzo grado, pari a trenta primi. Si è quindi facilitati e difficilmente si rischia di riportare i
primi della declinazione e della deviazione sotto i gradi della Pv o della Pm.
Il valore della Pb ottenuto va quindi arrotondato considerando in questo caso Pb = 136°. Gli stessi
suggerimenti varranno poi anche per le conversioni e le correzioni dei rilevamenti di cui
parleremo più avanti. La bussola elettronica è uno strumento che utilizza un sensore
elettronico solido, che rileva con estrema precisione il valore del campo magnetico terrestre
della zona nella quale si trova. E’ priva di aghi e di elementi mobili e al posto della rosa, su un
display a cristalli liquidi, indica il valore della Prora bussola (può essere collegata al GPS). I
modelli più perfezionati hanno la capacità di autocompensarsi automaticamente con la
massima accuratezza, entro un limite massimo di errore (deviazione) non superiore a mezzo
grado. Per procedere alla sua compensazione è necessario fare un giro di 3 60°, dopo che la
bussola è stata installata a bordo, oppure dopo che qualche modifica importante è stata
apportata alla barca (es. sostituzione del motore).
La girobussola (bussola giroscopica)
Nelle girobussole il Nord geografico è indicato da un giroscopio, che è uno strumento composto
da un solido (disco) simmetrico rispetto ad un’asse, il quale, fatto ruotare molto rapidamente
attorno al suo asse e mantenuto sospeso e libero, tende a mantenere invariata la direzione
dell’asse.
Sottoposto a una coppia di forze, esso tende a orientare il suo asse parallelamente all’asse
terrestre e, pertanto, si dispone lungo il meridiano geografico indicando il Nord. Grazie a questo
complesso strumento, che abbisogna della forza motrice dovuta all’elettricità, il timoniere è
in grado di mantenere la direzione della prora della nave. Non utilizza il magnetismo terrestre.
Raramente sono utilizzate nella nautica da diporto per il loro ingombro, peso, costo e
manutenzione.
La terra osservata dal mare
Quando la visibilità lo permette, la limpidezza dell’aria, il tempo buono senza nebbia o foschia, è
possibile distinguere la terra anche da distanze notevoli. Dipende dal tipo di costa osservato,
se bassa e sabbiosa, oppure alta, rocciosa e, nell’interno, montuosa, poi dipende
dall’altezza dell’osservatore, che potrebbe trovasi sulla coperta di una barca, oppure sul
ponte di comando di una nave.
La costa dell’Istria, montagnosa e con forti contrasti cromatici, è certamente meglio individuabile e
riconoscibile della costa italiana del nord Adriatico, bassa, sabbiosa e seguita da una pianura.
Una costa alta e impervia può fondersi facilmente con la parte montuosa dell’entroterra, le
isole possono sembrare parte della terraferma. L’individuazione della costa dipende anche
dalla posizione del sole, di giorno, e della luna, di notte, per le ombre che essi creano. Il loro
movimento varia notevolmente l’aspetto della costa.
Aiuta al suo riconoscimento, e soprattutto a determinare la distanza da terra, vedere
eventuali frangenti, è possibile anche individuare eventuali secche e zone di mare molto
basso dalla colorazione dell’acqua. E’ indispensabile avere a bordo un buon binocolo da marina
(7x50). Avvicinandosi alla costa, sempre con la massima attenzione, bisogna cercare di
riconoscere l’esatto punto di fronte al quale ci troviamo, riconoscere i promontori, le alture,
le eventuali isole e soprattutto i punti noti, come fari, campanili, torri, paesi dell’entroterra o
porti, e fare un giusto accostamento con la nostra carta, individuando i simboli che
rappresentano gli oggetti osservati. L’operazione di riconoscimento della costa non è solo
necessaria nelle occasioni in cui si intende procedere ad un atterraggio, ma anche navigando
ad essa paralleli, per sapere sempre la nostra posizione e quindi determinare l’avanzamento
della barca.
La navigazione notturna
La navigazione notturna è certamente un’esperienza particolare e molto suggestiva. Il mare di
notte cambia le sue dimensioni, i contrasti dei colori spariscono e, anche con la luminosità
della luna e delle stelle, le distanze si modificano. L’orizzonte è una linea appena
percettibile e le onde sembrano composte da un liquido più denso dell’acqua.
A bordo l’attenzione deve farsi maggiore, l’avvistamento di qualcosa che galleggia nel buio
avviene a breve distanza aumentando il pericolo di urto. Prestare la massima attenzione
verso prora è importantissimo, imparare a notare ogni piccola differenza nei rifle ssi che
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contraddistinguono la superficie del mare può salvare la barca. Le sole illuminazioni artificiali
devono essere le luci di via e quella tenue e colorata della bussola di governo, gli occhi di chi
sta di vedetta devono abituarsi al buio per meglio osservare il mare attorno. Gli oblò vanno
schermati con tende blu e così l’entrata della tuga.
Solamente incrociando un’altra nave, per essere meglio avvistati, è importante una maggiore
illuminazione, se si procede a vela si può illuminare la vela con una lampada a torcia.
Navigando sottocosta si deve controllare spesso la posizione per essere certi della distanza cui
ci si trova, tenere acceso l’ecoscandaglio e, se è munito d’allarme, impostarlo su una
profondità di sicurezza per essere avvertiti se la distanza dalla costa è diminuita e così la
profondità.
Se si vuole atterrare, ad una distanza sicura dall’entrata del porto o dell’insenatura, prima
riconoscere bene i segnalamenti luminosi, la posizione d’eventuali secche o scogli, ascoltare
attentamente se si sente il rumore dei frangenti. Se la zona è priva di fanali, preparare una
torcia elettrica (meglio sarebbe un potente faro direzionale non a batterie, ma con cavo
collegato alla batteria del motore).
Di notte una costa illuminata è sicuramente bella da vedere, ma i segnalamenti marittimi si
confondono facilmente con il traffico locale. Fare molta attenzione alle altre barche, non tutti sono
individuabili e molti non conoscono le regole delle precedenze. Segnalare la propria presenza se
ci sono dubbi sul comportamento di un’altra barca, lasciare libere le rotte delle navi in entrata e
uscita. Stare attenti ai segnali di pesca, sottocosta vi sono spesso galleggianti di sughero scuri
di nafta, o segnalati da bandiere di plastica nere. Sotto ai segnali vi sono i cavi, se vanno
nell’elica sono veramente grossi guai.
La navigazione notturna è faticosa e può essere disagevole per il freddo, l’umidità e il sonno.
Preparasi prima delle bevande calde, vestirsi bene, non mangiare troppo perché provoca
sonnolenza, escludere le bevande alcoliche. Se si tende a addormentarsi al timone farsi sostituire,
o svegliare qualcuno per avere compagnia. Non rimanere soli, soprattutto se c’è maltempo.
Quattro chiacchiere senza perdere la concentrazione aiutano, un chiacchierone è da evitare,
come minimo disturba la concentrazione!
Evitare di navigare di notte se non si ha esperienza, se la zona è pericolosa e non la si conosce,
se il tempo non promette con certezza bello e se l’equipaggio è inesperto.
Se si è già stanchi di tutta una giornata di navigazione, cercare un sicuro ridosso e riposarsi,
sarà meglio ripartire all’alba. Per navigare in notturna ci sarà senz’altro un’altra occasione.
Lezione 17
La stazione (centralina) del vento
E’ uno strumento composto da una stazione posta in testa d’albero, in grado di misurare la
velocità e la direzione del vento trasmettendone i dati allo strumento di lettura, posto in
pozzetto. Fornisce la velocità del vento apparente e l’angolo del vento apparente. Utile su di
una barca a vela è indispensabile in regata.
In testa d’albero è installato lo strumento di misurazione composto da una girandola ruotante
con delle coppette (anemometro) e da una banderuola (anemoscopio). Le coppette girano,
per l’azione del vento, più velocemente quanto è maggiore la forza del vento apparente. La
girandola potrebbe sfruttare il principio della dinamo che ruotando genera una corrente
elettrica di intensità proporzionale alla velocità di rotazione e quindi non utilizza la corrente
di bordo, oppure dei microinterruttori composti da due sottilissime lamine metalliche, che si
toccano tra loro ad ogni giro della girante, chiudendo un circuito elettrico fornito dalla batteria di
bordo, maggiore è la velocità di rotazione, maggiore è il numero dei contatti.
La banderuola è posta normalmente sopra alla girante, oppure a fianco, senza interferire
nella rotazione delle coppette. Grazie ad un potenziometro “sincrono”, secondo il movimento
della banderuola (la sua angolazione rispetto alla prora), si misura la differenza di
potenzialità nel circuito elettrico. Con il vento in prora il valore è nullo, mentre con il vento in
poppa, massimo.
Un altro sistema di misurazione è composto da due bobine delle quali una è fissa, mentre l’altra
si muove con la banderuola, le bobine sono alimentate con una corrente elettrica stabilizzata
grazie ad una centralina, registrando così le variazioni elettriche dovute al movimento che si
verifica tra le bobine.
L’anemometro e l’anemoscopio sono collegati ad uno strumento di lettura composto da un display
a lettura digitale e, come le altre apparecchiature elettroniche, sono interfacciabili.
Sulle imbarcazioni a vela la stazione può comprendere un bolinometro che permette una più
precisa lettura dell’angolo di bolina. Questo è dovuto ad una maggiore sensibilità di lettura del
settore di bolina della banderuola, grazie all’amplificazione dei dati registrati.
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L’autopilota
E’ un’apparecchiatura utilizzata per mantenere la barca in rotta, asservita a una bussola,
regola il timone agendo sulla barra e obbligando la barca sulla rotta da seguire. Il pilota
automatico si rivela molto utile nelle lunghe navigazioni, infatti, sgrava il pilota della fatica di
rimanere per lunghi periodi al timone.
Con l’autopilota chi naviga è libero di poter lavorare in coperta, fare rilevamenti costieri, riposare e
comunque occuparsi di altre attività. L’apparecchio mantiene la rotta, modificando
automaticamente l’angolo di barra se la barca va fuori rott a e riportandovela. Può essere
comandato a distanza.
Navigare con l’autopilota non esonera, però, chi naviga, dal servizio di vedetta, infatti, è importante
continuare a prestare attenzione nell’avvistare altre navi o relitti e agire per cedere la rott a se
necessario, o per evitarli. Prima dell’avvento dei nuovi modelli elettronici il pilota automatico era
asservito ad una bussola e, grazie ad un circuito ed a un motore elettrici, il timone era regolato
a seconda che il valore impostato della Prora bussola si spostava a sinistra o a destra della
linea di fede della bussola.
Oggi i moderni autopilota sono, grazie ai microprocessori, più sensibili e utilizzano una bussola
elettronica, restando comunque fedeli ai principi di funzionamento dei modelli precedenti.
Il timone a vento
E’ un’apparecchiatura, fissata allo specchio di poppa, formata da un’aletta verticale che, collegata
al timone di una barca a vela, impone alla barca di navigare ad una predeterminata
andatura. Utile nelle lunghe navigazioni, permette al timoniere di lasciare la barra, una volta
regolato il timone a vento. In caso di cambio di andatura dovrà comunque procedere a una
nuova regolazione.
Lezione 18
CENNI SULLA NAVIGAZIONE ASTRONOMICA
In questa navigazione si determina il punto nave attraverso l’osservazione dei corpi
celesti, sia fissi che in movimento.
Per il conseguimento di questa patente non dovete conoscere l’uso degli strumenti
e saper fare i calcoli relativi, ma semplicemente avere un’infarinatura sugli
argomenti fondamentali.
Cenni di geografia astronomica.
Introduzione
Una certa conoscenza di base sui fenomeni astronomici è senz'altro utile per il navigante,
che deve sentirsi "padrone" nell'interpretare l'ambiente in cui opera.
Sin dall'inizio dei primi viaggi per mare i navigatori, più che i viaggiatori esploratori terrestri,
si trovavano completamente "immersi" in un ambiente nel quale i riferimenti dominanti
erano forniti dall'interpretazione dei movimenti degli astri nel cielo, di giorno e di notte.
Le conoscenze iniziali, ancora rudimentali, ma essenziali, ed ancora oggi valide,
cominciarono a prendere un nuovo impulso, sotto l'aspetto teorico e pratico, a partire dal
XV secolo fino a raggiungere, con l'invenzione del cronometro marino (sulla fine del XVIII
secolo) e nel secolo XIX (con l'adozione del metodo di calcolo del punto nave astronomico,
ideato dal Comandante Saint Hilaire della Marina francese nel 1874) l'attuale impostazione
tuttora valida, perfezionata ulteriormente dalla disponibilità di cronometri ormai
precisissimi, dall'avvento di segnali orari diffusi via radio, dalla realizzazione delle moderne
calcolatrici scientifiche programmabili.
Non tratteremo quindi la metodologia per il calcolo del punto nave astronomico, ma
descriveremo quelle conoscenze che consentivano agli antichi navigatori, prima del XV
secolo, di interpretare il movimento degli astri e di avvalersi comunque delle indicazioni
fondamentali che essi potevano dare.
La sfera celeste
Il concetto di sfera celeste è basato su un'interpretazione della cosmografia messa a punto
dai primi astronomi del mondo antico, quando ancora si aveva una visione "geocentrica"
dell'universo, che si presta ancor oggi per la descrizione del movimento degli astri, pur
senza approfondire le leggi della meccanica celeste, note solo dopo gli studi di Copernico,
Keplero, Galileo e Newton.
Nel definire la sfera celeste si assume dunque che la Terra sia il centro dell'universo, posta
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al centro di una sfera il cui raggio sia talmente ampio, da poter considerare la Terra stessa
puntiforme.
Stelle, Sole e pianeti sono considerati tutti a grandissima distanza (potremmo immaginarla
quella delle stelle più lontane) "incastonati" sulla nostra sfera: le stelle si possono
considerarle praticamente "fisse" (nei tempi della vita di un uomo); Sole, pianeti e Luna
sono invece dotati di un movimento proprio, rispetto alle stelle fisse, rilevabile con i mezzi
d'osservazione a disposizione degli "antichi astronomi" e dell'uomo "della strada", naviganti
compresi.
Vediamo, infatti, la Luna cambiare la propria posizione rispetto alle stelle "fisse", nel corso
di un giorno, e notiamo analoghi spostamenti di Sole ed i pianeti nel corso di un anno
(oggi sappiamo bene qual è la realtà: la Luna ruota intorno alla Terra nel corso di un mese
lunare, circa 28 giorni e mezzo; la Terra ed i pianeti ruotano intorno al Sole, ciascuno con il
proprio periodo di rivoluzione, che per la Terra dura un "anno solare", circa 365 giorni).
Possiamo anche immaginare di proiettare l'asse della Terra sulla sfera celeste, che la
incontrerà in due punti, il Polo Nord "celeste" ed il Polo Sud "celeste".
La linea dei poli, cioè l'asse della sfera celeste, coincide con l'asse terrestre e ne è il
prolungamento.
Il piano, passante per il centro della Terra e per l'Equatore terrestre, incontra, la sfera
celeste, lungo un cerchio massimo che è l'"Equatore celeste".
Così possiamo stabilire un sistema di coordinate, costituite da paralleli e meridiani,
ovviamente tutti "celesti", che consentono di fissare in maniera univoca la posizione
degli astri (latitudine e longitudine "celesti").
L'osservatore
Visto che nella nostra ideale rappresentazione il raggio terrestre è piccolissimo rispetto a
quello della sfera, possiamo assumere che la posizione di un osservatore sia praticamente
coincidente con il centro della Terra e che anche l'osservatore sia al centro della sfera
celeste.
La Stella polare
Anche la Stella Polare è una stella fissa, molto comoda per i naviganti dell'emisfero
settentrionale, in quanto quasi coincidente con il Polo Nord della sfera celeste (la sua
declinazione d è di 89° 15' - anno 2000), cioè dista meno di un grado dal Polo Nord della
sfera celeste.
Per tale motivo nel corso della rotazione della sfera celeste, essa descrive un circolo molto
piccolo intorno al Polo Nord, mentre le altre stelle, di declinazione minore - più distanti dal
polo - compiono circoli di maggiore ampiezza.
La posizione in mare si può stabilire anche con i principi ed i sistemi dell’astronomia.
Con la navigazione astronomica si possono conoscere e determinare la posizione degli astri
sulla sfera celeste e l’orientamento della terra rispetto alla sfera celeste e, di conseguenza,
rispetto ad un osservatore in un qualsiasi punto della terra.
Poiché col variare del tempo varia anche la posizione degli astri sulla sfera celeste, e
l’orientamento della terra rispetto ad essa, in ogni istante considerato è necessario sapere:
l’angolo orario di un qualsiasi astro, il meridiano rispetto al quale l’astro forma tale angolo
orario.
Sono pertanto necessari: un cronometro, per la misura precisa del tempo, Effemeridi, per
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la conoscenza, istante per istante, delle coordinate degli astri sulla sfera celeste e dei dati
necessari per i calcoli nautici, il sestante per rilevare la posizione degli astri.
Corpi celesti
La sfera celeste è quella sfera, immaginaria, che avvolge la terra e che ne ripete le
caratteristiche, polo nord e sud celesti, equatore celeste, paralleli celesti e così via.
Lo Zenit è il punto in cui la verticale, su un osservatore, prolungata, incontra la sfera
celeste. Il Nadir è il suo opposto.
Un punto può essere individuato con le sue coordinate (latitudine e longitudine) sulla sfera
celeste che sono la declinazione, corrispondente alla latitudine, e l’angolo orario,
corrispondente alla longitudine.
Per trovare le coordinate celesti si possono usare 3 diversi metodi.
Coordinate locali orarie, con le effemeridi, ho la declinazione del corpo celeste, che è la sua
latitudine, e l’angolo orario che è la longitudine rispetto al meridiano passante dall’osservatore o al
meridiano di Greenwich.
Coordinate azimutali, rilevate da bordo, col sestante. Si misura l’altezza dell’angolo dell’astro con
l’orizzonte ottico, con la bussola da rilevamento si misura l’angolo tra la posizione dell’astro e
il nord.
Coordinate equatoriali, come se fossero le coordinate geografiche ma sulla sfera celeste
In ogni caso, rilevando 2 o 3 astri sarà possibile ricavare il punto nave, rilevato, e portarlo
sulla carta nautica.
Sono corpi celesti le stelle, i pianeti ed i satelliti.
Nel cielo le stelle formano gruppi chiamati costellazioni come per esempio:
Orione, Ursae majore, Corona Borealis, Leo, Cigno, Aquila, ecc.
Esse brillano di luce propria e sono classificate in base alla quantità di luce che riceviamo da
loro, quindi il termine “grandezza” si riferisce alla loro luminosità apparente.
Le stelle utili alla navigazione, i cui dati sono annotati sulle “Effemeridi “, ammontano a 174.
I pianeti sono corpi celesti che compiono rivoluzioni intorno al Sole e si distinguono dalle stelle
perché non scintillano, almeno non di luce propria.
Utili sono quelli i cui dati sono riportati sulle Effemeridi, quindi: Venere, Marte, Giove e Saturno.
I satelliti sono corpi celesti che compiono rivoluzioni intorno ai pianeti.
Il sistema solare
Il sistema solare comprende il sole, i pianeti e i satelliti. La terra è un pianeta e la luna è il suo
satellite. Tutti i pianeti descrivono ellissi, o orbite, intorno al sole, in senso diretto (cioè
antiorario) con moto non uniforme; il sole occupa uno dei due fuochi dell’ellisse (legge di
Keplero).
La terra
La terra è un ellissoide, ma per la navigazione si considera generalmente sferica, eccettuato in
pochi casi.
Quando si considera la terra sferica si assume come sfera terrestre quella il cui volume è pari
al volume dell’ellissoide terrestre, il cui raggio è Km. 6.371,221 e quindi il diametro è Km.
12.742,442 .
La terra, oltre ad essere soggetta al moto diurno di rotazione, in senso diretto, attorno al
proprio asse, gira intorno al sole con un’orbita ellittica, ad una distanza media di 148 milioni
di Km. Mantenendo, costantemente, il proprio asse inclinato di 23°27’, rispetto alla direzione
normale al piano dell’orbita.
L’estremità’ del suo asse di rotazione sono i poli terresti. Polo Nord è quello la cui prosecuzione
va verso la stella Polare, Polo Sud è l’opposto.
Il fatto che la terra si muova con l’asse inclinato di 23°27’, rispetto alla direzione normale al piano
dell’orbita, fa sì che il moto apparente del sole, oltre a partecipare al moto apparente diurno,
come qualsiasi altro astro, faccia apparentemente, nel giro di un anno, anche un circolo
massimo che si chiama ECLITTICA e che è, a sua volta, inclinata di 23°27’ rispetto al piano
dell’orbita terrestre.
La combinazione di questi due moti, e di differenti posizioni reciproche, fra terra e sole, da
luogo alle stagioni mentre il solo moto di rotazione origina il giorno e la notte.
In astronomia, il tempo siderale è il tempo che impiega la Terra a compiere un giro
completo rispetto alle stelle. Significa letteralmente "tempo delle stelle".
Il tempo a cui siamo abituati nella vita di tutti i giorni è il tempo solare. L'unità fondamentale
del tempo solare è un giorno, ovvero il tempo impiegato dal Sole a percorrere 360 gradi nel cielo,
come effetto della rotazione terrestre.
Unità più piccole di tempo solare non sono altro che suddivisioni di un giorno:

1/24 di un giorno = un'ora
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

1/60 di ora = un minuto
1/60 di minuto = un secondo
La Terra però non compie un giro di 360 gradi in un giorno solare. Essa è in orbita attorno al
Sole, e nel corso di un giorno si muove di circa un grado lungo la propria orbita (360 gradi /
365,25 giorni per un'orbita completa = circa un grado al giorno). Perciò la Terra deve ruotare
361 gradi per far sembrare che il Sole abbia compiuto un giro di 360 gradi nel cielo.
Per questo motivo, in astronomia, si usa il giorno siderale, che elimina la complicazione dell'orbita
terrestre attorno al Sole, e si basa solo su quanto tempo la Terra impiega a ruotare di 360
gradi rispetto alle stelle. In media è quattro minuti più corto di un giorno solare, a causa del
grado in più. Invece di definire un giorno siderale della durata di 23 ore e 56 minuti,
definiamo ore, minuti e secondi siderali come frazioni del giorno uguali a quelle dei
corrispettivi solari. Così un secondo solare dura 1,00278 secondi siderali.
Il tempo siderale è utile per determinare dove si trovano le stelle in un certo istante. Il
tempo siderale divide una rotazione completa della Terra in 24 ore siderali; allo stesso modo, la
mappa del cielo è divisa in 24 ore di ascensione retta (AR). Non è una coincidenza: il tempo
siderale locale (TSL) indica l'ascensione retta che sta passando in quel momento sul meridiano
locale. Così, se una stella ha un'ascensione retta di 5 ore, 32 minuti e 24 secondi, sarà in
meridiano alle 05:32:24 TSL. Più in generale, la differenza tra l'AR di un oggetto e il tempo
siderale locale dice quanto lontano l'oggetto è dal meridiano. Per esempio, lo stesso oggetto
alle 06:32:24 TSL (un'ora siderale più tardi) sarà un'ora di ascensione retta ad ovest del
meridiano, corrispondente a 15 gradi. Questa distanza angolare dal meridiano è chiamata
l'angolo orario dell'oggetto.
IL SESTANTE
Il sestante è uno strumento ottico utilizzabile per la misurazione di angoli sottesi tra due
punti visibili. Nonostante il sestante possa essere utilizzato per la misura di qualsiasi tipo di
angolo, affronteremo qui solo la misurazione dell’arco di verticale compreso tra un astro e
l’orizzonte (altezza dell’astro).
Un sestante è uno strumento utilizzato per misurare l'angolo di elevazione di un oggetto
celeste sopra l'orizzonte. Tecnicamente la misura si effettua facendo collimare l'oggetto con
l'orizzonte. La data e l'angolo di misura sono utilizzati per calcolare una specifica posizione su
una mappa nautica, e si usa per esempio traguardando a mezzogiorno il sole per individuare la
latitudine.
La scala di un sestante è di 60°, pari ad 1/6 di circonferenza; è da qui che deriva il suo nome,
mentre un ottante, invece, è un dispositivo simile, ma dispone di una scala più piccola pari ad
1/8 di circonferenza, o 45°. Questo dispositivo fu utilizzato fino al 1767 in quanto, in quel
anno, venne pubblicata la prima edizione dell'almanacco nautico sul quale erano riportate le
distanze lunari che consentivano ai navigatori dell'epoca, di individuare la data corrente in
relazione all'angolo tra il sole e la luna. Tuttavia, quest'angolo, qualche volta superava i 90°,
rendendo impossibile l'utilizzo dell'ottante, e spianando la strada all'utilizzo del sestante.
Principio di funzionamento
Il sestante sfrutta il principio della doppia riflessione: se un raggio luminoso subisce una
doppia riflessione sullo stesso piano, l'angolo di deviazione è il doppio dell'angolo formato dalle
superfici riflettenti. La scala del sestante è di 60° reali ma e graduata in maniera doppia in
modo da leggere direttamente il doppio dell'angolo formato dai due specchi. Fu Sir Isaac
Newton l'inventore del principio della doppia riflessione negli strumenti di navigazione, ma
queste ricerche non furono mai pubblicate. Successivamente, due uomini, indipendentemente
l'uno dall'altro, riscoprirono il sestante attorno al 1730: John Hadley (1682-1744), matematico
inglese, e Thomas Godfrey, (1704-1749), inventore americano. Il sestante sostituì l'astrolabio,
fino a quel tempo il principale strumento di navigazione.
Vantaggi
Rispetto all'astrolabio il sestante ha il vantaggio che è possibile traguardare un oggetto rispetto
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all'orizzonte, piuttosto che in relazione allo strumento, consentendo una misura più precisa.
Nel momento in cui l'orizzonte e l'oggetto celeste sono traguardati in realtà sono fermi, anche
se l'imbarcazione si sta muovendo. Questo avviene in quanto la collimazione dei due punti
avviene tramite la riflessione di due specchi che sottraggono il moto causato dalla nave.
Utilizzo
L'osservazione in un sestante fa collimare due punti di vista. Uno attraverso lo specchio
mobile, è il cielo o un oggetto posto nella volta celeste, l'altro, attraverso lo specchio fisso, è
l'orizzonte. Attraverso un’opportuna regolazione si porta l'immagine della parte bassa
dell'oggetto celeste a toccare l'orizzonte. La misura si prende contemporaneamente all'ora e al
giorno. Viene poi letto l'angolo di elevazione dalla scala, detta nonio e registrata con la data.
La data e l'ora sono utilizzate per estrarre dalle Effemeridi i dati dell'oggetto celeste, utili al
calcolo. La misurazione viene poi trasformata in una posizione mediante diverse procedure
matematiche. Il metodo più semplice consiste nel disegnare l'elevazione dell'oggetto
traguardato su di un globo sferico. L'intersezione di due o più circoli di elevazione, riferiti a due
o più oggetti celesti, fornisce una precisa localizzazione. Il sestante è uno strumento delicato.
Se dovesse cadere, l'arco, che è la parte più importante, potrebbe piegarsi e di conseguenza
comprometterne la precisione. È tuttavia possibile rettificarlo con appositi strumenti di misura,
o con ottiche di precisione. Gli specchi, invece, sono calibrati in parallelo mediante distanziatori
di precisione posti sulla loro superficie.
Anatomia di un sestante
Schema di un sestante
Il braccio detto "alidada" muove lo " specchio mobile". L'indicatore o "linea di fede" punta sul
"lembo o arco" per mostrarne la misurazione. Lo "specchio fisso" è solidale con l'armatura ed è
di vari tipi. Il telaio lega tutti i componenti. Solidale al telaio, opposto allo specchio fisso, c'è il
"cannocchiale".
Vi sono due tipi di sestante, danno entrambi buoni risultati, per cui è solo questione di
preferenze personali.
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Il sestante tradizionale ha uno specchio fisso a orizzonte parziale o mezzo-orizzonte. Divide
il campo di visuale in due. La parte esterna è trasparente ed è visibile l'orizzonte, La parte
interna è riflettente ed è visibile l'oggetto celeste da traguardare, riflesso anche dallo specchio
mobile. Il vantaggio è che, sia l'orizzonte, che l'oggetto celeste sono illuminati e quindi il più
possibile visibili. Questo viene utilizzato soprattutto di giorno, con il sole, o ai crepuscoli, con le
stelle, quando l'orizzonte è facile da vedere. Tuttavia, è necessario assicurarsi che la parte
bassa dell'oggetto celeste tocchi l'orizzonte.
Il sestante a orizzonte totale utilizza uno specchio semi-argentato che consente una visione
totale dell'orizzonte. Questa caratteristica rende più agevole osservare il momento in cui la
parte inferiore dell'oggetto celeste, tocca l'orizzonte.
E ovvio che in entrambi i tipi, uno specchio di dimensioni più grandi consente un maggior
campo visuale, e di conseguenza una ricerca più agevole dell'oggetto celeste. I moderni
sestanti possiedono specchi di 5 cm di diametro, mentre nel secolo precedente raramente
superavano i 2.5 cm. Quando l'orizzonte non è visibile si utilizza un orizzonte artificiale :
nel caso di nebbia, di notti senza luna, quando si osserva attraverso una finestra, o
quando l'orizzonte è nascosto dietro alberi o edifici. I sestanti professionali montano
orizzonti artificiali di solito costituiti da uno specchio che punta a una bolla d'aria
situata in tubo pieno di fluido. Molti di essi possiedono anche filtri per traguardare il
sole e ridurre gli effetti della nebbia.
LE EFFEMERIDI
Le Effemeridi nautiche sono una raccolta di tavole, edite annualmente, che forniscono, in base
alla data e all'ora, gli elementi variabili della posizione sulla sfera celeste degli astri
"osservabili" per la condotta della navigazione astronomica.
Gli astri considerati "osservabili" sono le stelle più brillanti, il Sole, la Luna e quattro pianeti
(Marte, Giove, Venere, Saturno).
La produzione delle prime effemeridi, ancora rudimentali, risale allo sforzo degli astronomi
congiunto all’esigenza dei primi navigatori oceanici.
La definizione delle leggi della meccanica celeste (Copernico, Keplero, Galileo, Newton)
consentì di precalcolare i dati di posizione degli astri, e di preparare dei manuali che li
fornivano, con ampio anticipo, per le lunghe navigazioni oceaniche: erano ormai le "Effemeridi
nautiche".
Le prime Effemeridi nautiche complete, e stilate nella forma odierna, risalgono alla fine del
XVII secolo da parte della Francia (1679,dell'Inghilterra (1767) e Prussia (1776).
Per l'Italia, l'Istituto Idrografico cominciò nel 1916 e nel 1954, anche avvalendosi del più
aggiornato modello dell'Istituto Idrografico della Marina degli Stati Uniti, perfezionò la stampa
delle Effemeridi in modo da semplificare al massimo i calcoli richiesti al navigante.
Oggi l'importanza delle Effemeridi nautiche, una volta indispensabili per la condotta della
navigazione astronomica, è molto diminuita in conseguenza dell'avvento del sistema di
navigazione satellitare (G.P.S.), che risolve completamente le esigenze del navigatore per le
navigazioni di altura, fuori vista della costa.
Nel nostro corso non tratteremo perciò la navigazione astronomica e quindi ci limiteremo a
trattare molto sinteticamente questa pubblicazione.
Come già detto le Effemeridi sono pubblicate annualmente e coprono tutto l'anno di
pubblicazione.
Per ogni giorno e per ogni ora sono fornite, su due pagine affiancate, le "coordinate celesti"
degli astri (Sole, Luna e pianeti ..... molto variabili nel corso della giornata) e del punto di
riferimento " g " (punto "gamma"), origine delle coordinate "celesti", posto sull'Equatore
celeste (latitudine zero) e per convenzione di "longitudine celeste" pari a zero.
Per le maggiori 60 stelle "osservabili" sono forniti, in ogni pagina, le coordinate celesti di
ciascuna stella riferite al "punto gamma", in modo che, sommandole alle coordinate del "punto
gamma" ricavabili sulle tavole in funzione dell'ora, se ne può stabilire la posizione nella sfera
celeste ad ogni istante.
Una serie di tavole, intestate ad ogni minuto (0-60), consentono di interpolare, al
secondo/decimo di secondo, il dato fornito dalle tavole in corrispondenza dell'ora. Le
stelle "osservabili" sono quelle che per la loro grandezza e luminosità sono ancora visibili,
quando ancora il cielo non è completamente buio, e contemporaneamente la linea dell'orizzonte è
ancora ben marcata.
Altri dati ricavabili dalle pagine giornaliere delle Effemeridi sono:
 L'ora di inizio e fine del crepuscolo nautico al sorgere e al tramonto, in funzione della
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latitudine dell'osservatore
 Analogamente per quanto riguarda l'ora del sorgere e del tramonto del Sole e della Luna
 L'ora del passaggio al meridiano del Sole e della Luna
Le Effemeridi sono inoltre corredate di apposite tavole per la correzione delle altezze degli astri
misurate con il sestante, per tenere conto della rifrazione, della depressione dell'orizzonte (in
relazione all'altezza dell'osservatore), della dimensione angolare del Sole e della Luna
(semidiametro), dell'angolo di parallasse dovuto alla distanza tra il centro della Terra e
l'osservatore, quando si considerano astri "vicini" (Luna e Sole).
In conclusione le Effemeridi, che qui abbiamo riassunto per motivi culturali "storici", sono
indispensabili, solo per chi deve effettuare il punto nave astronomico, e non si può escludere
che siano ormai disponibili applicativi per P.C.: o "potenti calcolatrici" che abbiano già
memorizzati i dati di calcolo contenuti nelle Effemeridi.
Lezione 19
Acque territoriali
Fino a 12 miglia dalla costa. Sono le acque sulle quali lo stato esercita la sovranità.
Per i golfi si considerano le miglia a partire dalla linea di base segnata sulle carte
nautiche. Nebbia
Si considera nebbia quando la visibilità è inferiore a 1.000 metri, altrimenti
è foschia. Le aree marine protette
Sono generalmente divise in tre differenti zone: A, B, C.
A:
B:
C:
riserva integrale, accesso vietato
riserva gen erale, accesso consentito ma con vincoli di velocità.
riserva parziale, accesso consentito ma pesca subacquea e sportiva
subordinate ad autorizzazioni dell’ente gestore
In ogni caso la navigazione in queste aree è disciplinata da ordinanze
dell’autorità marittima e degli enti gestori
I limiti di tali aree sono segnati da miragli gialli e luci gialle.
Batterie e olii esausti, rifiuti di bordo
E’ vietato disperdere nell’ambiente olii e batterie esausti, i porti dovrebbero
istituire luoghi di deposito di tali rifiuti
Naturalmente ciò è valido anche per i rifiuti, alimentari e non, di bordo.
PROGRAMMA D’ESAME PER IL CONSEGUIMENTO DELLE ABILITAZIONI AL COMANDO E
ALLA CONDOTTA DI UNITA’ DA DIPORTO A MOTORE nonchè DELLE UNITA’ A VELA CON O
SENZA MOTORE AUSILIARIO E MOTOVELIERI, PER LA NAVIGAZIONE SENZA ALCUN LIMITE
DALLA COSTA.
PROVA TEORICA
1. a) Elementi di teoria della nave, limitatamente alle strutture principali dello scafo;
b) Teoria della vela (solo per l’abilitazione alla navigazione a vela);
c) Attrezzatura e manovra delle unità a vela (solo per l’abilitazione alla navigazione a vela);
L’esame teorico di cui alla precedenti lett. b) e c) è svolto contemporaneamente alla prova
pratica.
d) Tipi di elica e di timone e loro effetti.
e) Cenni sul galleggiamento e sulla stabilità. Centri di spinta e di gravità delle unità da
diporto.
2. a) Funzionamento dei motori a scoppio e diesel;
b) Irregolarità e piccole avarie che possono verificarsi durante il loro funzionamento e il modo di
rimediarvi;
c) Calcolo dell’autonomia in relazione alla potenza del motore ed alla quantità residua di
carburante.
3. a) Regolamento di sicurezza con particolare riferimento a:
1) tipo di visite e loro periodicità
2) mezzi di salvataggio e dotazioni di sicurezza, in relazione alla distanza dalla costa;
3) prevenzione incendi ed esplosioni, Conoscenza dei sistemi antincendio;
b) Provvedimenti da adottare in caso di sinistro marittimo (incendio falla collisione – incaglio
uomo in mare).
c) Provvedimenti per la salvezza delle persone a bordo, in caso di sinistro marittimo e di
abbandono di nave
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d)
e)
Precauzioni da adottare in caso di navigazione con tempo cattivo
assistenza e soccorso, Cassetta medicinale di pronto soccorso, Segnali di salvataggio e
loro significato
4. a) Regolamento per evitare gli abbordi in mare e norme di circolazione nelle acque interne;
b) Precauzioni in prossimità della costa o di specchi acquei dove si svolgono altre attività
nautiche (nuoto sci nautico pesca subacquea, ecc.)
5. a) Cenni sulla meteorologia in generale Atmosfera: pressione, temperatura, umidità e strumenti
di misurazione. Venti. Correnti. Lettura della carta del tempo
b) Bollettini meteorologici per la navigazione marittima. Previsioni meteorologiche locali;
6. a) Coordinate geografiche: differenza di latitudine e di longitudine latitudini crescenti;
b) Orientamento e rosa dei venti
c) Elementi di magnetismo terrestre e navale
d) Bussole magnetiche: compensazione e tabella delle deviazioni residue
e) Prora Rott a Correzione e conversione Effetto del vento e della corrente
f) Concetto di ortodromia e lossodromia
g) Cenni di astronomia: riconoscimento della stella polare. Cenni sulla misurazione
dell’altezza degli astri e degli angoli con l’uso del sestante e con l’impiego delle effemeridi
nautiche; (1) La circolare n. 264425 del 28.4.1998 della D.G. Naviglio reca chiarimenti in
ordine ai “cenni di astronomia”.
h) Navigazione stimata: tempo spazio velocità.
i) Navigazione costiera: risoluzione dei relativi problemi anche in presenza di vento e
corrente;
m) Cenni sugli apparecchi radioelettrici di bordo e loro impiego;
n) Radionavigazione Sistemi di navigazione iperbolica e satellitare;
o) Fusi orari: calcolo dell’ora locale;
p) Carte nautiche , varie rappresentazioni e impiego Pubblicazioni nautiche;
r) Comunicazioni radiotelefoniche e relative procedure.
7. La prova teorica deve essere completata da una prova di carteggio e di calcolo sulla
navigazione costiera.
8. a) Leggi e regolamenti che disciplinano la navigazione da diporto Codice della navigazione
per quanto attinente alla navigazione da diporto con particolare riferimento a :
1) il comandante della nave: doveri e responsabilità;
2) attribuzioni dell’Autorità marittima e della navigazione interna Potere di ordinanza ;
3) documenti da tenere a bordo delle unità da diporto;
b) Disciplina dello sci nautico.
c) Cenni sulla locazione e noleggio delle unità da diporto.
PROVA PRATICA
La prova pratica deve essere effettuata in mare. Durante la prova pratica il candidato deve
dimostrare di saper condurre l’unità alle diverse andature, effettuando con prontezza e
capacità d’azione le manovre necessarie, l’ormeggio ed il disormeggio, il recupero di uomo in
mare, i preparativi necessari per fronteggiare il cattivo tempo e l’impiego delle apparecchiature
tecniche per la navigazione, delle dotazioni di sicurezza e dei mezzi di salvataggio e
antincendio.
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