STEP#28

 Sintesi finale

Il solcometro fu un fedele compagno della navigazioni fin da tempi antichi.

Le prime notizie sullo strumento risalgono al I secolo a.C., epoca in cui visse il suo inventore Marco Vitruvio Pollione (STEP#09).

La parola solcometro deve la sua etimologia alla metafora "solcare il mare" (STEP#01), termine che rimanda al moto di una nave, in quanto, la funzione principale di tale strumento è quella di misurare la velocità di un'imbarcazione (STEP#01).

Il primo solcometro utilizzato, risalente all'età delle esplorazioni (Age of discovery, STEP#09), fu quello a barchetta. Il solcometro a barchetta (STEP#02), era un apparecchio dal funzionamento molto semplice (STEP#22): constava di un pezzo di legno avvolto ad una sagola, sulla quale erano fatti noti ad uguale distanza, che veniva lanciato in mare (STEP#08). Tramite una clessidra si facevano trascorrere 30 secondi e in quel tempo si contava il numero di nodi che filavano attraverso le mani del marinaio, da cui si poteva ricavare la velocità.

Nonostante il meccanismo molto semplice, questo strumento diede il via ad una nuova misurazione della velocità, ovvero la velocità in nodi (STEP#06). Un nodo equivale ad un miglio marino che corrisponde a 1,852 km/h (STEP#15).

In ambito internazionale, il solcometro, proprio perché costituito da una tavoletta di legno, prese il nome di log, che in inglese significa tronco di legno. Per la sua enorme diffusione, tutti gli strumenti nautici, progettati per misurare  la velocità di una nave, presero il nome di logs, e su ogni nave iniziò ad essere presente un logbook, un registro di navigazione (STEP#01). Il logbook venne poi anche utilizzato per assolvere altri compiti, come ad esempio quello del Divelog, in questo caso registro per monitorare le immersioni subacquee (STEP#25).

Nel corso degli anni il solcometro venne perfezionato e nel 1800 nacque il solcometro ad elica (STEP#03). In questo tipo di solcometro non si contavano più manualmente i nodi, ma un'elica girava e tramite un contatore i giri venivano tradotti in nodi orari (STEP#08). Successivamente, grazie al progresso scientifico, vennero progettati diversi tipi di solcometri (STEP#08), quello digitale, basato sul principio fisico della variazione di frequenza che subisce un'onda (STEP#05) e venne adattato anche per l'utilizzo nei sommergibili (STEP#16), sempre per misurarne la velocità. 

Tutti questi tipi di solcometri vengono utilizzati ancora tutt'oggi, a rispetto ovviamente delle varie normative vigenti (STEP#23).

Il 1800 fu l'anno del boom del solcometro, come si può ben vedere anche tramite l'utilizzo di Google Ngram Viewer (STEP#24).

Moltissimi si cimentarono nella costruzione di nuove tipologie di solcometri e nel perfezionamento di quelli esistenti (STEP#11), tra cui  Thomas Walker, proprietario della ditta inglese "Thomas Walker & Son". Proprio per la costruzione di log e tramite l'uso di pubblicità (STEP#13), la ditta Walker si fece conoscere a livello mondiale. Tra i molti modelli, che possiamo riconoscere dalla presenza del marchio (STEP#20), il più famoso fu il Cherub Log, tutt'ora presente in molte aste come oggetto di antiquariato, in musei e  che venne usato anche nel cinema (STEP#12).  

A nota della sua enorme diffusione nel 1801 venne pure introdotta una costellazione raffigurante lo strumento (ASTRONOMIA).

In ambito scientifico riveste grande importanza nella scienza della navigazione, in particolar modo è mezzo necessario per la navigazione stimata (STEP#04); essa, tramite l'utilizzo di bussola e solcometro, è in grado in conoscere, istante per istante, la posizione di una nave.

Sul piano delle scienze umanistiche, invece, lo possiamo ritrovare in romanzi come "Ventimila leghe sotto i mari" o "Moby Dick" (STEP#07), nei fumetti pubblicati da "Il Corriere dei piccoli" (STEP#21) e in varie altre opere (STEP#10).

Per concludere, all'interno di questo blog, gli appassionati di scienza potranno trovare anche vari brevetti relativi al solcometro (STEP#17) e principi chimici sfruttati dallo strumento per il suo funzionamento (STEP#26), i collezionisti di francobolli potranno ammirare alcuni esempi relativi all'epoca in cui comparve per la prima volta lo strumento (STEP#18), mentre, i più pigri, potranno sfruttare la mappa concettuale o l'abbecedario per avere una parziale conoscenza di quello che può essere un solcometro (STEP#19, STEP#27).

STEP#27

Mappa concettuale

Cronaca

Il giornale

Nonostante gli yacht moderni siano pieni di strumenti elettronici, il tradizionale solcometro è ancora un prezioso compagno di bordo che permette di monitorare la velocità della barca e le miglia percorse. Le barche da diporto moderne sono ricche di strumentazioni elettroniche e digitali, il Gps su tutte, in grado di indicare con estrema esattezza la posizione istantanea e quindi la velocità dello scafo. Eppure ancora oggi il tradizionale il solcometro è un compagno prezioso di ogni diportista.

Questo articolo di giornale descrive e rappresenta come questo strumento segnò una svolta fondamentale nella navigazione stimata dei marinai.

STEP#26

 La chimica e gli strumenti scientifici

L'acqua di mare è una soluzione acquosa in cui sono sono presenti sali, gas disciolti, sostanze organiche e particelle non solubili. Uno dei suoi parametri principali è la salinità. La salinità indica la quantità di sali disciolti nelle acque marine, misura la quantità di sale presente in un chilogrammo di acqua marina e viene normalmente espressa in parti per mille (ppt) e indicata come ‰.

Varia da zona a zona in funzione di fattori quali l'evaporazione, l'apporto di acqua dolce proveniente dai continenti e le precipitazioni. Il cloruro di sodio è il sale più abbondante disciolto nell'acqua di mare, seguono poi il calcio, il potassio e i sali di magnesio.

La conducibilità elettrica dell’acqua di mare è una stretta conseguenza della salinità. L’acqua pura è un cattivo conduttore di elettricità, ma, in presenza di ioni disciolti in essa, la conducibilità aumenta in modo proporzionale alla quantità degli ioni e alla temperatura.

Le misure di conducibilità sono essenziali per valutare i parametri delle correnti marine e sfruttate nei solcometri elettromagnetici, per misurare la velocità della nave.

Sitografia

Caratteristiche fisico chimiche dell'acqua di mare

Salinità dell'acqua di mare

Oceanografia

STEP#25

 Cose personali

All'interno della mia esperienza personale ho individuato tre oggetti, che rappresentano i tre momenti della conoscenza:

• Memento (oggetto di memoria del passato)

Come oggetto del passato ho scelto il mio DiveLog, il registro su cui si scrivono i dati delle immersioni subacquee, in memoria di quando da piccola presi il mio primo brevetto per immersioni.   

• Utensile (oggetto del mio fare presente)

Come oggetto del mio presente ho scelto il mio computer, strumento diventato assolutamente necessario in questo periodo, tramite il quale riesco sia a seguire l'università sia stare in contatto con i mei compagni ormai distanti. 

• Feticcio (un oggetto del vissuto una funzione magica di previsione/progetto del futuro)

Come oggetto di previsione del futuro ho scelto la foglia  di alloro che, come da tradizione, è stata tolta dalla corona di laurea del festeggiato e che tengo sempre con me come porta fortuna per la mia laurea, progetto per il mio futuro.

STEP#24

 Le parole nella storia

Tramite l'uso del sito Ngram Viewer, ho ricercato le parole inglesi: chip log, nautical log e ship log, traduzioni della parola italiana solcometro.

Insieme a quest'ultime, la mia ricerca si è focalizzata sulla Thomas Walker & Son che, come citato nello STEP#11, fu una delle principali ditte produttrici di solcometri.

Come si può notare, il picco si raggiunse nel 1850, anno della costruzione del primo solcometro della ditta, per crescere nuovamente tra il 1870-1905, anni in cui la ditta brevettò alcuni tra i suoi più famosi modelli, tra cui il Cherub log, presente nello STEP#20.

In questo secondo grafico, invece, le parole da me ricercate sono state: solcometro, miglio nautico e velocità in nodi. Questa corrispondenza tra le parole, come già detto negli STEP#15 e STEP#06, è dovuta alla modalità d'uso del solcometro, STEP#22 e STEP#05, tramite cui nacque l'espressione nodo per indicare la velocità di una nave.

STEP#23

 La normativa

• Il solcometro, essendo strumento di navigazione marittima, deve essere conforme alla norma IEC 61023: 2007: 

Qui riporto l'astratto: 

Apparecchiature e sistemi di navigazione marittima e di radiocomunicazione - Apparecchiature per la misurazione della velocità e della distanza marittima (SDME) - Requisiti prestazionali, metodi di prova e risultati dei test richiesti

IEC 61023: 2007 Specifica i requisiti minimi di prestazione, i metodi di prova e i risultati dei test richiesti dei dispositivi per indicare la velocità e la distanza - le apparecchiature di misurazione della velocità e della distanza (SDME) richieste dal Regolamento 192 del Capitolo V della Convenzione internazionale per la sicurezza della vita a Sea (SOLAS), 1974, come modificato. È associato a IEC 60945 e basato sui requisiti della risoluzione IMO A.824MSC.96 (72). Questa nuova edizione tiene conto delle modifiche agli standard di prestazione dell'IMO per SDME concordati nella risoluzione MSC.96 (72) nel 2000.

 

Data di pubblicazione: 2007/06/27 

Data di stabilità: 2022. 

PDF: IEC 61023.  

• Come indicato nella brochure (PDF) del solcometro, venduto dalla compagnia Telemar, di cui qui riporto qui il link del sito, il seguente strumento deve seguire la norma IEC 61162-1: 2016:

Qui riporto una parte dell'astratto:

Apparecchiature e sistemi di navigazione marittima e di radiocomunicazione - Interfacce digitali - Parte 1 

La norma IEC 61162-1: 2016 contiene i requisiti per la comunicazione di dati tra strumenti elettronici marittimi, apparecchiature di navigazione e di radiocomunicazione quando interconnesse tramite un sistema appropriato. Questa parte di IEC 61162 ha lo scopo di supportare la trasmissione di dati seriali unidirezionali da un singolo oratore a uno o più ascoltatori (...).

Data di pubblicazione: 2016-08-31

Data di stabilità: 2021.

PDF: IEC 61162-1

Sitografia: link.  

STEP#22

 Manuale d'uso

Il solcometro è uno strumento di misura per la velocità delle navi. Il primo solcometro inventato, approssimativamente nel XV secolo, fu quello a barchetta, il cui principio di funzionamento era relativamente semplice, ma che divenne, e che è ancora tutt'oggi, uno strumento fondamentale per la navigazione.

Istruzioni per l'uso:

1. Prendere una tavola di legno e zavorrarla, da qui il nome inglese log (log=tronco di legno)
2. Legarla una corda, sagola.
3. Su di essa, ad una distanza ognuno di 15,43 m, fare dei nodi. 
4. Lanciare la tavola in mare
5. Dotarsi di clessidra.
6. Contare quanti nodi passano tra le mani del marinaio, al filare della sagola, in 30 secondi.
7. Il numero di nodi rappresenta la velocitàsolco.

Illustrazione componenti di un solcometro.

Principio di funzionamento.

Riprese della "Scuola di vela e Navigazione" di Cesenatico.

All'inizio è possibile assistere all'utilizzo di un solcometro a barchetta.

Da questo principio di funzionamento deriva il nodo usato come unità di misura per la velocita di una nave, che corrisponde ad un miglio nautico all'ora.

Nel corso degli anni lo strumento subì migliorie: prime tra tutte l'invenzione del solcometro ad elica, ancora oggi utilizzato, fino ad arrivare a solcometri elettromagnetici, solcometri a pressione e solcometri ad ultrasuoni.

L'unico limite rimasto dello strumento è che la velocità, indicata dal dispositivo, è in relazione alla superficie del mare e non al fondale, come indicato da strumenti quali il GPS. 

Nonostante ciò il solcometro rimane lo strumento più sensibile e immediato per registrare, sul logbook, ogni minima variazione della velocità di una nave.

STEP#21

 Il fumetto

Il Corriere dei Piccoli, anche noto come Corrierino o Giornalino , è stata la prima rivista settimanale di fumetti italiana, pubblicata dal 1908 al 1996. Ha introdotto in Italia i fumetti statunitensi oltre a pubblicare autori italiani, presentando narratori e poeti di primo piano.

La pubblicazione fu ideata dalla giornalista Paola Lombroso Carrara con intenti pedagogici, ponendosi come obiettivo la formazione e l'educazione dei giovani in maniera adatta all'età, alternando alle “storie illustrate a colori” articoli di divulgazione scientifica, di letteratura, racconti e narrativa di buona qualità.

Le foto rappresentano la copertina e una pagina della storia del fumetto: "Un capitano di 15 anni", dal romanzo di Jules Verne del 1878, storia apparsa sul Giornalino dal nº 44 del 7 novembre 1971 al nº 2 del 9 gennaio 1972.

"Il Giornalino"

STEP#20

 Il marchio

Come raccontato nei precedenti step (STEP#11, STEP#13, STEP#17) la  Thomas Walker & Son fu una delle principali ditte produttrici di solcometri. Tutt'oggi si posso ancora ritrovare in vendita oppure all'interno di musei strumenti da loro prodotti.

Qui riporto il Cherub log, uno dei principali tipi solcometri costruiti dalla ditta, riportante il marchio della stessa.

Sitografia

Walker's log

STEP#19

 L'abbecedario

• A come analogico (solcometri moderni).
• B come barchetta (solcometro a barchetta, STEP#05).
• C come cherub-log (tipo più perfezionato di solcometro è il cherub-log che al posto della barchetta ha un'elica-pesce con alette a spirale).
• D come Doppler (utilizzo dell'effetto Doppler per determinare la velocità della nave).
• E come elica (solcometro ad elica, STEP#08).
• F come frequenza (i solcometri ad onda continua lavorano su frequenze comprese tra 2 e 4 Mhz, STEP#05).
• G come galleggiante (il tipo detto "a barchetta" è costituito da un galleggiante, che gettato in mare da poppa fa svolgere una sagola graduata con dei nodi a distanza fissa).
• H come Harpoon Log (tipologia di solcometro inventata dalla ditta Thomas Walker & Son).
• I come imbarcazioni (strumento utilizzato per misurare la velocità delle imbarcazioni).
• L come legno (solcometro in inglese si dice Log= pezzo di legno).
• M come miglio nautico (1 nodo equivale ad 1 miglio nautico all'ora). 
• N come nodo (il nodo è rimasto unità di misura delle velocità in mare).
• O come ottone (materiale con cui si costruivano i primi solcometri, #STEP08).
• P come pressione idraulica (solcometro a pressione idraulica, STEP#05).
• Q come quadrante (dove si legge la velocità nei solcometri moderni).
• R come registro di navigazione (il termine registro di navigazione, o logbook, originariamente si riferiva a un libro per registrare le letture del log utilizzato per stimare la velocità di una nave sull'acqua).
• S come sagola (STEP#08, costellazione "Il solcometro e la sagola").
• T come Thomas Walker (costruttore, STEP#11).
• U come ultrasuoni (solcometro ad ultrasuoni).
• V come velocità (il solcometro è utilizzato per misurare da bordo la velocità delle navi).
• Z come zavorra (la tavoletta di legno che si gettava in mare era zavorrata in modo che si mantenesse verticale).

STEP#18

 Francobolli

Come già menzionato nello STEP#09 l'invenzione del solcometro cade in quella definita come età dell'esplorazione (Age of discovery).

L'esplorazione del globo iniziò con le scoperte portoghesi degli arcipelaghi atlantici di Madeira e delle Azzorre, di seguito riporto due francobolli riguardanti le suddette scoperte.

Il solcometro fu quindi un importante e fedele compagno di navigazione in quelli che furono gli anni dell'esplorazione europea, che portarono all'aumento del commercio globale e del numero di imperi coloniali europei, con il contatto tra il Vecchio Mondo  e il Nuovo Mondo. Questo rappresentò uno degli eventi globali più significativi.

Age of discovery

Curiosità

 Astronomia

Il solcometro è la sagola  (Lochium Funis) fu una costellazione introdotta da Johann Bode nel 1801.

Era avvolto attorno a Pyxis, la bussola, e rappresentava un solcometro unito alla sua sagola, strumenti usati per misurare la velocità della nave (STEP#02, STEP#08).

Attualmente scomparsa.

Lochium funis

STEP#17

 Brevetti

In questo post si possono trovare alcuni brevetti relativi al solcometro ed ai suoi miglioramenti.

(I brevetti sono stati reperiti tramite l'utilizzo di Espacenet e Google Patent)

• US176687A (link Google Patent)
• Bibliographic data:
• Applicants: Daniel Riggs, Robert Riggs.
• Publication as: US176687A.
• Data: 1876-04-25.
• Obiettivo: miglioramenti nel misurare la velocità e nei ships log.

(PDF)
• GB348832A (link Espacenet)
• Bibliographic data:
• Applicants: Jeffrey Walker; Thomas Sydney Walker; Thomas Waler & Son LTD (si veda STEP#13).
• Publication as: GB348832A.
• Data: 1931-05-21.
• Obiettivo: la presente invenzione si riferisce agli indicatori di velocità per navi utilizzabili insieme a uno ship log (diario di bordo). La velocità della nave si ottiene misurando la distanza percorsa dalla nave in un dato tempo.

• GB559789A (link Espacenet)
• Bibliographic data:
• Applicants: Ernest Robert Howland.
• Publication as:GB559789A.
• Data: 1944-03-06. 
• Obiettivo: la presente invenzione si riferisce ai registri nautici e ha per scopo quello di fornire un'apparecchiatura soddisfacente per rilevare la velocità e la distanza percorsa da navi e imbarcazioni relativamente piccole, comprendente un Tubo di Pitot (si veda il post STEP#08 "solcometro a pressione idraulica"). 

STEP#16

Anatomia

In questo post scopriamo un nuovo tipo di utilizzo del solcometro: nei sommergibili. La guida del sommergibile è solo strumentale, non si ha modo di vedere “fuori” dal battello, in compenso, al timoniere, arrivano tutte le informazioni necessarie: un manometro indica la profondità raggiunta dalla chiglia del battello, mentre un solcometro analogico indica la velocità del battello. 

Qui riporto una visione esplosa dello strumento nella sua totalità.

Immagini prese dal sito: link.

STEP#15

 Il numero: miglio nautico

La velocità delle navi si conta in nodi, equivalenti a un miglio marino: 1,852 km/h. La parola “nodo”, in inglese knot, deriva da un antico sistema usato per misurare la velocità delle imbarcazioni.

Il primo solcometro utilizzato è stato il modello a barchetta, adottato a partire dal XVI secolo.

Dal ponte si faceva scorrere in acqua una tavoletta triangolare di legno, in inglese, “log”, zavorrata da un lato e fissata ai vertici con una legatura a una sagola, su cui erano eseguiti nodi a uguale distanza:  50 piedi e 7,6 pollici (15,433 m) . Il cavo veniva fatto scorrere per 30 secondi e dato che 15,433 m sono ¹⁄₁₂₀ di miglio nautico, mentre 30 secondi sono ¹⁄₁₂₀ di ora, il conteggio dei nodi passati tra le dita del marinaio, in trenta secondi, corrispondeva alla velocità della nave.

STEP#14

Tassonomia

STEP#13

 La pubblicità

In questi annunci pubblicitari possiamo vedere come il solcometro, anche nel XIX secolo, rimase un oggetto essenziale.

I primi due articoli pubblicizzano alcuni dei solcometri ideati dalla Thomas Walker & Son. 

Come i pionieri dell'industria, l'eredità di Thomas Walker & Son ha lasciato un'impronta estremamente positiva a Birmingham che risale al XIX secolo. 

Eppure, ci volle fino al 1861 perché Thomas Walker e suo figlio, Thomas Ferdinand Walker, brevettassero il primo solcometro Walker di molti. Insieme, con l'introduzione dell'A1 Harpoon Log due anni dopo, hanno stabilito il Walker Log Business come una forza da non sottovalutare. 

Quest'ultimo riporta l'annuncio pubblicitario di un altro solcometro prodotto dalla Nicholson Ship Log Company.

Note

Sito in lingua originale inglese.

STEP#12

Nel cinema

Ecco un video (link video) che in pochi minuti rende molto bene cosa volesse dire andare a vela negli anni ’50. Si tratta di un breve filmato che veniva proiettato nelle sale cinematografiche prima dell’inizio dei film, in Olanda.

Protagonista è l’allora 24 enne André ten Oever Bouwmmeester che lascia il porto di Scheveningen nel 1954 per un avventuroso viaggio di sola andata per la Nuova Zelanda. La barca, il Seven Seas, è lungo dieci metri, e l’impresa viene programmata rigorosamente in solitaria. 

Tra le dotazioni fondamentali che il giovane olandese porta con sé ci sono un sestante, due log della Walker (solcometri) e una bibbia. Il tempo stimato da André per il suo viaggio prima della partenza era di sei mesi, ma ci impiegò più di un anno.

STEP#11

 I costruttori

Nell'antichità si tirava in mare da prua un pezzetto di legno (log), contando a mente i secondi che impiegava per raggiungere la poppa. Questo sistema rimase in uso fino alla fine del 1500 quando si diffuse il solcometro a barchetta. 

In seguito si cerco di migliorare lo strumento cercando di realizzare dei contagiri più precisi che permettessero di conoscere il cammino percorso.

Nel 1776 il solcometro di William Foxon fu sperimentato senza successo da Cook.

Verso il 1880 apparve a Boston il solcometro meccanico di Gould che era stato costruito da un contamiglia immerso e rimorchiato.

Questo contatore era mosso da un’elica a passo variabile che si regolava a mano secondo la velocità media della nave. Questo strumento non ebbe grande diffusione, lo si dimenticò rapidamente a favore del solcometro di Edward Massey (1802) per quanto costruito sul medesimo principio. Sperimentato nel 1805 dalla Royal Navy il solcometro di Massey fu commercializzato e divenne popolare.

Verso il 1850 Thomas Walker ne fabbricò alcuni esemplari sotto licenza di Massey. Nel 1851 brevettò il suo ‘’Harpoon’’primo della serie dei famosi solcometri Walker, ben presto seguito dall’ "A1 Harpoon 1863".

Quest’ultimo era uno strumento compatto a contatore incorporato e rotore solidale al fuso; aveva tuttavia l’inconveniente (come i precedenti) di dover essere ritirato dall’acqua per poter essere letto.

Nel 1879 la ditta Walker brevettò il ‘’Cherub’’ a contatore montato sul listone del coronamento a poppa, con una sagola senza torsione, elica e volante rimorchiati. Seguirono dei modelli ancora più robusti ‘’Neptune’’, nel 1899 e il ‘’Trident’’, nel 1905. Nel frattempo nel 1902 la ditta Walker aveva creato uno strumento elettrico che fu largamente commercializzato nel 1924 con il nome di ‘’Trident Electric’’. Un ripetitore a impulsi trasmetteva le indicazioni del contatore, dalla poppa fino ad un quadrante in plancia. Nel 1903 la Walker rilevò la Massey. In Francia alcuni modelli di solcometro si ispirarono al tipo Walker.

Note

Storia dei costruttori.