Termenul săptămânii: construcția navei

Mobilitatea umanității începe în preistorie

Istoria preistorică a umanității este marcată de mari migrații, unele dintre ele având loc exclusiv pe apă, cu mijloace de navigație rudimentare. Departe de mine gândul de a face o prezentare exhaustivă a istoriei navigației primitive, este un subiect mult prea vast. Totuși, pentru scopul acestui articol, mi se pare important să prezint succint primele mijloace de navigație ale umanității din care au evoluat lent, gradual, minunile produse de tehnologia epocii moderne.

Primul mijloc de navigație construit în mod conștient de omul preistoric a fost pluta, prin legarea cu diferite tipuri de parâme a mai multor trunchiuri de copaci, ciopliți rudimentar cu unelte primitive din piatră. De-a lungul timpului, plutele au evoluat fiind întărite cu grinzi transversale.

Timp de multe mii de ani, plutele au fost singurul mijloc de navigație cunoscut de umanitate. Se presupune că au facilitat popularea mai multor insule încă din epoca paleolitică – insula Capri, de exemplu. La fel, se presupune că în neolitic, insulele Britanice, Creta sau alte insule din Marea Egee ar fi fost populate folosing același mijloc de navigație. Deși era mai stabilă decât o monoxilă și imposibil de scufundat, pluta putea fi foarte ușor spălată de valurile mării, nefiind astfel un mijloc de transport foarte confortabil. Pe căile navigabile interioare, pluta avea certe avantaje și a fost folosită până târziu: plutașii încă mai coborau pe Bistrița lemnul legat în plute chiar și în secolul XX.

Pentru eliminarea neajunsurilor plutei (greoaie și rigidă, puțin manevrabilă, lipsa bordajului care să asigure protecție pasagerilor), spre sfârșitul epocii mezolitice, umanitatea a inventat luntrea. Primele luntre au fost construite prin scobirea unui trunchi de copac, spre deosebire de plute care erau construite prin legarea mai multor copaci. Scobirea necesita unelte mai bune dar și uscarea copacului care urma să devină o luntre. La noi, acest tip de ambarcațiune mai este cunoscut și sub numele de monoxilă.

constructia navei — Monoxilă din lemn descoperită de muncitorii unei balastiere de pe râul Moldova, din comuna Mirosloveşti, a fost adusă la Palatul Culturii din Iaşi. Sursa foto: agerpres.ro

Monoxilele au evoluat și ele de-a lungul a mii de ani suferind numeroase îmbunătățiri: bordurile trunchiului scobit au fost înălțate prin adăugarea unor scânduri închise la prova și la pupa cu strămoșii etravei și etamboului de astăzi. Pentru mărirea stabilității s-au legat cu grinzi transversale doi bușteni scobiți consemnându-se astfel nașterea catamaranului… Uneori. alte trunchiuri de copac erau folosite ca flotoare de stabilitate, fiind amplasate într-un singur bord sau în ambele borduri, cele din urmă arătând ca trimaranele zilelor noastre. Evident, erau și alte mijloace de construcție a luntrilor, cum sunt, ca să dau doar un scurt exemplu, cele construite din coajă de copac sau din pieile unor animale.

Se pare că maeștrii navigației primitive sunt și rămân popoarele din zona Oceaniei ale căror prime migrații au avut loc pe plute din 50000 până în 25000 î.e.n.[1] și din 1100 până în 1000 î.e.n. cu ajutorul unor canoe/pirogi duble cu un nume greu de pronunțat.[2]

Principalele elemente structurale

Marea majoritate a navelor construite astăzi sunt rezultatul unei evoluții îndelungate și au ca principale elemente structurale chila, etrava, etamboul, coastele, bordajul și puntea.

Unele elemente, utile poate în lecturarea articolului de azi, au mai fost tratate în trecut pe site și le puteți regăsi aici și aici.

În cele ce urmează, voi explica succint ce înseamnă și ce rol are fiecare.

Chila, etrava și etamboul

Chila este, dacă vreți, elementul principal al osaturii unei nave, situat în partea inferioară, în plan longitudinal, de la prova la pupa, echivalentul fundației unei case. Uneori, sub chilă se mai află o chilă falsă sau o contrachilă.

În trecut, chila era construită din lemn, fiind ales un trunchi drept, de obicei din stejar, care era cioplit (vezi în clipul de mai jos) până lua forma dorită de meșterul marangoz.

https://www.youtube.com/watch?v=TIwjlLUsadI

La navele metalice, chila este evident din metal și poate fi plată, construită din tablă groasă sau reprezintă o structură în formă de cutie – chila cheson sau chiar de tunel – chila tunel.

În cazul velierelor, chila are două rațiuni: (i) să se opună derivei și (ii) să mărească stabilitatea. Sunt două tipuri principale de chilă[3]: chila lungă (eng. long keel) și chila scurtă (eng. fin keel).

Velierele moderne sunt construite preponderent cu chilă scurtă sau variațiuni ale acesteia[4]. Chila scurtă este o piesă profilată hidrodinamic (aripă), lestată, terminată cu un bulb sau cu aripi, concentrând astfel greutatea cât mai jos posibil. O chilă scurtă asigură calități manevriere deosebite și viteze ridicate iar velierele folosite la regate sau în curse de anduranță folosesc adeseori o chilă basculantă, mobilă, care se poate înclina într-un bord sau altul asigurând o stabilitate sporită. Chila basculantă poate fi admirată în toată splendoarea ei în clipul de mai jos.

Velierele mai vechi folosesc preponderent chila lungă care asigură o rezistență superioară a corpului și o bună stabilitate de drum fiind însă deficitară la capitolul manevrabilitate. În prezent, chila lungă se foloseste numai la yachturile de croazieră cu deplasament mare. Bărcile cu chilă lungă sunt în general preferate de cei care întreprind voiaje îndelungate în largul mării, traversade sau circumnavigațiuni.

Evident, mai sunt și alte versiuni de chilă, cum este cea dublă, proiectată în special pentru a putea să se așeze ușor pe uscat, în special în apele cu maree.

Navele mari metalice, în special cele militare sau de pasageri, utilizează chile de ruliu, care sunt proeminențe din tablă sau platbandă, așezate pe fundul navei, în borduri, simetric în raport cu chila, pe circa 2/3 din lungimea acesteia în scopul diminuării unghiului de ruliu.

Etrava este piesa din osatura navei care prelungește în sus extremitatea prova a chilei. Porțiunea care este în contact cu chila se numește piciorul etravei iar cea opusă, capul etravei.

Etamboul este piesa din osatura navei care prelungește în sus chila la pupa. În cazul bărcilor și velierelor, etamboul servește la prinderea cârmei.

Coastele și bordajul

Coastele, care mai sunt denumite și crevace, sunt elementele osaturii transversale a navei. Planul coastelor este perpendicular pe chilă.

La rândul lor, coastele au numeroase întărituri, așa cum sunt varangele (elemente de rezistență transversale care unesc capetele inferioare ale coastelor) și traversele (elemente de rezistență transversale care unesc capetele superioare ale celor doua coaste ale unui cuplu).

În plan longitudinal, coastele sunt completate și întărite cu ajutorul carlingilor laterale care sunt dispuse pe fundul bărcii și leagă varangele între ele și al curenților de bordaj (stringherii) care leagă coastele între ele și împreună formează structura de rezistență a bordurilor.

Bordajul este învelișul exterior al corpului navei. La navele din lemn, bordajul este construit din scânduri fixate pe coaste (filele bordajului). Bordajul navelor metalice este construit din foi mari de tablă. Navele și bărcile de agrement moderne au adeseori bordajul din placaj întărit cu fibră de sticlă sau integral din fibră de sticlă sau de carbon.

Sunt două sisteme principale de a fixa filele bordajului pe coaste: cel suprapus (specific Eurasiei nordice), unde marginile filelor de bordaj sunt suprapuse sau cel latin (specific bazinului mediteraneean), unde filele bordajului sunt așezate una lângă cealaltă.

Se mai întâlnește și sistemul diagonal[5] prin care se obține un bordaj dublu, filele întâlnind chila sub un unghi de 45^O, dar în direcții opuse, bordajul exterior având capetele de sus spre prova și sistemul cusăturilor, care se aseamănă cu sistemul latin, cu deosebirea că locul unde se produce alăturarea filelor se acoperă la interior cu o șipcă de lemn.

Închei cu copastia care reprezintă o bordură de lemn sau metal, montată pe parapetul ce împrejmuie puntea, acolo unde exista punte. La bărcile nepuntate copastia se sprijină pe capetele superioare ale coastelor, consolidându-le.

În trecut, filele erau fixate pe coaste cu cuie de lemn, apoi de cupru iar etanșeizarea filelor de bordaj se făcea cu smoală și câlți. Astăzi se folosește pe scară largă fibra de sticlă turnată direct pe bordajul de lemn.

Probabil că cel mai răspândit lemn utilizat în construcția bărcilor tradiționale este stejarul folosit la chilă, etravă, etambou, coaste precum și la celelalte elemente de structură transversale sau longitudinale, inclusiv la filele bordului. Se mai folosește și teck-ul, mahonul sau salcâmul, dar primele două sunt mai scumpe decât stejarul iar ultimul este un lemn extrem de dur, cu bune proprietăți, dar mai greu de prelucrat.

Pe lângă cele enumerate mai sus, la bordaj se mai folosește și bradul, molidul sau pinul, dar este un lemn care are o durată de viață mai mică decât stejarul. Pentru catarge însă, pinul sau bradul erau folosiți cu predilecție.

În clipul de mai jos puteți vedea cum se construiește o barcă metalică și una din lemn, în care foarte interesantă este construcția coastelor și modalitatea de aplicare a filelor de bordaj, un melanj de tehnici tradiționale și moderne, bazate pe adezivi puternici.

https://www.youtube.com/watch?v=bZkMlr_BW8k

Navele vikingilor, un model de măiestrie în construcțiile navale

O modalitate foarte interesantă de construcție a navelor este cea vikingă. Vikingii s-au bucurat de multă atenție din partea publicului și, în plus, câteva descoperiri extrem de norocoase ale unor nave vikinge ne-au adus mai multe informații despre modul în care aceștia își construiau celebrele nave lungi.

Navele construite de vikingi păstrau un raport între lungime și lățime de 4,6 la 1 și aveau atât prova cât și pupa ascuțite (simetrice) și fundul ascuțit. Erau rapide, în condiții prielnice fiind capabile să atingă viteze de 9 până la 10 Nd (16 – 18 km/h), ceea ce e o performanță excelentă pentru acele vremuri.

Navele vikinge aveau bordaj suprapus, fixat pe coaste cu nituri de oțel iar etanșarea lor se făcea cu împletitură din păr de vacă. Navele vikinge nu erau însă puntate ceea ce lăsa mărfurile și, mai ales membrii echipajului, la mila naturii nu întotdeauna foarte prietenoasă. Dar vă las în compania a două filme, foarte instructive în opinia mea.

Dacă aveți drum prin Danemarca, vă recomand călduros să vizitați muzeul din Roskilde (în apropierea Copenhagăi) despre care puteți găsi mai multe informații aici.

Alte metode de construcție

Cred că ceea ce avem în clipul de mai jos este, în opinia mea, un sampan (un termen de origine malaeză), un tip de ambarcațiune foarte răspândită în China, Japonia și Asia de Sud-Est servind adesea drept locuință pentru o întreagă familie. După cum se poate vedea, este relativ ușor de construit chiar și de către un începător.

https://www.youtube.com/watch?v=GHMgM7w3Pes

Caiacul este o altă ambarcațiune tradițională, ușoară și rapidă, folosită de eschimoși la vânătoare și pentru a pescui. Are o structură de lemn care, în trecut, era învelită în piei de focă. Caiacul era puntat, lăsând doar o deschizătură rotundă pentru pasager. Caiacul din clipul de mai jos este o construcție ceva mai elaborată și mai complicată decât sampanul din primul video.

Canoea este o ambarcațiune specifică indienilor din Canada, America de Nord dar și locuitorilor Polinesiei. Are bordurile bombate, etrava și etamboul înalte și sunt propulsate cu ajutorul unei pagae. Pentru bordaj, indienii foloseau diferite tipuri de piei. Cel care o ramează, stă de obicei cu fața către direcția de mers, în picioare sau într-un genunchi.

Canoea din clipul de mai jos mi s-a părut cea mai complexă din punct de vedere al construcției.