L'apparato Propulsivo Di Un Sottomarino Classe Sauro

[Visitatore Gotrek]

La Propulsione

Il Sistema di Propulsione di un'Unità è quell'insieme di apparati e macchinari atti a mantenere in moto il battello sia in superficie che in immersione.

A differenza dei sottomarini a propulsione nucleare, i battelli della classe Sauro, che hanno una propulsione convenzionale Diesel/Elettrica, non sono in grado di asservire a questo ruolo in completa assenza di aria per lungo tempo, ma, al contrario, hanno necessità di aspirare aria dall'ambiente ad intervalli più o meno regolari, per la ricarica delle batterie.

Ma venendo con ordine, passiamo schematizzare il sistema di propulsione dei battelli classe Sauro in questo modo:

nr. 1 Motore Elettrico di Propulsione, chiamato MEP, che trascina l'unica Elica per mezzo di un asse che attraversa lo scafo resistente attraverso la Tenuta Hunh;

nr. 2 Batterie di Accumulatori al piombo, la Sottobatteria AV e la Sottobatteria AD, che forniscono l'alimentazione al MEP;

nr. 3 gruppi Diesel/Dinamo che forniscono l'energia necessaria per ricaricare periodicamente le Batterie e che possono essere utilizzate anche per alimentare direttamente il MEP;

nr. 1 Quadro Controllo Propulsione e Carica Batterie (Banco a Pulpito) per il comando e il controllo della propulsione e della carica degli accumulatori;

nr.1 1 sistema di acquisizione dati Sadsom per la raccolta e l'elaborazione dei parametri di funzionamento ed il loro trasferimento al quadro di controllo;

nr. 1 Quadro Principale Interruttori/Combinatori attraverso il quale vengono realizzati i collegamenti elettrici (Paralleli/Serie di Batterie e Indotti) per realizzare la configurazione di funzionamento richiesta;

nr. 1 Impianto Snorkel diviso in due sottosezioni:

- Induzione Aria, attraverso il quale l'aria, necessaria per il funzionamento dei motori Diesel, viene aspirata dall'atmosfera;

- Scarico Gas, necessario per espellere all'esterno i gas di scarico dei Diesel

- Linea d'Asse

 

Motore elettrico di Propulsione (M.E.P.)

DATI CARATTERISTICI

Potenza (KW) 2 X 1343

Tensione (V) 536/456

Corrente (A) 2 X 2750/3300

Velocità  max (rpm) oltre 200

Rotazione Nei due sensi

 

Il MEP è un motore elettrico in corrente continua a doppio indotto con eccitazione separata per ciascun indotto.

La denominazione "doppio indotto" sta a indicare che il motore è composto da 2 sezioni che, normalmente, funzionano insieme con la possibilità  di escludere una delle due sezioni in caso di guasto.

La configurazione Serie/Parallelo degli indotti viene impostata grazie agli appositi combinatori e interruttori e stabilisce la potenza erogabile dal MEP, e quindi la velocità del battello. Infatti, collegando gli indotti in serie, la corrente massima che può essere inviata al motore è pari alla massima corrente ammissibile per un singolo indotto, mentre in parallelo, il motore sopporta una corrente doppia e quindi eroga la massima potenza possibile. Gli avvolgimenti di eccitazione sono, invece collegati in parallelo.

A seconda dei casi, inoltre, il MEP può essere alimentato dalle Batterie di Accumulatori, o direttamente dai Diesel/Dinamo.

Come è facilmente intuibile, il MEP è poggiato su particolari supporti antivibranti che evitano che il caratteristico rumore monofrequenziale possa essere irradiato all'esterno, compromettendo l'invisibilità  del sommergibile.

 

Batterie di Accumulatori

Una batteria di accumulatori viene formata collegando elettricamente un certo numero di accumulatori elementari, ciascuno dei quali capace di trasformare energia chimica in energia elettrica e viceversa.

La Batteria di Accumulatori dei battelli classe Sauro è dotata complessivamente di 296 accumulatori al piombo tipo PY900, suddivisi in due gruppi di 148 elementi, collegati tra loro elettricamente in serie in modo permanente, ottenendo così, per ciascun gruppo, una tensione pari alla somma delle tensioni dei singoli accumulatori e una capacità  pari a quella dell'accumulatore elementare.

I due gruppi invece possono essere collegati in serie/parallelo dal Quadro Principale Interruttori/Combinatori. Collegando in parallelo i due gruppi, la tensione ottenuta è pari a quella di un singolo gruppo, mentre la capacità è data dalla somma delle due sottobatterie. Viceversa, collegandoli in Serie, la tensione complessiva è pari alla somma delle tensioni delle sottobatterie (e quindi di tutti gli accumulatori), mentre la capacità è pari a quella della batteria di capacità minore.

Gli accumulatori sono sistemati e collegati in modo da realizzare percorsi incrociati ed invertiti, in modo da minimizzare il campo magnetico prodotto dalle correnti del circuito, obbiettivo di vitale importanza per il sommergibile, che riduce così la propria segnatura magnetica, riducendo quindi le probabilità  di essere segnato da strumenti di lotta subacquea come il MAD (Magnetic Anomaly Detecter) istallato a bordo degli aeromobili A/S.

Le caratteristiche principali di un elemento singolo sono

- Capacità  XXXX Ah alla scarica delle 190 ore

- Peso Specifico 1,295 g/cm3

- Temperatura 30° C

- Livello nominale 100 mm

Per gli accumulatori PY900 è previsto che al termine della garanzia (valida 515 cicli di carica/scarica o 6 anni), la capacità  non sia inferiore al 70%, naturalmente se si è seguito l'iter manutentivo previsto dal costruttore, che è presente alle operazioni di carica d'equalizzazione previste ogni 2/3 mesi.

Esistono infatti 3 tipi di Carica:

- Carica Operativa, in cui la batteria viene caricata dapprima a corrente costante di max 2500 A (fornita da 3 dinamo) finchè non si raggiunge una tensione di 2,4 V/elemento, fase seguita da una carica di 2 ore a tensione costante e corrente decrescente fino a 200 A e da un ultimo step di 2 ore a 200 A costanti e tensioni crescenti.

- Carica Normale, in cui la batteria viene caricata dapprima a corrente costante di max 1500 A (fornita da 2 dinamo) finchè non si raggiunge una tensione di 2,4 V/elemento, fase seguita da una carica di 2 ore a tensione costante e corrente decrescente fino a 200 A e da un ultimo step di 8 ore a 200 A costanti finchè la tensione raggiunta non viene mantenuta costante per 2 ore. Tale carica deve essere preceduta da una scarica di condizionamento, in quanto serve a uniformare la carica degli elementi, recuperando quelli deficitari. Inoltre durante la carica viene prodotto idrogeno, comportamento che non consente l'operazione in navigazione.

- Carica d'Equalizzazione, anch'essa deve essere preceduta da una scarica di condizionamento e viene eseguita in porto a cadenza di 3 mesi per batterie di età  inferiore ai 3 anni e di 2 mesi per età  maggiori. A differenza della carica normale, la 3^ fase viene scomposta in 5 periodi di carica da 2 ore, intervallati da periodi di riposo di 1 ora ciascuno

 

Diesel/Dinamo

I 3 gruppi Diesel/Dinamo sono composti ciascuno da 1 motore diesel a 16 cilindri tipo GMT A210 / 16 NM e da 1 dinamo ABB tipo MCLA 170 D 67.

 

CARATTERISTICHE DIESEL GMT A210 / 16 NM

Diametro cilindri 210 mm

Angolo di bancata 50°

Corsa stantuffi 230 mm

Numero di cilindri 16

Peso a secco del motore 10400 Kg ± 5%

Velocità  di rotazione 1350 g/min

Potenza normale in superficie 1210 CV

Potenza di sovraccarico 1330 CV

Consumo in superficie 170 g/CV/h

Consumo a Snorkel 195 g/CV/h

 

CARATTERISTICHE DINAMO ABB tipo MCLA 170 D 67

Potenza (KW) 720

Tensione (V) 310

Corrente (A) 2320

Velocità  max (rpm) 1350

 

Ogni Diesel è asservito dalle seguenti pompe:

- Olio di lubrificazione

- Circolazione acqua mare

- Circolazione acqua dolce addittivata

- Alimento nafta

- Iniezione (una per cilindro)

- Prelubrificazione

- Preriscaldamento

Ogni motore, inoltre, provvede all'aspirazione dell'aria comburente direttamente dal locale.

I gas di scarico, invece, sono convogliati in un silenziatore, che prende il nome di Silenziosa, e tramite 3 valvole Fumi, e da li attraverso la valvola B, interna allo scafo resistente,e la valvola A, esterna, (entrambe le valvole sono raffreddate tramite degli Irroratori derivati dal circuito di refrigerazione generale e fanno parte delle utenze vitali del circuito Oleodinamico) alla valvola Deviatrice per lo smistamento al diffusore a poppavia della vela o allo scarico laterale.

L'avviamento, di norma operato per trascinamento, eccitando le Dinamo che vengono utilizzate cosi come motori piuttosto che come generatori, può essere, in emergenza, effettuato immettendo aria compressa su una delle due bancate dei cilindri. La dinamo, rigidamente accoppiata al motore diesel, serve quindi oltre che alla produzione dell'energia elettrica per la carica delle batterie e/o all'alimentazione del MEP, anche all'avviamento del Diesel.

Essa inoltre è raffreddata mediante un sistema detto "a ciclo chiuso", in cui il flusso d'aria attraversa il collettore, i poli, e gli avvolgimenti. Da qui passa a un sistema di filtri che la raffreddano e la rimandano al collettore

Ultimo particolare concernente i Diesel, è il servizio nafta e compenso nafta. Il gasolio, infatti, viene conservato in 8 casse distribuite lungo lo scafo e collegate tramite un collettore nafta e un collettore compenso. Infatti, con il consumarsi del gasolio, il collettore compenso, ha il compito di inviare nella parte bassa delle casse nafta l'acqua mare proveniente dalle casse compenso siluri, tenute a una pressione di 1,5 Kg/cm2. In questo modo, quindi, con il consumo del gasolio, supponendo di mantenere costante il livello di acqua nelle casse compenso siluri, il peso del sommergibile aumenterà  di 0,19 Kg/dm3 a causa della differenza di peso specifico tra il gasolio e l'acqua mare. Il gasolio, aspirato dalle casse nafta, prima di essere immesso nei cilindri viene poi inviato alla cassa Decantazione, onde evitare eventuali residui d'acqua, e da questa alla cassa di Servizio, di 410 litri, posta nella parte alta del locale Motori Termici.

 

Quadro Principale Interruttori/Combinatori

Da qui si possono impostare, manualmente, i gradini di propulsione. Tale operazione, in genere, viene però esplicata, in modo automatico, azionando un volantino che si trova sul Banco a Pulpito.

I gradini di propulsione sono 4 per la marcia avanti e 3 per la marcia indietro, e ad ognuno di essi corrisponde una differente configurazione della combinazione Serie/Parallelo di indotti e sottobatterie.

 

GRADINO Senso di Marcia Sottobatterie Indotti

I Avanti Parallelo Serie

II Avanti Parallelo Serie

III Avanti Parallelo Parallelo

IV Avanti Serie Parallelo

I Indietro Parallelo Serie

II Indietro Parallelo Serie

III Indietro Serie Serie

 

Nell'ambito di ciascun gradino, la regolazione finale del numero di giri e della velocità, viene effettuata a mezzo del Chopper (Regolatore Automatico di Velocità), che ha la funzione di alimentare gli avvolgimenti di eccitazione o d'indotto, in modo da raggiungere la rotazione richiesta.

 

Impianto Snorkel

Tramite l'impianto snorkel, utilizzabile con un'immersione di 15 m, il sommergibile è in grado di aspirare aria esterna, utilizzata dai MM.TT. e per il ricambio d'aria, e di scaricare i gas cobusti.

Le due parti in cui si divide sono quindi la parte Induzione e la parte Scarico.

 

Impianto Snorkel Induzione composto da:

- Guida, ovvero la parte fissa della canna telescopica

- Canna Mobile, che viene alzata coassialmente e che assicura la tenuta a mezzo di una guarnizione solo a estensione completa

- Testa Fluttuante, avente la funzione di seguire il profilo dellââ¬â¢onda, grazie a due sensori S1 ed S2, in modo da ridurre l'esposizione al radar della canna

- Valvola di testa, di tipo a farfalla, comandata dai sensori C1, C2 e C3 disposti a 120° in modo da interdire la canna all'acqua portata dalle onde

- Valvole di 1^ e 2^ Induzione, che permettono all'aria di raggiungere la cassa Plenum da cui arriverà ai locali (sono due in quanto è a tutti gli effetti una presa a scafo e quindi necessita di una doppia intercettazione). E' asservita dal circuito oleodinamico vitale. In prossimità  della valvola di 1^ Induzione si trova il sensore D2 che, se bagnato, comanda la chiusura della 1^ e 2^ Induzione.

- Cassa Plenum, che serve a separare l'aria dall'eventuale acqua e a smistarla ai MM.TT. e agli AUX AV. E' dotata di 3 sensori, D3, D4 e D5, che ne indicano il livello sul Q.C.A.S. (se viene attivato il sensore D5, in automatico, avviene in cessa snorkel e il rientro della canna)

- Valvola di allagamento, che serve ad allagare la canna, al rientro della stessa.

- Sistema sensoriale. Oltre ai sopraccitati S1,S2,C1,C2,C3,D2,D3,D4 e D5, ci sono anche altri sensori e in particolare ricordiamo i sensori:

o P24/SN, che abilita il sollevamento della canna a quote inferiori a 35 m dal sottochiglia

o P1/SN, che a quote superiori a 20 m comanda il cessa snorkel

oP12, che a causa della depressione ambientale dovuta alla chiusura delle valvole di induzione, arresta il motore a una pressione di 0,8 Kg o 4500 Ft

o D1, che indica la presenza di acqua

 

L'Impianto Snorkel Scarico invece è praticamente l'impianto di scarico del Diesel ed è stato già trattato precedentemente.

 

Linea d'Asse

Scopo della linea d'asse è trasmettere la potenza erogata dal motore elettrico all'elica e trasferire la spinta di quest'ultima all'Unità mediante il Cuscinetto reggispinta.

Si divide in due parti, una rotante e una fissa composte a loro volta

PARTE ROTANTE:

- Albero portaelica, in acciaio, ricoperto di acciaio Inox e con rivestimento maggiore in corrispondenza delle portate, ovvero dei supporti. Termina con un tronco di cono filettato inversamente al moto dell'elica in marcia avanti, in modo che durante il normale funzionamento il dado di fermo tenda a stringersi

- Dispositivo di collegamento, tra il tronchetto e l'albero

- Tronchetto reggispinta, composto da 3 flange

- Giunto Vulkan, elastico, serve a smorzare le sollecitazioni e le vibrazioni del MEP

- Elica, a X pale in bronzo Sonostone a scimitarra subcavitante

PARTE FISSA:

- Lanterne prodiera e poppiera, ovvero i supporti dell'asse. Sono in pratica dei tubi contenenti delle doghe in materiale antifrizione intercorse da cabalette per l'acqua mare che funge da lubrificante e refrigerante

- Cuscinetto reggispinta, che tramite un sistema di cuscinetti, trasmette la spinta allo scafo

- Tenuta Hunh, nel punto di fuoriuscita dell'asse dallo scafo resistente

[Marco U-78 Scirè]

Non è che la DIGOS ci blinda per queste notizie???

 

:s11: :s11: :s04: :s13: :s13:

[Visitatore Gotrek]

Spero di no. Ho tolto le parti che credevo "riservate". Adesso aspetto il commento, il voto e la censura di Totiano...

[luciano46]

Secondo mè Totiano telefona al Tuo Grande Capo Sommergibilista e poi sono C***i tuoi!!!!!

Speriamo che ti lascino tenere il Computer portatile agli arresti!!!!!!

:s03: :s03: :s03: :s03: :s03: :s03: :s03: :s03:

Ciao

Luciano

[Visitatore Gotrek]

Beh, io gliel'ho chiesto prima di scriverlo.....

[luciano46]

:s03: :s03: :s03: :s03: :s03: :s03: :s03:

Mai stato agli arresti?

Guarda che è un esperienza !!!

Quando ero alle Scuole CEMM di Taranto si diceva che non si era buoni marinai se non si aveva fatto almeno un giorno di Galera!!!

Cosi' mi sono inventato un motivo per fare il fatidico giorno i cella.

Hanno scoperto subito la frode, e mi hanno portato a rapporto dal comandante, che dietro mie insistenze alla fine mi ha concesso la notte al fresco.

Visto quanto ero Pirla da ragazzo!!!

Ciao

Luciano

[Marco U-78 Scirè]

Galeotto.... :s04: :s04: :s11:

[luciano46]

Si' ma volontario!!!!

:s03: :s03: :s03: :s03: :s03: :s03: :s03:

 

Ciao

Luciano

[Visitatore Marco U-571]

Grazie Got, era da un pezzo che volevo kiederlo...... :s15: :s15: :s15: :s15:

[Visitatore Gotrek]

Di giorni di Rigore ne ho 16 in totale, ma alla Nunziatella. Cmq non in cella, visto che era stata abolita  già  da un pezzo...

[Von Skion]

Io molto interesse questo posto servizio bulgaro pagare me due botiglie di vodka

 

Von Skionescu

[luciano46]

Ma guarda che C**o che avete voi ragazzi d'oggi!!!

Quando c'ero io il Rigore si faceva in cella 3m x 2m, tavolaccio agganciato con catene al muro, che serviva da letto e da tavolo, uno sgabello di legno, in fondo a destra una turca con sciaquone e rubinetto annesso x lavarsi e altro, con finestrella con sbarre molto in alto, una coperta e basta!!!

Comunque penso che eravamo fortunati anche noi, ancora al tempo della prima guerra mondiale il massimo di rigore consisteva in ventuno frustate sul torso nudo,

sostituite poi dai 21 giorni di galera. (sette Rigore, sette semplice, sette consegna)

e prima ancora X giri di chiglia, a seconda del reato comesso.

Ciao fortunello!!!

Luciano

[Marco U-78 Scirè]

tra 10 anni una stretta di mano e via.... :s04: :s11: :s13:

[Totiano*]

Non male, gotrek, come AN la sufficienza piena ci sarebbe stata. Però leva un paio di dati sensibili per favore:

i nr giri elica ai vari gradini,

la capacità  delle batterie

il numero di pale dell'elica.

[Visitatore Gotrek]

Fatto Dir. E cmq considera che l'ho fatta dopo 1 settimana, che avevo già  tagliato alcune cose che credo siano "sensibili" e che ci ho messo 3 ore a scrivere il tutto....

[LUCA]

Molto interessante grazieeeeeeeeee !!!!

 

:s02: :s02:

[willi]

Ottimo lavoro, Gotrek, spero che ti serva come ripasso per i tuoi studi!

:s04:

L'ho scaricato, per leggerlo con calma...

:s08: :s01:

[Visitatore Gotrek]

Vedremo... :s11:

[Visitatore Gotrek]

Von Skion, ti ho dato una info errata. Avevo concellato la parte in cui specificavo il dato che ti avrebbe permesso di capire la profondità raggiungibile.....

[Von Skion]

lol

 

bene risolto il problema: mi tengo la curiosità  e non rompo più.

 

A proposito del post sul Sauro, adesso che l'ho letto con più attenzione, l'ho trovato bello e chiaro.

Complimenti :s02:

[Visitatore Gotrek]

Leon, mi spiace.....

[Longanesi Cattani]

articolo molto bello e davvero illuminante.

 

non mi è chiaro il discorso dei gradini, però: in marcia avanti il primo e il secondo gradino sembrano uguali!

[Totiano*]

in effetti mancherebbe un dettaglio nella relazione di Gotrek, ed è che gli assetti degli interruttori sono identitici ma sul primo gradino si inseriscono delle resistenze che diminuiscono ulteriormente la velocità del battello

[sommergibilistadicomo]

ciao mi chiamo dino e sono nuovo di betasom.....mi permetto anche di dire che si agisce in un caso sulla corrente di eccitazione della dinamo e nell'altro sulla corrente di alimentazione !

Modificato 18 Ottobre, 2011 da sommergibilistadicomo

[Totiano*]

ciao e benvenuto! perchè non passi a presentarti in quadrato?