L'evoluzione Del Sommergibile

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L'EVOLUZIONE DEL SOMMERGIBILE

 

I progetti dei sognatori

Il mare ricopre i tre quarti della superficie del globo, non c'è quindi da meravigliarsi del fascino che l'elemento liquido ha esercitato sull'essere umano nel corso della storia.

Questo fascino e' sempre stato però controbattuto da una paura viscerale per le profondità  marine, un ignoto reame privo di luce, aria e popolato da esseri che ai nostri progenitori apparivano talmente paurosi da frenare il loro interesse ad avventurarsi sotto la superficie.

Ma già  2000 anni fa i Cretesi pescavano spugne, gli Egiziani del terzo millennio possedevano perle di corallo, dimostrando pertanto che nulla poteva frenare la corsa verso lo sviluppo di un sistema che avrebbe permesso all'uomo di realizzare il sogno di potersi muovere indipendentemente nelle profondità  marine.

Tralasciando quelli che furono solamente tentativi di costruire un sistema individuale, quale la botte calafata di Alessandro il Grande, il primo a reclamare il titolo di "padre del sommergibile" potrebbe essere non altri che Leonardo da Vinci! Verso la fine del XV secolo egli scrisse il Codice Atlantico, nel quale ci ha lasciato dei disegni rappresentanti pinne natatorie, respiratori e tutti gli accessori dell'uomo-rana. E' andato egli oltre questo limite? Nei "Frammenti filosofici" ci lascia scritto di si, ma ci dice anche che ne ha rifiutato la pubblicazione a causa della "cattiva natura degli uomini" che avrebbero usato la sua invenzione per affondare navi. Poichè Leonardo ha distrutto tutti i suoi disegni in materia, non sapremo mai quanto il suo progetto era avanzato e se era veramente un prototipo di sommergibile.

Il primo progetto conosciuto di nave subacquea, quindi, risale al Veneziano Roberto Valturio, che nel 1472 pubblicava il "De re militari" a Verona. In questo libro Valturio descriveva un oggetto fusiforme, coperto di tela di lino trattata con cera per renderla impermeabile una volta messa in acqua. Il particolare essenziale di questo ordigno era una macchina propulsiva, costituita da due ruote a palette azionate a braccia. Non abbiamo però alcun modo di accertare come Valturio intendesse immergersi e risalire in superficie.

Il primo progetto scientifico per una nave subacquea risale al matematico inglese Bourne, che nel 1578 comprese per primo che per immergersi un oggetto deve essere più pesante dell'acqua, il principio idrostatico a suo tempo enunciato da Archimede. Il suo trattato in materia è troppo lungo per essere quivi riportato, ma Bourne anticipava l'uso di zavorra e doppifondi da allagare per immergersi, nonchè descriveva un tubo tramite il quale l'aria poteva venire rigenerata all'interno - e tutto questo veniva realizzato solo dagli Olandesi con lo "schnorchel" nel 1940!

Finalmente tutte le idee dei pionieri vennero messe insieme da un Olandese, il fisico Cornelius van Drebbel, inventore del termometro, che risiedeva alla corte di Giacomo I, re d'Inghilterra: nel 1624 Drebbel fece costruire dai carpentieri della Royal Navy un battello a doppio scafo, provvisto di vitoni colleganti i due scafi e che una volta azionate li separava, permettendo all'acqua di appesantire l'unità  e permettendole perciò l'immersione. Nel riavvitare questi vitoni l'acqua veniva espulsa e la galleggiabilità  ripristinata. Il battello era propulso da 12 rematori,

particolare della tenuta stagna dei remi nell aricostruzione del battello di Van drebbel (da allumination.files.wordpress.com)

 

i remi erano resi a tenuta stagna da maniche di cuoio. Un misterioso particolare era un elemento che Drebbel chiamava "quinta essentia", che gli permetteva di rigenerare l'aria all'interno. Il sommergibile venne varato nel Tamigi nel 1628 e percorse alcuni chilometri sott'acqua, emergendo a Greenwich: il primo viaggio subacqueo effettuato con successo nella storia.

Nel corso dei seguenti 150 anni molti inventori tentarono di replicare il successo di Drebbel, ma nessuno vi riusci. Bisogna arrivare al 1776, alla guerra d'indipendenza americana, per trovare un battello capace di replicare le gesta dell'Olandese. Nel 1776 infatti, David Bushnell costruiva il suo "Turtle" (tartaruga), costituito da due gusci convessi e provvisto di 2 eliche: una verticale per controllare la profondità  ed una orizzontale per la propulsione, entrambe azionate manualmente. Il battello tentò di attaccare una nave da guerra inglese ancorata al largo di Long Island, ma per quanto sia stato reclamato che il pilota, Sergente Ezra Lee, arrivasse al bersaglio, recenti ricerche hanno stabilito che molto probabilmente l'avvelenamento da anidride carbonica gli fece sognare di essere giunto all'attacco ma che in effetti attacco non ci fu.

il turtle di bushnell (da world almanac)

 

Il geniale inventore americano Robert Fulton fu il successivo a sperimentare: nel 1800 un sommergibile, chiamato Nautilus, venne costruito su progetto suo a Parigi. Il battello si immerse nella Senna, risalì in superficie, spiegò la vela sull'albero abbattibile e si comportò benissimo, stupefacendo la folla che si era radunata sulle sponde del fiume.

Nonostante il successo, il Nautilus fu pesantemente ostracizzato dagli ammiragli francesi, che non volevano avere nulla a che fare con tale marchingegno. Napoleone tentennava ed allora Fulton costruì a sue spese un secondo sommergibile, più grande del primo ed incorporante un principio che venne riscoperto solo quasi 100 anni più tardi: il doppio scafo. Infatti il secondo Nautilus aveva scafo esterno in legno ed uno scafo interno costituito da un cilindro di rame. Allo stesso tempo, Fulton inventò qualcos'altro: la torpedine statica. Infatti, la necessità  di disporre di un congegno esplosivo per affondare le navi nemiche lo portò ad ideare quella che poi diventò la torpedine ad asta, ma tutti i suoi sforzi per forzare la mano dei francesi ad adottare queste armi si infransero contro la volontà  del Ministro Forfait, che lo ostacolò a tal punto che Fulton lasciò la Francia.

Con il Nautilus si può dire che la transizione tra il giocattolo e la nave da guerra era stata completata. D'ora in avanti, i progetti di sommergibili erano destinati ad operazioni belliche.

 

Un'arma da guerra pericolosa, soprattutto per i suoi occupanti

Nel 1821, un americano di nome Johnston costruiva un sommergibile di 33 metri, munito di vela, che avrebbe dovuto essere portato al largo di Sant'Elena da un veliero per rapire Napoleone, ma l'Imperatore moriva mentre il battello era ancora in cantiere. Johnston allora portò il battello in Inghilterra, dove fu mostrato all'Ammiragliato, affondando una vecchia carcassa a mezzo di una mina, scampando egli stesso alla distruzione per un pelo.

Nel 1822 il francese Montgery presentava i piani di due sommergibili al Ministero. Questi erano notevoli per via di diverse idee che ne avrebbero fatto due bare di prima classe: due motori, a vapore in superficie, a polvere di cannone in immersione (!); lascio immaginare al lettore il risultato di tentare la propulsione tramite esplosivi una volta sommerso; aerazione per mezzo di un tubo, precursore dello schnorchel; periscopio contenente non prismi ma - la vedetta in persona; tubi sottomarini per far fuoco in immersione. L'armamento doveva consistere di 12 carronate (corti cannoni di ghisa), razzi sottomarini, sperone e pompe per il fuoco greco. Il tutto una ricetta per completo disastro, che fu fortunatamente rifiutato dal Ministero della Marina francese.

Nel 1834 il Dr. J. B. Petit costruì un sommergibile, propulso a remi, che aveva un difetto: il dottore si era dimenticato di costruire un sistema di emersione: il battello si immerse e non riaffiorò. A bassa marea si provvide al recupero dell'ormai defunto Petit, asfissiato nel frattempo.

Diversi altri progetti vennero presentati tra il 1827 ed il 1849 da inventori con poca esperienza in materia, tutti rifiutati da vari ministeri (principalmente in Francia), e si deve arrivare al 1850 ed al bavarese Wilhelm Bauer prima che un progetto di sommergibile con qualche possibilità  di successo figuri di nuovo nella storia.

Il primo sommergibile di Bauer era un battello di 35 tonnellate, provvisto di zavorra mobile per stabilità  longitudinale e di doppifondi per immersione ed assetto. Nel Dicembre 1850 Bauer uscì da Kiel con il battello, alla vista del quale la flotta Danese di assedio si affrettò a sloggiare. Sfortunatamente nel corso di una seconda uscita in mare, l'1/2/1851, le lamiere di poppa cedettero alla pressione dell'acqua ed il battello si poggiò sul fondo a 18 metri. Cinque ore più tardi l'intero equipaggio usciva dai portelli dopo avere equilibrato la pressione, ma il battello, recuperato, venne posto in disarmo nel 1887 ed ora si trova presso il Museo del Mare a Kiel.

Il secondo progetto di Bauer, il Brandtaucher, costruito in Inghilterra, affondò con l'intero equipaggio alla prima uscita in mare, ma la colpa non era di Bauer: gli Inglesi avevano ottenuto tutte le necessarie informazioni da lui e poi lo avevano congedato, costruendo il battello per conto loro - caveat emptor.

il brandtaucher di bauer (da wikipedia)

 

Il terzo battello di Bauer, il Seeteufel (Diavolo del mare) fu costruito in Russia nel 1855 e doveva essere usato nella guerra di Crimea, ma questa finì prima del suo completamento.

Il Seeteufel fece ben 136 immersioni ma si perse per negligenza di una nave Russa che si era ancorata attraverso la rotta prevista di Bauer: il battello andò ad incagliarsi e dovette mollare la zavorra per emergere. L'equipaggio si salvò ma il sommergibile affondò subito dopo.

Altri progetti di quest'epoca comprendevano battelli ad aria compressa, uno dei quali venne realizzato dalla Marina Francese: il Plongeur, proposto nel 1858, fu costruito nel 1863 a Rochefort. Era il più grande sommergibile costruito fino a quel momento: 400 tonnellate e 42.5 metri, armato di sperone e torpedine ad asta. Affondò alla prima prova in mare per cedimento di un oblò, venne recuperato e rimesso in servizio. Durante una uscita in mare, un'ondata ne causò l'allagamento, e solo mollando la zavorra si riuscì a salvarlo.

 

La guerra civile Americana spronò lo sviluppo del sommergibile, ma nè il Nord nè il Sud riuscirono a mettere in servizio un vero sommergibile. I David Sudisti erano torpediniere ad asta naviganti a fior d'acqua, mentre l'Hunley (recentemente riscoperto e riportato in superficie) non poteva immergersi per via del fatto che le candele a bordo si spegnevano dopo soli 20-25 minuti coi portelli chiusi. L'Hunley affondò 3 volte con la morte dell'intero equipaggio mentre si tentava di metterlo in condizione di attaccare le unità  nordiste del blocco. Al quarto tentativo esso riusciva ad affondare la corvetta Housatonic, ma affondava nuovamente e nessun altro battello lo seguì prima della fine della guerra.

un quadro dell'hunley (museum of the confederacy)

 

Con la fine della Guerra Civile Americana terminava quello che possiamo definire il periodo "amatoriale" del sommergibile. Infatti nel 1866 si verificavano due eventi che avrebbero, una volta considerati nell'insieme, permesso agli ingegneri di costruire un battello efficiente sia come prestazioni sia come abilità  di offesa.

Il primo evento importante era relativo ad un'invenzione, quella che avrebbe determinato il futuro dell'intera arma subacquea: il siluro fusiforme autopropulso.

Il suo inventore era un Capitano dell'esercito austro-ungarico di nome Luppis (di estrazione Italiana), che però aveva concepito l'arma senza poterla perfezionare per via della sua impossibilità  ad inventare un sistema per tenerla in corsa senza deviazioni verticali, ovvero mantenere la profondità .

Il secondo evento era l'invenzione, da parte dell'ingegnere inglese Robert Whitehead, del pendolo idrostatico, mediante il quale il siluro manteneva la quota.

Una volta accoppiate, queste due invenzioni interdipedenti permettevano al sommergibile di attaccare senza essere visto e di arrecare il massimo danno al nemico con il minimo sforzo da parte propria. Ma c'era ancora un intoppo, prima che il mezzo subacqueo potesse divenire un'arma efficiente: mancava infatti ancora il motore che gli avrebbe permesso libertà  di azione nel suo elemento. A questo scopo i progetti di battelli subacquei tra il 1862 e il 1882 avevano una serie di propulsori "casalinghi" se così li possiamo chiamare, che comprendevano addirittura dei remi. Ma procediamo con ordine.

Il primo sommergibile completato che non fosse un battello suicida per il proprio equipaggio era il Francese Plongeur del 1863. Benchè completato prima dell'avvento del siluro, era un'unità  dalle caratteristiche molto avanzate per l'epoca: 420 tonn in superficie e 44,5 m di lunghezza, con motore ad aria compressa a 4 cilindri. La velocità  era scarsa, solo circa 4 nodi e l'autonomia era limitatissima, solo 7 miglia. Era armato con una torpedine ad asta ed aveva un equipaggio di13 uomini. Il suo progettista, l'Ammiraglio Bourgois, non aveva però potuto risolvere soddisfacentemente il problema della stabilità  longitudinale. Dopo una serie di prove, il battello venne disarmato nel 1867.

una stampa dell'epoca del plongeur

 

Ci sono informazioni in merito ad un sommergibile Cileno, ordinato nel 1864 per essere usato nella guerra d'indipendenza contro la Spagna, ma non sono attendibili per cui è meglio prendere solo atto dell'intenzione di

costruirlo, non venne mai completato.

Modificato 22 Luglio, 2008 da Totiano
corretti caratteri danneggiati da attacchi informatici ed evideziati titoli

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verso la maturità

Il successivo tentativo era del Russo Aleksandrovskiy, che nel 1865 costruiva un battello che era in tutto e per tutto il vero prototipo del moderno sommergibile: scafo fusiforme con torretta, 2 assi motori e scafo in ferro. Il motore era ad aria compressa e l'armamento consisteva di due mine (ma le modalità  del loro uso non sono conosciute). Questo battello dislocava 355 tonn ma le sue prestazioni erano decisamente inferiori: velocità  solo 1,5 nodi e raggio d'azione 2,5 miglia con limite di profondità  di 10 metri. Nel 1871 venne sfondato dalla pressione dell'acqua mentre effettuava prove a 30 metri, il relitto venne recuperato e demolito nel 1873.

Una interessante realizzazione fu in seguito quella dell'ingegnere polacco Dziewecki, che a partire dal 1877 costruiva un totale di 52 mini-sommergibili per la Marina Russa. Nonostante fossero alquanto piccoli, sui 4,5-6 metri di lunghezza, le prove effettuate in mare vennero giudicate soddisfacenti. Nel 1884 alcuni di questi battelli vennero addirittura rimodernati con l'imbarco di un motore elettrico per permettere loro di agire al largo dei porti che dovevano difendere. Un paio di queste conversioni si trovavano in riserva a Port Arthur nel 1904, allo scoppio della guerra russo-giapponese, ma i russi non furono in grado di metterli in servizio in tempo. La solo loro presenza nella zona, d'altronde, costrinse l'Amm. Togo a mantenere il blocco da una rispettosa distanza, in caso che....

Nel 1888 lo Spagnolo Isaac Peral Y Caballero costruiva un sommergibile di 87 tonn, armato con un tubo lanciasiluri e con motore elettrico che gli permetteva una velocità di 10 nodi. Questo battello usufruiva quindi di tutte le caratteristiche necessarie a farne un'unità  temibile per qualunque avversario si presentasse di fronte alle coste spagnole.

il Peral, oggi esposto a Cartagena

 

Allo stesso tempo, in Francia veniva completato il Gymnote. Nonostante la piccola mole, solo 30 tonn di dislocamento, era armato con 2 tubi per siluri da 356 mm ed era dotato di motore elettrico che gli conferivano una velocità di 7 nodi in superficie e 4 in immersione con autonomia di 25 miglia in superficie. Il Gymnote effettuò oltre 2000 immersioni durante la sua carriera senza incidenti e rimase in servizio fino al 1908, qualificandosi come il miglior successo tra i primi veri sommergibili militari.

Nel frattempo, lo svedese Nordenfelt aveva progettato e costruito un battello con propulsione a vapore, che usava una caldaia da locomotiva ed era armato con 2 tubi da 356. Il prototipo venne acquistato dall'Impero Ottomano ed un secondo battello costruito per far fronte ad una presunta minaccia da parte dei russi e dei greci. Le prove nel Bosforo rivelarono la pessima stabilità longitudinale delle unità, provocando dunque la completa mancanza di volontari per formarne gli equipaggi - i battelli vennero quindi alati sullo scalo e là  rimasero fino alla demolizione.

A questo punto occorre fare un passo indietro per mettere a fuoco quello che era lo sviluppo del sommergibile in senso bellico. Fino ad ora, tutti i battelli descritti avevano due difetti fondamentali: erano lenti e "ciechi".

Una invenzione che fu veramente cardinale nello sviluppo del sommergibile come arma da guerra era il periscopio. L'idea del "tubo ottico" apparteneva al belga Daudenard, un maggiore dell'esercito, che lo ideò nel 1872, ma lo sviluppo in uno strumento utilizzabile deve essere ascritta al Francese Garnier. Questi, però, aveva utilizzato lenti che trasmettevano l'immagine sul piano orizzontale: puntato in avanti, le immagini erano normali, al traverso erano girate di 180 gradi e verso poppa erano rovesciate! Toccò ad un altro Francese, Daveluy, installare prismi che permisero la completa utilizzazione dello strumento da parte dei sommergibilisti.

Con lo sviluppo del periscopio il battello non era più cieco, ma era ancora troppo lento per essere sfruttabile. Il motore termico sarebbe venuto solo in futuro, la motrice a vapore installata dal Nordenfelt non era certamente la soluzione: il tempo di immersione era di oltre 15 minuti, ed una volta sommersi, la temperatura interna, per via delle caldaie in

pressione, si aggirava sui 50 gradi centigradi! La resistenza umana a quella temperatura era minima, colpi di calore e disidratazione erano all'ordine del giorno, causando la riduzione del valore bellico del battello a quasi zero.

A questo punto, nel 1890, gli ingegneri francesi Zedè e Romazzotti misero in cantiere un sommergibile dallo scafo in bronzo (tutti i precedenti erano in ferro, eccetto per il Nordenfelt che era in acciaio), che venne completato nel 1893 con il nome di Gustave Zede (l'ing. era rimasto ucciso nel 1892 da un'esplosione di polvere usata nei siluri). Nonostante fosse propulso da un solo motore elettrico, aveva una discreta autonomia. Esso effettuò il primo lancio coronato da successo contro una nave in moto nel 1898, colpendo la corazzata Magenta. In un altro exploit, salpò da Tolone il 7/7/1901, arrivando il giorno successivo davanti ad Ajaccio e silurando la corazzata Charles Martel in uscita dalla rada, poi ritornò a Tolone senza incidenti, dimostrando quindi che il sommergibile era diventato un'arma da tenere in considerazione.

Tra le altre potenze navali, il Portogallo diventò la prima nazione a mettere in servizio effettivo un sommergibile. Nel 1892 infatti, entrava in servizio il Plongeur, progettato da Fontes Pereiro de Mello: era di forma cilindrica e provvisto di timoni orizzontali e casse di assetto, motore elettrico e ben 4 tubi lanciasiluri.

Sulle sue tracce era il Delfino, italiano, progettato da Giacinto Pullino e completato tra il 1892 ed il 1895 (fonti ufficiali sono in disaccordo sulla data: alcune citano il battello come iniziato nel 1889 e completato nel 1892, altre citano solo il completamento come avvenuto nel 1895). Comunque sia, il Delfino introduceva la Marina Italiana all'uso del mezzo subacqueo: originariamente armato con 2 tubi da 356mm, venne ricostruito nel 1902-04, quando un motore a benzina venne installato ed 1 tubo da 450mm rimpiazzò i 2 precedenti.

il delfino nella sua prima versione (marina.difesa.it)

 

Gli Stati Uniti entravano nella corsa al sommergibile usufruendo di un geniale inventore irlandese: John P. Holland. Questi è stato consacrato come il "padre del moderno sommergibile": il suo progetto, infatti, riuniva tutti gli elementi necessari per fare dell'unità  un mezzo impiegabile proficuamente in guerra. Aveva infatti un motore termico (a benzina), un motore elettrico, era dotato di casse d'assetto e casse da immersione separate, un tubo lanciasiluri ed era provvisto dei timoni sia orizzontali che verticali per il controllo in tutte le fasi della navigazione.

Il primo smg. costruito da Holland per la US Navy entrava in servizio il 17/6/1900. Per non essere da meno, l'Ammiragliato Britannico, finora completamente inattivo nella competizione, usciva dal torpore ed ordinava una serie di battelli basati sull'Holland americano. Notare l'ironia della sorte: Holland aveva concepito il suo smg. come un mezzo per eliminare la preponderanza della flotta inglese dalla battaglia sui mari ed assicurare l'indipendenza della sua nativa Irlanda.

uno dei pochi holland ancora esistenti (Paterson Museum in Paterson, NJ)

 

A questo punto, il lettore si starà  probabilmente chiedendo: e la Germania? Certo con la reputazione guadagnata dai teutonici nell'uso degli "U-boote" i tedeschi devono aver iniziato a costruirli e perfezionarli presto. Ed invece no: il primo sommergibile tedesco non era neanche per la Germania. Era un tipo sperimentale costruito per la Russia. Il primo U-boot entrava in servizio solo nel 1906. L'U-1 era un battello sperimentale provvisto di 2 motori Koerting a kerosene, ma aveva una particolarità: era provvisto di un alto tubo di ventilazione che potrebbe essere definito l'antenato dello snorkel, benchè non avesse la valvola alla sommità. Esiste ancora, nel Deutsche Museum a Monaco di Baviera.

Dopo l'entrata in servizio dei primi sommergibili dotati di motore termico, le varie Marine cercavano la soluzione al problema di trovare un sistema di propulsione efficace sia come rendimento sia come spazio occupato dall'apparato motore. I motori a benzina originariamente impiegati erano pericolosissimi, esplosioni a bordo causate dai vapori erano quasi all'ordine del giorno, e i motori a paraffina non erano meglio.

I tedeschi cominciarono dal principio ad impiegare motori ad olio pesante, ma questi erano troppo pesanti ed emettevano uno scarico fumogeno alquanto imponente, che negava al battello la possibilità di avvicinarsi al potenziale bersaglio senza essere avvistato da grande distanza.

L'ovvia soluzione era il motore diesel, inventato negli anni prima della fine del secolo, ma bisognò attendere fino a quando un ingegnere russo riuscì a produrne una versione "marina" per poterlo utilizzare a bordo. Il suo nome purtroppo non è noto.

Nelle varie Marine si continuava nel frattempo ad utilizzare motori termici di tutti i tipi: gli italiani non misero in cantiere il primo smg. diesel che nel 1910, gli americani nel 1911 e gli inglesi un pochino prima, nel 1908.

I francesi, che fino a questo momento erano stati all'avanguardia nello sviluppo del sommergibile., rimasero invece in balia degli ingegneri Laubeuf, Hutter e Simonot, che erano legati alle macchine a vapore. I battelli francesi all'inizio della Grande Guerra erano macchine assolutamente meravigliose come ingegneria, ma non assolutamente adatti ad andare in guerra. I tempi d'immersione si aggiravano sui 10-15 minuti per via della necessità  di abbattere alberi e fumaioli; una volta immersi era estremamente difficile mantenere l'assetto per via della massa d'acqua in caldaia. La conversione verso motori a combustione interna cominciò per La Royale solo nel 1914-15.

I battelli Italiani, principalmente progettati da Laurenti, Cavallini e Bernardis, risultavano di buone caratteristiche fin dal principio, tanto è vero che la Russia e la Germania ordinarono smg. dall'Italia prima della guerra. Altre Nazioni che adottarono progetti Italiani furono il Brasile e la Danimarca.

un sommergibile classe F, tra i più riusciti dell'ing. Laurenti

 

Gli americani si tenevano sulle linee generali degli Holland, senza tentare di produrre battelli di caratteristiche avanzate, benchè gli statunitensi fecero il primo tentativo di produrre un smg. "di squadra" che accompagnasse la flotta, tentativo che non fu coronato da successo per via della scarsa potenza dei motori disponibili.

I Russi, costretti dalla loro posizione geografica ad una guerra in acque ristrette, produssero il primo smg. posamine del mondo: il Krab. Varato nel 1912 aveva ancora motori a benzina, ciò nonostante effettuò molte missioni belliche in Mar Nero senza incidenti. Il resto dei battelli russi erano senza merito, alcuni venivano addirittura radiati nel 1916, quando se ne sentiva il bisogno, più che mai per tenere a freno l'avanzata tedesca nel Baltico. Gli Holland di progetto USA arrivavano troppo tardi per cambiare la situazione.

Gli inglesi dimostravano di avere idee radicali in materia di sommergibili. Sotto la spinta del Primo Lord del Mare, Amm. Fisher, essi impostavano diverse classi durante la guerra con caratteristiche che avevano dell'incredibile. La classe "K" era costituita da smg. a vapore muniti di turbine, con velocità di oltre 24 nodi ed una reputazione di essere bare d'acciaio per via dei numerosi incidenti che costarono la vita a molti marinai. Erano stati concepiti come "ali tornanti" della Flotta da Battaglia, ma non operarono mai in questo ruolo. La classe "M" era costituita da sommergibili da avvistamento, armati con un cannone da 305/35 rimosso da alcune vecchie corazzate. Contrariamente a quanto comunemente creduto, non era inteso come pezzo per bombardamento controcosta o per uso contro unità  navali. La verità è più prosaica: un siluro costava come più di 24 proiettili. Il smg. doveva venire in affioramento puntato contro il bersaglio, usando i soli timoni orizzontali, sparare, e tornare sotto prima che l'avversario si rendesse conto di cosa gli era piovuto addosso.

I tedeschi, naturalmente, perfezionarono sia gli scafi che le motrici, misero in servizio posamine basati sul Krab russo (la serie UE-II) ed utilizzarono incrociatori sommergibili con armamento di 2 150 e 2 88, sempre per risparmiare il costo dei siluri. Svilupparono progetti di smg. costieri per uso nel Mare del Nord dalle basi in Fiandra e ne mandarono

diversi smontati a Pola per uso in Adriatico, mentre alcuni dei più grandi arrivavano direttamente in Austria dalla Germania via Gibilterra. Il più grande asso tedesco (detentore del record mondiale, se così lo possiamo definire), rimane Lothar von Arnauld de la Periere, comandante dell'U-35, vero gentiluomo che non sparava se non era costretto fino a quando l'intero equipaggio della sua preda non fosse stato in salvo. Affondò 453.716 tonnellate di naviglio, regolandosi secondo le norme della convenzione dell'Aia.

Modificato 21 Gennaio, 2009 da Totiano
aliminati caratteri variati da attacco imformatico e sistemati titoli

[Bubbe]

Grazie per questo meraviglioso articolo Marcuzzo!!! :s20: :s20: :s20:

[Totiano*]

mi sono messo di buzzo buono e al bell'articolo di marcuzzo ho aggiunto un po di foto: che ne pensate?

[Visitatore Marcuzzo]

Grazie per questo meraviglioso articolo Marcuzzo!!! :s20: :s20: :s20:

 

Di nulla Bubbe, dovere :s02:

 

mi sono messo di buzzo buono e al bell'articolo di marcuzzo ho aggiunto un po di foto: che ne pensate?

 

Ottimo lavoro Dir, nulla da eccepire :s20: :s20: :s20:

[faustoprimo]

:s20: Bravo C.te Marcuzzo un lavoro perfetto,come solo un tecnico competente può illustrare trasmettendo

a chì lo legge,a chi lo visiona la conoscenza. :s07:

[Totiano*]

questo post mi è sempre sembrato incompleto, eppure dovrebbe essere fondamentale per il nostro forum. ho preparato un seguito al post iniziale di Marcuzzo, che ne dite se lo integriamo insieme di aneddotio e fotografie per fare una trattazione completa? l'idea è poi di trasferire tutto il testo nel post di Marcuzzo affiche non ci siano distacchi. questo il seguito:

 

Venti di guerra

Nonostante i tentativi, culminati col trattato di Washington, di ridimensionare gli armamenti navali, il periodo tra le due guerre mondiali vedrà il proliferare di progetti e costruzioni, qualche volta bizzarre a altre ardite, nel campo sommergibilistico. Ma comincia a nascere attenzione anche per coloro che rimangono bloccati sul fondo. Disastri nelle maggiori Marine daranno vita ai sistemi le cui evoluzioni ancora oggi sono a salvaguardia dei sommergibilisti: la campana McCann e le tute di fuoriuscita.Anche l’Italia non fu da meno con l’apparecchio girolimi, sorta di ascensore che consentiva ad ogni membro il ritorno alla superficie, con la vasca e la tuta Belloni e infine gli studi sui problemi di embolia nelle immersioni a elevate profondita: ancora oggi punto di riferimento nel mondo.

Non sono queste le uniche invenzioni e gli unici tentativi: assieme ai fallimentari tentativi di sommergibile incrociatore o di sommergibile monitore (la classe M inglese è l’esempio più eclatante e pericoloso di questi fallimenti) fanno capolino altre invenzioni. La più importante è sicuramente lo snorkel: tanti pensano sia una invenzione tedesca, i più informatila conoscono per olandese ma pochi sanno che in realtà è nata in Italia. Fu invenzione del maggiore del genio navale Pericle Ferretti, che la progetto nell’arsenale di Taranto e la installò su un sommergibile classe H cogliendo ottimi risultati tanto che il Duce in persona volle rendersene conto di persona. Ma la filosofia d’impiego dei battelli in quel tempo la giudico un attrezzo inutile e nonostante i sommergibili della classe Sirena fossero stati predisposti nessun altro battello italiano imbarco l’apparecchio ML del ferretti.

Le cupe nubi della seconda guerra mondiale si stanno addensando sull’Europa, le prime prove di guerra subacquea sono già messe in atto durante la guerra di Spagna nel 1936 da parte di Tedeschi e Italiani, gli Stati Uniti e il Giappone sviluppano i primi battelli oceanici mentre Francia e Gran Bretagna sviluppano molte serie di modelli, probabilmente per risolvere i tanti problemi ma anche per una mancanza di strategia ben precisa, presente solo in Germania. Tra le grandi Marine sommergibilistiche manca solo la Russia, che vanta numericamente la più grande flotta di sommergibili ma anche la più inadeguata tecnicamente e soprattutto sparpagliata su diversi oceani. Sempre numericamente la seconda flotta di sommergibili è quella Italiana, sicuramente moderna ma ancorata a una tattica di guerra inadeguata.

 

Branchi di lupi e Maiali

Lo si è gia detto: la dottrina bellica avrà i suoi spunti di eccellenza: in Germania dove la lungimiranza e l’esperienza dell’ammiraglio Doenitz creeranno la tattica del branco di lupi. E’ un attacco coordinato in superficie di sommergibili, allertati da un precedente avvistamento e convocati in un determinato punto dal Comando a terra per il massimo danno ai convogli. Tutte le altre Marine ariveranno a capirne appieno la potenzialità di questa tattica solo dopo le enormi perdite subite dagli alleati. Per controbattere l’imminente catastrofe gli alleati svilupperanno il sonar (o ASDIC), il Radar e gli aerei ma solo nel 1942 la controffensiva riuscirà ad arginare quelle perdite nei convogli che stavano per strangolare la Gran Bretagna. Procedendo nell’analisi dei risultati e degli sviluppi dei battelli fino al 1942 si nota l’assenza della Francia (invasa dai tedeschi) e della Russia. Sono invece interessanti i risultati dei battelli olandesi, che facevano base in Gran Bretagna, e soprattutto Inglesi che ottennero elevati successi, ma anche forti perdite in Mediterraneo.

Ma fino al 1943 c’è un’altra componente sommergibilistica che otterra risultati lusinghieri quando non eccezionali: quella italiana. Nonostante gli svantaggi di una tattica ormai superata, i battelli Italiani che operavano dalla base Atlantica di Betasom ottennero successi simili a quelli tedeschi mentre le Mediterraneo una idea rivoluzionaria ottenne forse la vittoria più eclatante della guerra: il Maiale. Lo S.L.C. (siluro a lenta corsa) era un mezzo pilotato da due uomini e trasportato da un sommergibile che è forse il più famoso nel mondo: lo Scirè di Junio Valerio Borghese che il 18 Dicembre 1941 attacco la flotta inglese ad Alessandria affondando 2 corazzate e una petroliera.

Gli alleati, soprattutto gli inglesi, cercheranno di copiare l’idea italiana ma i risultati saranno scadenti.

Dal 1942 un’altra Marina si affaccia sul conflitto mondiale ed è quella Statunitense. Sono battelli forgiati per stare in mare molti mesi ed opereranno esclusivamente nel Pacifico ma, a differenza dei battelli del sol levante non sono di appoggio alla squadra navale bensi adatti ad agire autonomamente. Grazie a queste caratteristiche non fu difficile mutuare la tattica tedesca del branco di lupi e riuscire dove la Germania di Hitler aveva fallito: strangolare il commercio dell’avversario.

Un tipo particolare di sommergibili si affaccia sul teatro bellico nella seconda G.M.: quello da trasporto. All’inizio saranno i battelli italiani più grandi che, in Mediterraneo, per contrastare gli attacchi inglesi, porteranno i rifornimenti nel Dodecaneso o in Africa. Su questa esperienza e con l’urgente necessità di materie prime furono prese 2 decisioni: trasformare i battelli oceanici di Betasom, ormai usurati dalla guerra, in battelli da trasporto verso il Giappone e costruire dei battelli ex novo per il solo scopo mercantile. I primi opereranno soprattutto a favore dei tedeschi, che in cambio cederanno un pari numero di battelli tipo VII agli equipaggio italiani mentre i secondi, la famosa classe R cui appartengono Romolo e Remo, avrebbero servito l’Italia sia verso le coste africane che verso il Giappone. Un trasporto differente fu messo in atto dai tedeschi, la cui necessità di operare sempre più lontano diede il via alle “mucche da latte” ovvero dei battelli per il trasporto di combustibile verso i sommergibili impegnati in combattimento.

 

Torna il sottomarino

I peggiori nemici del sommergibile, l’aereo e il radar, non tardarono a creare una contromossa da parte dell’Asse e i battelli delle 2 marine furono dotati di sistemi per captare i radar alleati, in effi un rimedio di non grande effetto come lo furono anche le mitragliere aggiunte alle torrette. Ma mentre l’Italia languiva sotto l’invasione alleata la Germania dava fondo alle ultime risorse tecnologiche per controbattere le armi alleate. Serviva un nuovo sommergibile, in grado di navigare a lungo e ad alta velocità sotto la superficie del mare e che, anche quando dovesse ricaricare le batterie, esponesse il minimo indispensabile di superficie radarabile.

Il genio di Helmut Walter, compresso nei primi anni della guerra dalla volontà hitlerianadi una grande flotta, venen finalmente valorizzato e arrivarono le invenzioni. La prima fu l’applicazione dello snorkel su tutti i battelli, poi nacquero le linee affusolate di battelli fatti per navigare sott’acqua e infine il motore Walter: un sistema in grado di generare energia senza bisogno di emergere per avere un comburente per la combustione. E’ proprio con gli Uboot del tipo XXI che si sancisce il definitivo ritorno al sottomarino e l’abbandono del sommergibile. Questi battello non faranno in tempo a portare le loro capacità offensive in guerra ma c’è evidenza di una azione: nel maggio del 1945 il comandante di un XXI navigò senza essere intercettato all’interno di un convoglio inglese.

 

 

L’era nucleare e la guerra fredda

Alla fine della guerra i segreti tedeschi saranno distribuiti tra le Marine vincitrici assieme ai tecnici e ai battelli tipo XXI e XXIII già costruiti. Sono il futuro e tutti se ne rendono conto, non a caso i primi battelli post bellici, dai Whiskey russi al Nautilus americano, dal Daphnè francese all’Oberon Britannico saranno tutti molto simili al genitore teutonico. Non solo le linee degli scafi ma anche la propulsione sarà copiata, tanto i russi che gli inglesi tenteranno di applicare la propulsione Walter ma qualcosa non deve aver funzionato a dovere se i sovietici soprannominarono “accendino” la loro versione mentre i britannici lo battezzarono “Exploder”.

Furono probabilmente questi insuccessi che instillarono nell’ammiraglio Rickover la necessità di trovare un nuovo sistema di propulsione indipendente dall’aria per lunghi periodi e la sua idea era la quintessenza della propulsione sottomarina: stava per nascere l’era nucleare.

L’idea di Rickover era semplice (forse più difficile mettera in pratica): controllare la fissione nucleare in modo che produca una definita quantita di energia, destinata a scaldare un liquido. Questo, attraverso uno scambiatore avrebbe scaldato acqua producendo vapore che avrebbe mosso turbine già impiegate sui mezzi navali di superficie. Nessuna necessità di rifornimento o di aria e solo i la resistenza dell’equipaggio come limite all’autonomia. Il primo battello nucleare si chiamerà Nautilus e molto preso sarà seguito da altri che arriveranno fino al polo nord.

La terza guerra mondiale, che sembrava così imminente, la si immaginava con un attacco sovietico via terra all’Europa mentre i battelli con falce e martello avrebbero impiegato la tattica del branco del lupi per strangolare i rifornimenti in arrivo dagli USA. Da qui la proliferazione dei sottomarini d’attacco nelle marine di tutto il mondo e la nascita dell’acronimo di SSK (submarine-submarine killer) per battelli veloci e silenziosamente letali per gli avversari. Ma il nucleare fece la sua comparsi sui sottomarini in maniera ancora più letale per la razza umana: il missile balistico.

Enormi cilindri di acciaio creati esclusivamente per uno scopo, nascondere al nemico la posizione dei propri missili balistici per avere certezza di poter rispondere ad un attacco che avrebbe cancellato la vita dal pianeta.

A fianco al battello nucleare molto costoso e di dimensioni notevoli, il sottomarino convenzionale, dotato di snorkel e di batterie e motori elettrici più performanti, continua la sua evoluzione. Sono i battelli ideali per controllare i passaggi obbligati come gli stretti ed impedire il passaggio ai nucleari grazie alla loro silenziosità. Ma sono anche i miglior battelli per quella specialità nata con le azioni dello Scirè e della decima flottiglia mas: trasportare gli incursori in prossimità delle coste avversarie. Tutte le maggiori Marine si sono impossessate del know how italiano alla fine della guerra apportando le loro variazioni sul tema, però è sintomatico che la più grande Marina del Mondo porti ancora i suoi Seal ad effettuare esercitazioni con gli incursori italiani.

Probabilmente le capacità letali e i costi relativamente limitati di un sottomarino convenzionale (pari al costo di una fregata) hanno favorito il boom di vendite in tutti i paesi del mondo dove anche Marine di ridotte dimensioni come Singapore ha i suoi battelli (già svedesi acquistati di sendoa mano).

Purtroppo anche la lista delle perdite di battelli in pace si è allungata, nonostante i notevoli progressi anche in questo campo: il soccorso può essere effettuato da minisommergibili in grado di individuare il relitto e trasportare i naufraghi a quote abissali, esistono scafandri con cui scendere oltre mezzo kilometro e sistemi per ricambiare l’aria all’interno degli scafi. Ma tutto questo non è purtroppo stato sufficiente per i marinai del Kursk ad agosto del 2000.

 

Oggi

L’evoluzione tecnica delle contromisure per controbattere la minaccia dei sottomarini, ormai disponibili a tutte le Marine mondiali e impiegati perfino dai contrabbandieri venezuelani per esportare droga in America, ha richiesto un nuovo salto di qualità per i mezzi subacquei.

Le capacità dei radar e dei sonar moderni, imbarcati anche su aerei ed elicotteri, sono tornati ad essere un nemico micidiale per il sottomarino, che dove trovare nuovi mezzi di difesa.

Questi nuovi mezzi, che affondano le radici negli esprimenti di Walter a fine 2^GM, sono conosciuti come sistemi AIP (indipendenti dall’aria) e si differenziano dal nucleare per i costi ridotti e la maggiore silenziosità anche se a scapito di una potenza decisamente minore. Ne sono dotate solo le marine più moderne e i sistemi che trovano maggiore diffusione sono le fuel cell, adottato anche da Germania e Italia, lo Stirling e il Mesma: sistemi che permettono di non affiorare per diverse settimane ridando il sottomarino il primato di invisibilità che da sempre le unità di superficie cercano di ururpare .

[vespucci]

Wooow che lavoro. Bravo Marcuzzo. Un bravo anche a Totiano per il completamento :s20: :s20: :s20:

[ammiraglia88*]

Diversi altri progetti vennero presentati tra il 1827 ed il 1849 da inventori con poca esperienza in materia, tutti rifiutati da vari ministeri (principalmente in Francia), e si deve arrivare al 1850 ed al bavarese Wilhelm Bauer prima che un progetto di sommergibile con qualche possibilità  di successo figuri di nuovo nella storia.

Il primo sommergibile di Bauer era un battello di 35 tonnellate, provvisto di zavorra mobile per stabilità  longitudinale e di doppifondi per immersione ed assetto. Nel Dicembre 1850 Bauer uscì da Kiel con il battello, alla vista del quale la flotta Danese di assedio si affrettò a sloggiare. Sfortunatamente nel corso di una seconda uscita in mare, l'1/2/1851, le lamiere di poppa cedettero alla pressione dell'acqua ed il battello si poggiò sul fondo a 18 metri. Cinque ore più tardi l'intero equipaggio usciva dai portelli dopo avere equilibrato la pressione, ma il battello, recuperato, venne posto in disarmo nel 1887 ed ora si trova presso il Museo del Mare a Kiel.

Il secondo progetto di Bauer, il Brandtaucher, costruito in Inghilterra, affondò con l'intero equipaggio alla prima uscita in mare, ma la colpa non era di Bauer: gli Inglesi avevano ottenuto tutte le necessarie informazioni da lui e poi lo avevano congedato, costruendo il battello per conto loro - caveat emptor.

il brandtaucher di bauer (da wikipedia)

 

Il terzo battello di Bauer, il Seeteufel (Diavolo del mare) fu costruito in Russia nel 1855 e doveva essere usato nella guerra di Crimea, ma questa finì prima del suo completamento.

Il Seeteufel fece ben 136 immersioni ma si perse per negligenza di una nave Russa che si era ancorata attraverso la rotta prevista di Bauer: il battello andò ad incagliarsi e dovette mollare la zavorra per emergere. L'equipaggio si salvò ma il sommergibile affondò subito dopo.

 

 

Oggi, durante una lettura molto impegnativa ed interessante ... "La Settimana Enigmistica", :s03: :s03: ho trovato una piccola notizia curiosa. Ho fatto qualche ricerca e vedo che se ne è parlato già qui, quindi ... ve la trascrivo subito.

Il tutto parte da una battuta che dice che due pescatori, in un luogo solitario, all'improvviso, sentendo cantare l'inno russo, hanno pensato che i pesci si fossero messi a parlare. La notizia in realtà è poi questa:

 

"Il 7 settembre 1856, giorno dell'incoronazione dello zar Alessandro II, nelle acque di Kronstadt, a una ventina di chilometri da San Pietroburgo, venne fatto immergere uno dei primi prototipi di sommergibile, il "Seeteufel" (Diavolo Marino), inventato dal bavarese Wilhelm Bauer.

L'elica dell'imbarcazione era azionata da grandi ruote munite di pioli, che venivano messe in movimento manualmente da un gruppo di uomini: mentre questi le facevano girare, intonarono le parole dell'inno imperiale, accompagnati dalle note di un'orchestrina di quattro musicisti.

Si racconta che i suoni di tale esibizione vennero uditi in superficie."

[Leonessa]

L'EVOLUZIONE DEL SOMMERGIBILE

 

Nel corso dei seguenti 150 anni molti inventori tentarono di replicare il successo di Drebbel, ma nessuno vi riusci. Bisogna arrivare al 1776, alla guerra d'indipendenza americana, per trovare un battello capace di replicare le gesta dell'Olandese. Nel 1776 infatti, David Bushnell costruiva il suo "Turtle" (tartaruga), costituito da due gusci convessi e provvisto di 2 eliche: una verticale per controllare la profondità  ed una orizzontale per la propulsione, entrambe azionate manualmente. Il battello tentò di attaccare una nave da guerra inglese ancorata al largo di Long Island, ma per quanto sia stato reclamato che il pilota, Sergente Ezra Lee, arrivasse al bersaglio, recenti ricerche hanno stabilito che molto probabilmente l'avvelenamento da anidride carbonica gli fece sognare di essere giunto all'attacco ma che in effetti attacco non ci fu.

il turtle di bushnell (da world almanac)

 

Su Ezra Lee mi è capitato di recente di leggere su una rivista "altamente specializzata" (Cultura enigmistica) una paginetta curata da Giancarlo Dejack all'interno della rubrica "Gli eroi del mare".

Riporto alcune notizie tratte da tale articoletto, prendetele per quello che sono, data la fonte da cui sono tratte.

Il "Turtle" di Bushnell era assai piccolo, il suo galleggiante era pieno di zavorra di piombo e gli permetteva di navigare dritto, aveva inoltre un serbatoio per l'immersione e l'emersione ed era munito di un coperchio di ottone con tre oblò. Grazie ad una manovra ben coordinata e dopo un abbrivio abbastanza lungo il "Turtle" poteva raggiungere la velocità di 3 nodi. Fatto il sommergibile bisognava trovare chi lo guidasse, si presentò Ezra Lee. Con grande fatica riuscì ad arrivare sotto la murata della fregata Eagle, ma l'impresa non ebbe successo perchè la parte sommersa della nave era ricoperta da lastre di rame, e la piccola trivella di cui Lee era dotato ovviamente non riuscì a intaccare lo scafo per poterci fissare una mina ad orologeria.

Modificato 22 Settembre, 2009 da Leonessa

[Bob Napp*]

:s20: :s20:

 

Grazie!

Perfetto, ottimo! da scaricare e conservare!

[NightRider]

Bellissimo topic, grazie a Marcuzzo per l'iniziativa, a Totiano per la continuazione ed a Leonessa per la...... riesumazione :s01:

Mi era fin'ora sfuggito.

 

Mi incuriosisce il funzionamento del motore Walter, se ho ben capito funziona a Perossido di Idrogeno (acqua ossigenata?) scindendo in un catalizzatore i gas che lo compongono ed usandoli quindi come combustibile e comburente, sbaglio qualcosa? In pratica sarebbe una sorta di propulsione simile alla cella a combustibile ma in cui l'energia e' generata da un motore a scoppio?

Modificato 24 Settembre, 2009 da NightRider

[Totiano*]

piu o meno.... esisteva un post vecchio in cui si parlava di come funzionavano le varie propulsioni AIP. spero non sia andato perso!

[sgt marcoz]

Molto, molto interessante, sicuramente da conservare, un grazie a Marcuzzo e a Totiano per la completezza delle informazioni!

[LT Melekhin *]

Mi incuriosisce il funzionamento del motore Walter, se ho ben capito funziona a Perossido di Idrogeno (acqua ossigenata?) scindendo in un catalizzatore i gas che lo compongono ed usandoli quindi come combustibile e comburente, sbaglio qualcosa? In pratica sarebbe una sorta di propulsione simile alla cella a combustibile ma in cui l'energia e' generata da un motore a scoppio?

 

Turbina

[Totiano*]

in effetti si seguirono etnrambi i filoni (macchine alternative e turbine) ma alla fine prevalse la seconda. se riesco a trovare i miei appunti...

[Totiano*]

Quella che segue è la traduzione di un articolo, credo di Naval Technology di fine anni 90

 

LA PROPULSIONE INDIPENDENTE DALL'ARIA

Nonostante i successi iniziali, i pionieri dei sommergibili erano desiderosi di trovare un modo per liberare le loro imbarcazioni dalla necessita' di emergere frequentemente per accedere all'ossigeno atmosferico richiesto dai motori termici che caricavano le batterie. Diversi approcci furo tentati ma alla fine la configurazione standard adottata durante entrambe le guerre mondiali era diesel a ciclo aperto, batterie al piombo e motori elettrici per la propulsione subacquea.

Nei primi anni 30 il brillante ingegnere tedesco dr. Helmuth Walther della Germaniawerft di Kiel, propose un impianto motore radicalmente diverso, basato sull'uso di perossido d'idrogeno ad alta purezza come ossidante. Nel sistema Walther il perossido d'idrogeno stivato a bordo era decomposto per mezzo di un catalizzatore permanganato per produrre vapore ad alta temperatura e ossigeno. Nel reattore veniva spruzzata nafta che bruciata con l'ossigeno produceva vapore e gas di scarico caldi che venivano usati in una turbina. I gas di scarico ed il vapore condensato venivano poi espulsi fuori bordo. Il principale obiettivo di Walther era l'alta velocita' nell crociera subacquea piuttosto che l'autonomia ed il primo prototipo, il sommergibile sperimentale V80, raggiunse i 28.1 nodi in immersione nelle sue prove nel 1940 - a quel tempo i sommergibili convenzionali erano limitati a 10 nodi o meno. Quindi il V80, dislocante solo 76 tonnellate e lungo 22 metri, fu usato come test per lo studio della dinamica e controllo di battelli subacquei veloci.

Nelle fasi finali della guerra la marina tedesca tento' di scalare il prototipo di Walther ad una dimensione che consentisse un uso bellico ma, nessuno dei 7 type XVIIB costieri costruiti furono usati in combattimento. Tali battelli dislocavano 300 tonnellate ed erano propulsi da 2 turbine da 2800 HP, oltre all'impianto diesel elettrico convenzionale. Piani piu' ambiziosi per la costruzione di battelli oceanici Walther, come il type XXVI da 800 tonnellate e il type XVIII da 1600 tonnellate, furono contrastati dall'avverso corso della guerra e dall'incapacita' industriale di fornire i richiesti quantitativi di perossido d'idrogeno. Cio' nonostante il type XVIII fu modificato nel famoso type XXI electro-boat, nel quale la maggior quantita' di batterie consentiva velocita' subacquee di 17 nodi, per circa 90 minuti. Tale innovazione e l'adozione dello snorkel produssero una potente combinazione che influenzo' fortemente lo sviluppo di sommergibili convenzionali nel dopoguerra.

Dopo la guerra diverse nazioni tentarono di usare i rivoluzionari concetti di Walther. Come trofei di guerra gli USA e la Gran Bretagna ricevettero gli U-1406 e U-1407 (Type XVIIB). L'ultimo fu usato come battello test sotto il nome di HMS Meteorite. Inoltre Walther e parte del suo staff furono portati in Inghilterra dove collaborarono con la Vickers Ltd. per diversi anni nella progettazione di sistemi al preossido d'idrogeno piu' avanzati. Il risultato furono 2 battelli prodotti negli anni 50, l'HMS Explorer e l'HMS Excalibur, il cui sviluppo era fortemente influenzato dal type XXVI. Benche' entrambe le unita' raggiunsero gli obiettivi di alta velocita' subacquea, il perossido d'idrogeno altamente concentrato creo' tali problemi di sicurezza che i due battelli divennero noti come Exploder e Excruciator. Entrambe furono posti in disarmo negli anni 60.

 

L'Unione Sovietica costrui' un battello basato sul ciclo Walther, noto in occidene come "la balena", ma i piu' seri tentativi furono concentrati sui diesel a ciclo chiuso basati sul sistema Kreislaus tedesco e su loro ricerche prebelliche. Alla fine cio' porto' alla classe Quebec da 650 tonnellate (1956) che usava ossigeno liquido per alimentare tre diesel a ciclo chiuso. Benche' ne fossero stati costruiti 30 tra il 1953 ed il 57, gli standard di sicurezza erano cosi' bassi che vennero soprannominati "accendini" dagli equipaggi e ritirati dal servizio nei primi anni 70.

 

Nel frattempo gli USA avevano recuperato l'impianto Walther da 2500 HP dall'U-1406 e la versione da 7500 HP pianificata per il type XXVI e li installarono nel Naval Engineering Experiment Station ad Annapolis, Maryland. In seguito la marina finanzio' la ricerca si diversi approcci AIP, incluse varianti dei cicli Walther e Kreislauf. Alla fine, l'eccessiva crescita nelle dimensioni e pesi richiesti dagli impianti, insieme alla crescente prospettiva alla fine degli anni 40 della propulsione nucleare, porto' alla fine di tali ricerche (anche in Grean Bretagna e Unione Sovietica). L'USS Nautilus sperimento' la propulsione nucleare subacquea nel gennaio 1955.

 

 

Nel settembre 1955 il primo sommergibile tascabile della marina USA, l'X1, fu varato a Long Island con un impianto diesel/perossido d'idrogeno a ciclo chiuso. Ispirato dal successo dei britannici X-craft della seconda guerra mondiale, l'X1 era ideato per operazioni di commando litoranee. Con un dislocamento di 36 tonnellate e una lunghezza di 50 piedi, l'X1 era propulso da un motore diesel commerciale pesantemente modificato con un piccolo motore elettrico alimentato da batterie come riserva. In superfice l'aria ambiente alimentava il sommergibile ma in immersione l'ossigeno era ricavato dalla decomposizione catalitica del perossido d'idrogeno in un reattore. Sia i gas di scarico che la condensa del vapore venivano compressi ed espulsi fuori bordo. 400 galloni di perossido potevano essere stivati in una sacca flessibile di polivinil-cloruro. L'equipaggio era di 4 persone. Dopo diversi problemi al motore e seguenti modifiche, l'X1 raggiunse prestazioni accettabili nel febbraio 1957 e inizio' una serie di prove alla Portsmouth Naval Shipyard. Sfortunatamente nel maggio 57 un esplosione nel sistema di stivaggio del perossido distrusse la sezione prodiera e, benche' nessuno fosse rimasto ferito, l'impianto a ciclo chiuso non fu rimpiazzato. Il battello fu ricostruito con un piccolo impianto diesel-batteria convenzionale e dopo tre anni fu riattivato nel tardo 1960 ed usato fino al 1973 come battello da ricerca nella Chesapeake Bay. Piu' tardi l'X1 fu esposto all'accademia navale ad Annapolis e recentemente nel Nautilus museum a Groton, Connecticut. L'ufficiale comandante scrisse "la lezione piu' importante che abbiamo imparato da questo programma sperimentale e' che il perossido d'idrogeno altamente concentrato non ha posto su una nave da combattimento".

 

Sforzi attuali

 

Benche' le principali potenze marittime (USA, UK, URSS) abbiano usato la propulsione nucleare non appena possibile, le marine piu' piccole hanno continuato ad usare sommergibili diesel elettrici convenzionali, specialmente per difesa costiera. La maggioranza ha incorporato le innovazioni originarimanete sperimentate dai type XXI tedeschi ma, piu' recentemente, la crescente richiesta di maggiore autonomia subacquea ha generato un crescente interesse nelle tecnologie AIP, sia vecchie che nuove. Attualmente, i seguenti approcci per impianti a ciclo chiuso vengono perseguiti:

 

-Diesel a ciclo chiuso, generalmente con ossigeno liquido (LOX)

-turbine a vapore a ciclo chiuso

-motori a combustione esterna con ciclo stirling

-celle a combustibile ad idrogeno-ossigeno

 

Diesel a ciclo chiuso

 

Tipicamente un impianto diesel a ciclo chiuso (CCD) usa un motore diesel tradizionale che puo' essere usato in modalita' convenzionale in superficie o con snorkel. Per la propulsione subacquea esso usa un'atmosfera artificiale composta da ossigeno, un gas inerte (tipicamente argon) e gas di scarico riciclati. I gas di scarico (anidride carbonica, azoto [errore, credo voglia dire argon, ndt] e vapore d'acqua) vengono raffreddati, separati nei loro componenti e l'argon viene riciclato. I gas rimanenti vengono miscelati con acqua di mare ed espulsi fuori bordo. L'ossigeno e' generalmente stivato sotto forma liquida in vasche criogeniche.

 

I sistemi CCD sono stati sviluppati da aziende in Germania, UK, Paesi Bassi. Eccezion fatta per un impianto dimostrativo da 300 HP impiantato sull'ex U1 della marina tedesca nel 1993, nessun sistema moderno CCD e' entrato in servizio. La Marconi Marine inglese ha recentemente acquisito la Carlton Deep Sea Systems pioniere di impianti CCD ed ha sviluppato un pacchetto CCD da retrofittare su sommergibili convenzionali esistenti, come i 9 type 209 del Sud Corea. Benche' un vantaggio dei CCD sia la relativa facilita' di retrofit su sommergibili esistenti, nessun acquirente e' stato individuato. Eccetto la complicazione logistica derivante dall'ossigeno liquido e dal gas inerte, ci sono vantaggi logistici nel mantenere i motori diesel standard e l'uso del combustibile diesel tradizionale.

 

Turbine a vapore a ciclo chiuso

 

L'unico AIP a turbina a vapore attualmente in sviluppo e il sistema francese MESMA. Questo e' essenzialmente un turboalternatore a ciclo Rankine che usa il vapore generato dalla combustione di etanolo e ossigeno a 60 atmosfere. Cio' consente di espellere fuori bordo l'anidride carbonica ad ogni profondita' senza un compressore.

 

L'approccio MESMA e' sostanzialmente derivato dall'esperienza francese con la propulsione nucleare usando un generatore di vapore non nucleare. Benche' il MESMA abbia una potenza specifica maggiore delle altre alternative AIP, il suo rendimento e' il piu' basso. Quindi il consumo specifico di ossigeno e' il piu' alto. la prima applicazione subacquea saranno i tre Agosta 90B del Pakistan, ognuno dei quali avra' un impianto MESMA da 200kw con un incremento di autonomia subacquea di 3-5 volte a 4 nodi. Il primo impianto sara' completo nel 2001.

 

Motori Stirling

 

Nel ciclo Stirling, il calore da un sorgente esterna e' trasferito ad una massa finita di fluido di lavoro, generalmente un gas inerte, il quale evolve su un ciclo termodinamico. Attraverso l'espansione del gas in un cilindro e successiva estrazione in camera di raffreddamento per la successiva compressione, il calore dalla combustione esterna e' convertito in lavoro meccanico e quindi in elettricita'. Come il MESMA, tale approccio ha il vantaggio rispetto ai sistemi a combustione interna (come il CCD) che il processo di combustione viene mantenuto separato dal processo termodinamico di conversione del calore in lavoro. Cio' consente una maggiore flessibilita' nella gestione dei prodotti di combustione e nel controllo delle emissioni acustiche.

 

Il ciclo Stirling e' la base del primo sistema AIP entrato in servizio in tempi recenti. I costruttori svedesi della Kockums Naval Systems hanno testato un impianto prototipo nel 1989 ed oggi 3 battelli della classe Gotland hanno ognuno 2 unita' propulsive Stirling da 75 kw che bruciano ossigeno liquido e combustibile diesel per generare elettricita' per propulsione o caricamento delle batterie in un impianto diesel elettrico convenzionale. L'autonomia subacquea dei battelli da 1500 tonnellate e' di 14 giorni a 5 nodi, ma notevoli accelerazioni sono possibili con le batterie.

 

Celle a combustibile

 

In parole povere, la cella a combustibile e' un apparecchio di conversione elettrochimica che combina idrogeno ed ossigeno per produrre acqua, elettricita' e calore. Le celle a combustibile gia' vengono usate per una varieta' di applicazioni promettenti nelle industrie spaziali e automobilistiche e molte autorita' credono che le celle a combustibile offrono il miglior potenziale per lo sviluppo di impianti AIP in futuro. Esistono molte configurazioni alternative ma per la propulsione subacquea le celle a combustibile PEM (polymer electrolite membrane) hanno attratto l'attenzione a causa della bassa temperatura di funzionamento (80 gradi C) e calore refluo relativamente piccolo. In un apparecchio PEM l'idrogeno a pressione entra la cella all'anodo dove una catalizzatore al platino lo decompone in ioni H+ e 4 elettroni liberi. Gli elettroni lasciano l'anodo nel ciscuito esperno (il carico) sotto forma di corrente elettrica. Al catodo ogni molecola di ossigeno e' cataliticamente dissociata in atomi per mezzo degli elettroni che affluiscono dal circuito esterno. La membrana polimerica che separa gli elettrodi e' inattraversabile dagli elettroni ma consente agli ioni H+ di migrare verso il catodo dove si combinano con gli atomi di ossigeno dissociati per formare acqua. La reazione complessiva e' 2H2+O2=2H2O. L'unico prodotto di scarico della cella a combustibile e' acqua pura. Poiche' la tensione della singola cella e' circa 0.7 volt, gruppi di celle sono impacchettate insieme per ottenere una maggiore tensione. Gli stack di celle possono anche essere messi in parallelo per aumentare la corrente.

 

Il maggiore problema per gli impianti AIP a celle a combustibile e' lo stivaggio dei reagenti. Benche' l'ossigeno puo' essere stivato in sicurezza sotto forma liquida, lo stivaggio di idrogeno a bordo come liquido e' molto pericoloso. Una soluzione e' si trasportare l'idrogeno in accumulatori a idruri metallici a bassa pressione e temperatura ambiente. Un idruro metallico e' un composto di idrogeno e lega metallica nel quale gli atomi di idorgeno occupano posizioni interstiziali nella matrice del metallo ospite. Cambiando la temperatura e la pressione il gas puo' essere rilasciato o assorbito. Un altro approccio, meno efficiente, e' quello di generare idrogeno gassoso da un idrocarburo liquido, come combustibile diesel, kerosene o metanolo. Cio' richiede un apparecchio reformer nel quale una miscela di idrocarburi ed acqua e' vaporizzata e riscaldata sotto pressione per produrre una miscela di idrogeno e anidride carbonica.

 

Diverse industrie offrono celle a combustibile per impianti AIP. principalmente la Siemens tedesca, che sta collaborando con la HDW e la Fincantieri per l'installazione di celle a combustibile nei futuri battelli tedeschi e italiani U212. Tali impianti consistono di 9 moduli PEM ogni uno con una potenza di 34 kw. Con lo stivaggio a idruri metallici, il sistema e' in grado di assicurare una autonomia subacquea di 14 giorni e la possibilita' di navigare a 8 nodi con le sole celle a combustibile. La Siemens sta sviluppando la nuova generazione di moduli PEM con potenza di 120kw e 2 di questi saranno installati su battelli U214 della HDW, progettati come successori da esportazione della serie 212. Altre nazioni, come Russia e Canada stanno considerando moduli di celle a combustibile sia per nuove costruzioni che per retrofit su vecchi battelli.

 

Altri vantaggi sono il maggior rendimento ed il minor consumo specifico di ossigeno rispetto alle altre alternative.

 

La prospettiva AIP

 

Benche' sia un tributo al genio ingegneristico di Helmuth Walther lo sviluppo di un impianto AIP da 5000HP perfettamente funzionante, anche se problematico, nel 1945, la massima potenza sviluppata da moderni impianti AIP e' nell'ordine di 300kw. Per comparazione, l'impianto diesel-elettrico convenzionale dell'U212 sviluppa oltre 3000 HP ed un impianto nucleare tipico produce oltre 20000 HP. Poiche' la potenza richiesta per propellere un corpo sommerso varia col cubo della velocita', e' ovvio che almeno per il prossimo futuro gli impianti AIP saranno usati come complemento alle performance subacquee dei sommergibili convenzionali per basse velocita' e grandi autonomie. La prospettiva per l'AIP di diventare una completa alternativa agli impianti diesel o nucleari nel breve periodo e' piccola. Anche la frase "ciclo chiuso" e' fuorviante perche', eccetto le celle a combustibile, tutti gli impianti AIP devono espellere i gas di scarico fuori bordo, che limita sia la profondita' che l'invisibilita'.

Cio' nonostante non si deve minimizzare il pericoloso potenziale di sommergibili AIP sia per difesa costiera che per l'accesso a regioni litoranee. Se le loro caratteristiche sono sfruttate da operatori abili, i sommergibili AIP possono essere usati con efficacia in missioni con raggio corto e medio. Gli impianti AIP espandono drammaticamente il campo di efficacia tattica dei sommergibili diesel elettrici. Se le condizioni lo consentono essi possono transitare rapidamente sulla superficie senza consumare la capacita' di superiori performance subacquee. Sott'acqua, possono optare per navigazioni lunghe, lente e silenziose mantenendo le batterie cariche e quindi mantenedo la capacita' di accelerazioni ad alte velocita' per periodi significativi. Attraverso un'attenta gestione delle loro risorse possono ritornare a operazioni a bassa velocita' e ripetere il ciclo diverse volte durante settimane di immersione. Inoltre la tecnologia AIP e' in rapida evoluzione e alcuni esperti prevedono che la potenza generata da un impianto a celle a combustibile posso raddoppiare o triplicare nei prossimi anni, consentendo un piu' vantagioso rapporto tra velocita' e autonomia subacquea.

La flessibilita' tattica, le ridotte dimensioni e l'invisibilita' tipica-e i nuovi paradigmi operativi che i sommergibili AIP introdurranno nella guerra sottomarina- renderanno tali battelli un pericolo per i spmmergibilisti abituati ad avversari nucleari o diesel-elettrici. La forza sottomarina (degli USA ndt) deve comprendere tale pericolo-da dove viene, dove si sta sviluppando e come combatterlo.