L'impianto di propulsione di un mezzo navale è ovviamente il sistema grazie al quale lo stesso può muoversi e spostarsi autonomamente. Quanto sopra avviene praticamente sempre mediante una o più eliche che, attraverso un albero (asse), vengono poste in rotazione da una macchina rotante, generando una spinta idrodinamica (diretta lungo l'asse di rotazione dell'elica, che è sempre coincidente o parallelo all'asse longitudinale del battello).
Su un sommergibile convenzionale (ossia, non nucleare), questa macchina rotante è quasi sempre un Motore Elettrico a corrente continua (a spazzole/collettore o a magneti permanenti), alimentato da un apposito impianto in grado di erogare la potenza elettrica necessaria per muoverlo. Nel gergo sommergibilistico nazionale, si usa chiamare questo motore con l'acronimo M.E.P. (Motore Elettrico Principale).
Sui alcuni battelli a propulsione nucleare tale motore può anche essere costituito da una Turbina a vapore, mossa dal vapore surriscaldato prodotto attraverso l'energia termica generata da un apposito reattore nucleare (installato a bordo).
2. Propulsione Diesel/Elettrica
E' il sistema propulsivo che, sin dalla nascita dei primi sommergibili, e fino all'avvento dei sistemi nucleari (fine anni '70), è sempre stato utilizzato da tutti i battelli del mondo. E' un sistema che ha avuto un'evoluzione continua, caratterizzata da vari salti tecnologici importanti che la rendono, ancora oggi, una delle soluzioni "convenzionali" più efficaci e diffuse.
In questo sistema, la potenza elettrica necessaria per muovere il M.E.P. è prodotta primariamente da comuni Motori Diesel collegati assialmente a generatori di corrente continua (Dinamo). Al fine di accumulare l'energia prodotta, in modo che sia utilizzabile anche quando i motori sono spenti, questo sistema propulsivo prevede anche l'impiego di una o più Batterie di Accumulatori.
Il sistema sopra descritto è praticamente lo stesso da più di un secolo. Negli anni si sono susseguiti miglioramente tecnologici sui singoli componenti, ma il principio di fondo è rimasto immutato. Quello che è rimasto anche immutato nel tempo è il principale difetto di questo sistema, che viene fuori quando è richiesto il suo impiego in immersione. Come è noto, il funzionamento di un motore Diesel è sempre caratterizzato da due fondamentali fattori ambientali:
ha bisogno di aria in aspirazione (per consentire la combustione nei cilindri);
produce gas di scarico caldi e molto tossici (che vanno espulsi fuori bordo).
Quanto sopra rendeva praticamente impossibile l'impiego dei motori in immersione.
3. Propulsione D/E pre-SNORKEL
Prima dell'avvento dello SNORKEL (avvenuto subito dopo la fine della II G.M.) il sistema veniva impiegato semplicemente utilizzando i motori solo durante la navigazione in superficie, ed utilizzando l'energia accumulata nelle batterie per la navigazione in immersione (con motori spenti).
L'impiego tattico dei sommergibili si addiceva a questo sistema: i battelli navigavano sempre in superficie con i motori diesel accesi, producendo energia per la propulsione, per la ricarica della batteria e per l'alimentazione dei servizi di bordo.
Quando avvistava un bersaglio o una minaccia, fermava i motori e si immergeva rapidamente, assumendo un assetto silenzioso e rimanendo alimentato solamente dalle sue batterie. Ovviamente l'autonomia in questo assetto era limitata nel tempo, essendo condizionata dalla capacità e dallo stato di carica della batteria.
Prima dell'avvento del RADAR, l'avvistamento dei bersagli e delle minacce (sia per le navi che per i sommergibili) era essenzialmente svolto in maniera ottica; in tal senso, la portata degli avvistamenti consentiva ai battelli di scomparire sott'acqua seguendo la procedura sopra descritta (in tempi ragionevolmente sicuri, per non essere scoperti).
Con il RADAR la situazione cambiò radicalmente, rendendo praticamente impossibile la navigazione in superficie per tutti i sommergibili (visbili come le navi, da lunghissime distanze); conseguentemente dovette mutare l'impiego tattico dei sommergibili che, da allora, cominciarono a trasformarsi in "sottomarini".
Questa mutazione costrinse anche i progettisti di "sottomarini" a studiare un'evoluzione del sistema D/E classico che, con il RADAR, non era più accettabile.
4. Lo SNORKEL
Bisognava trovare una soluzione tecnica che consentisse ai battelli di poter ricaricare le proprie batterie di accumulatori, rimanendo in immersione ! Fu una sfida non facile !
Così come il RADAR, i primi SNORKEL vennero fuori verso la fine della II Guerra Mondiale. La Marina tedesca fu infatti la prima ad impiegare lo Snorkel (verso la fine del 1943) su alcuni u-boot sperimentali; poco prima dei tedeschi, anche gli olandesi avevano fatto qualche esperimento del genere.
Ma in realtà, l'invenzione dello Snorkel è quasi certamente riconducibile alla nostra amata Italia. Già dalla fine degli anni '20, infatti, il Maggiore del Genio Navale Pericle FERRETTI studiò un sistema che venne poi installato sperimentalmente sul battello "H3" (che venne anche visitato da Mussolini nel 1926, a Tripoli). Seguendo questo Link troverete una breve sintesi della storia dello Snorkel italiano.
Il sistema, che è usato anche oggi su tutti i battelli convenzionali, si basa su due impianti fondamentali. Uno dedicato alla INDUZIONE dell'aria dall'esterno, e un altro impiegato per espellere fuori bordo i gasi di SCARICO.
Ovviamente si tratta di un sistema che si può utilizzare solo a quote molto basse (quota periscopica) che prevede, per l'induzione, l'impiego di una canna retrattile che, quando estesa, fuoriesce dalla superficie del mare mettendo in comunicazione l'atmofera interna del battello con l'esterno. In questo modo, i motori diesel possono aspirare l'aria necessaria al loro funzionamento direttamente dall'atmosfera interna del sommergibile (facilitando anche un salutare ricambio d'aria). Per espellere il gas di scarico, si sfrutta la pressione con cui il motore diesel lo genera e un sistema di tubazioni, che include anche un grosso silenziatore (marmitta) che provvede anche ad abbassarne la temperatura, prima di mandarlo fuori bordo.
Sia le tubazioni di induzione che quelle di scarico sono ovviamente dotate di doppie valvole a scafo (resistenti alla massima pressione di esercizio del battello).
L'avvento dello Snorkel ha anche mutato le tattiche di impiego del sommergibile convenzionale che, oramai, naviga esclusivamente in immersione. Durante i trasferimenti da/per le zone di operazione impiega ciclicamente lo Snorkel per mantenere le batterie sempre ad un giusto livello di carica. Quando arriva in zona di operazione opera prevalentemente utilizzando le batterie, e quando queste raggiungono un certo livello di scarica, si allontana e utilizza lo snorkel per ricarcaricarle.
Il sistema si è molto evoluto negli anni, nella forma e nel funzionamento della canna snorkel e, in particolare, della valvola di testa (divenuta sempre più sofisticata e dotata di sistemi evoluti per impedire l'ingresso accidendale di acqua). Nel frattempo anche le batterie, i motori diesel e le dinamo si sono molto evoluti, assicurando renidmenti sempre maggiore e dimesioni sempre più compatte.
5. Problema risolto ??
Per molti anni pareva di si, ma poi anche i "nemici" dei sommergibili, un po alla volta, sono diventati sempre più capaci e bravi nell'intercettare i battelli, sfruttando proprio i punti deboli del sistema propulsivo Diesel Elettrico.
I nemici per eccellenza sono gli aerei e gli elicotetteri (alcuni dei quali appositamente progettati per dare la caccia ai sottomarini) che, grazie a sistemi sempre più sofisticati, riescono a trovarli anche mentre sono in immersione e, soprattutto, mentre usano lo Snorkel. Le cosiddette "segnature" dei battelli dotati di impianto Snorkel, seppur minimizzate rispetto al passato, sono diventate nuovamente un problema.
Apparati elettroacustici (sonar) più sofisticati riescono a cogliere meglio le vibrazioni e il rumore emesso dai motori in moto, anche a grandi distanze;
Radar più potenti e precisi riescono ad individuare la canna snorkel che fuoriesce dall'acqua;
la bolla calda dei gas di scarico viene più facilmente individuata da impianti ottici ad infrarossi.
Insomma, i sottomarini che usano lo snorkel continuano ad essere molto vulnerabili e facilmente intercettabili dal nemico (moderno).
La soluzione apparentemente più efficace potrebbe consistere nella propulsione nucleare che, come vedremo, consente autonomie illmitate, velocità altissime, nessuna necessità di fare snorkel o di esporre antenne radarabili, ampi spazi, etc.
In realtà scopriremo (nelle prossime sezioni) che tale soluzione è ottima per determinati e specifici impieghi operativi (mare aperto, missili balistici, etc.), ma è assolutamente poco adatta per altre tipologie di missione (acque ristrette, rilascio incursori, etc.) per le quali continua ad essere necessario un battello a propulsione elettrica.
Quest'ultima esigenza operativa è quella che ha indotto l'ulteriore ultimo salto tecnologico dei battelli Diesel Elettrici, mirando a SOLUZIONI PROPULSIVE NON NUCLEARI INDIPENDENTI DALL'ARIA, che non richiedono l'uso dello Snorkel.
In tal senso si è arrivati alle modernissime tecnologie A.I.P. (Air Indipendent Propulsion) che analizzeremo nelle prossime sezioni.
