UFFICIO STORICO DELLA MARINA MILITARE
LO SCHNORCHEL ITALIANO
Compilatore: Amm. !spett. G.N. (Ris.) Gino Galuppini
ROMA · 1986
Prefazione
Negli anni '20 il Maggiore del Genio Navale Pericle FERRETTI ideava un dispositivo che avrebbe potuto accrescere enormemente le capacità di movimento dei sommergibili a quota periscopica. Esso fu sperimentato sul Smg. H3, ma non ottenne l'affermazione che avrebbe meritato perché si giudicò la sua utilità troppo limitata in confronto agli inconvenienti che esso provocava. La ragione principale è che non esisteva allora un 'esigenza operativa che lo facesse apprezzare. Infatti i sommergibili usavano effettuare nottetempo la ricarica delle batterie e, poiché non esisteva ancora il radar, il rischio che venissero scoperti era molto basso. Un decennio dopo, un analogo dispositivo veniva studiato in Olanda e montato su alcuni battelli: era la nascita dello schnorchel; però esso venne presto abbandonato: fu poi ripreso nel corso della 2a Guerra Mondiale e sviluppato ..:_ separatamente - dai tedeschi e dagli statunitensi ed è ormai usato dai sommergibili a propulsione convenzionale di tutte le Mari ne. È interessante il fatto che, all'epoca degli esperimenti fatti dagli olandesi, gli inglesi ed i tedeschi avessero espresso un giudizio nettamente negativo sull'utilità del nuovo ritrovato: i tempi, evidentemente, non erano ancora maturi. L'Ufficio Storico M.M. considera un dovere far conoscere che in questo particolare campo vi fu una priorità italiana, anche se gli esperimenti del Magg. G.N. FERRETTI furono dimenticati. Chissà quale sarebbe stata l'evoluzione della tattica di impiego dei nostri sommergibili se si fosse intuito, fin dal tempo degli studi del Ferretti, quali vantaggi il suo «apparecchio» avrebbe potuto arrecare? Il libro è costituito in gran parte da documentazione e di proposito si sono voluti riprodurre integralmente studi, disegni ed appunti, per dare la possibili tà, agli studiosi ed agli storici interessati alla materia, di una consultazione il più possibile esauriente.
Roma, 1° Febbraio 1986 IL CAPO DELL'UFFICIO STORICO Cap. Vasc. Leonardo Panebianco
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CAPITOLO I
Lo Schnorchel all'estero ·
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Lo schnorchel: il nome e le origini
Nel vocabolario della lingua italiana non esiste una parola unica che serva per designare quell'apparecchio che i tedeschi battezzarono col nome di schnorchel, ed è pertanto necessario impiegare questo termine straniero, in quanto se si impiegasse la definizione «apparecchio per la navigazione dei sommergibili a quota periscopica con i motori diesel» probabilmente si correrebbe il rischio di essere fraintesi, mentre invece la parola schnorchel non dà adito a dubbi e porta subito la mente del lettore a quell'apparecchio che nell'anno 1944 fu installato sui sommergibili della Marina tedesca. La parola Schnorchel fino a qualche anno fa non esisteva nella lingua tedesca, quindi non si trovava inclusa nei vocabolari editi fino ad una trentina di anni fa. Con la grafia Schnorkel significava, e significa «svolazzo», termine proprio per indicare gli ornamenti usati in calligrafia. Nei dialetti di alcune regioni della Germania, però, esisteva la parola schnorchel, col significato di grugnito, muso di maiale e, figuratamente, di proboscide. La sua adozione ufficiale fu voluta dall'ammiraglio Donitz, si dice in seguito a un r umoroso starnuto di un suo ufficiale. Nel dopoguerra americani e inglesi hanno adottato la grafia schnorkel che è impiegata nella letteratura corrente: in questo testo si è preferito mantenere la grafia classica, che, d'altronde, è quella usata dagli autori tedeschi. Un dotto e documentato storiografo inglese, il CV S.W. Roskill, nel suo volume <~War at Sea» attribuisce l'invenzione dell'apparato a un ufficiale della Marina olandese, e quale data il 1927. Con questo scritto si cercherà di dimostrare che l'idea di un apparecchio per la n,avigazione dei sommergibili con motori diesel a quota periscopica si è àvuta in Italia in epoca anteriore al 1922, e che la realizzazione di un impianto sperimentale si è avuta nel 1925. Non si può provare con documenti se le due idee italiana e olandese siano state indipendenti, però fa supporre che i due inventori abbiano lavorato completamente separati. Prima però di esporre i fatti che si sono potuti ricostruire in base ai pochi documenti racimolati in vari archivi si premetteranno le storie degli schnorchel tedesco e olandese, iniziando con quella dell'apparato della marina tedesca, che benché sia il più recente è il solo che ha trovato effettivo impiego e non si è limitato alla costruzione di prototipi senza seguito, e, peggio ancora, sbarcati dai battelli su cui erano stati installati. 2. -
Lo schnorchel tedesco
La sola Marina che in guerra impiegò quell'apparecchio che permetteva di navigare coi diesel a quota periscopica fu la Marina tedesca; malgrado che tecnici di questo paese fossero stati gli ultimi a studiarne l'applicazione.
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Secondo quanto riferito dal Rossler nella sua S toria dei Sommergibili Tedeschi, la prima idea di un apparato del genere nacque nella mente dell'Ing. Hellmuth Walter, quello stesso del motore unico per la propulsione dei sommergibili. La Marina tedesca, però, sin dal 1940 e precisamente subito dopo l'occupazione dell'Olanda, aveva avuto a sua disposizione dei battelli muniti di schnorchel, e cioé i sommergibili olandesi 0 -25, catturato completo o come gli 0-26 e 0-27 ancora sullo scalo, nei porti e nei cantieri della nazione invasa. Incorporati nella Marina germanica, i tre battelli ebbero i nomi UD3, UD4 e UD5. Nell'anno J 941 il Consiglio Superiore delle Costruzioni della Marina (Marineoberbaurat), sottopose ad una serie di prove di funzionamento con schnorchel il sommergibile UD4 (ex 0 -26). Incaricato di queste prove fu il Consigliere Ing. Aschmoneit; i risultati però non furono giudicati soddisfacenti. La navigazione eseguita in immersione aspirando l'aria attraverso il così detto albero di ventilazione provocava degli inconvenienti, specialmente se il mare era agitato, cosìcche alla fine dell'anno 1941 i tentativi dell'Ing. Aschmoneit furono interrotti, e per ordine dell 'Alto Comando dei Sommergibili (Befehlshaber der Unterseeboote), gli alberi di ventilazione dei sommergibili UD3, UD4 e UDS furono smontati. Le ragioni che spinsero la Marina tedesca ad abbandonare le prove e a smontare gli apparecchi furano certamente dovute più alla inesistente necessità operativa, che agli inconvenienti di funzionamento. Alla fine del 1941, infatti, la localizzazione mediante radar dei sommergibili in emersione per la carica delle batterie, non costituiva un pericolo come nel 1943, e d in quanto agli inconvenienti di funzionamento, essi s i verificarono anche sugli apparati che i tedeschi impiegarono meno di due anni dopo. All'inizio della primavera del 1943 l'idea di un apparato che permettesse il funzionamento dei diesel in immersione a quota periscopica, fu riproposta da Walter in un suo colloquio con l'Amm. Donitz (2 marzo 1943). L'idea fu subito accettata da Donitz che incaricò Walter di elaborare un conveniente sviluppo. Lo studio pratico fu affidato agli ingegneri Gabler e Hopper, ambedue collaboratori di Walter, e specialisti di sommergibili, che lavoravano a Kiel, il maggior centro di costruzioni dei battelli tedeschi. I due ingegneri ripresero in considerazione l'idea olandese di una valvola di testa a galleggiante per il condotto di aspirazione dell'aria. Come era risultato dalle prove del 1941, questa valvola non aveva avuto buoni risultati nelle acque agitate del Nord Atlantico, inoltre ci si preoccupava di creare un adeguato polmone d'aria che permettesse ai diesel di funzionare per quei pochi secondi che la valvola era chiusa per incapellate che sommergevano la testa della condotta di aspirazione.
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Schnorchel di sommergibili tedeschi dopo la cattura alleata
Lo schnorchel con valvola eleuropneumatica (Klapp-Schnorchel) del U239 nel maggio 1945
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Ausfuhrung A , Ringschwimmerventif AusfiJhrung 8 , Kuge/schwimmerventif
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Entwurf: Deutsche Werke Kief
8. 5. 19~3
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Lo schnorchel sperimentale per i sommergibili U57 e U58
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Sistemazione dello schnorchel sui tipi IX C
Con lettera in data 19 maggio 1943 Walter riferì a Doni tz sul p rogresso dei lavori e dei suoi interventi presso il Direttore delle Costruzioni Navali Dott. Fischer e presso l' Ufficio Superiore per la Costruzione delle Navi da Guerra (H auptamt filr Kriegsc hiffbau). NelJa citala lettera Walter proponeva di sistemare la condotta di ventilazione al posto di un periscopio su un tipo II-B e su uno del tipo XVII, indi, in base ai risultati d elle prove, apportare le modifiche necessarie, e poi sistemare l'apparato su tutti i sommergibili in servizio sul fronte di guerra. Poco dopo in un colloquio con lo stesso Hitler, Walter proponeva di rendere più piccola la valvola .di testa mediante la inserzione di comandi elettropneu ma tici. Per questa sua attività Walter ottenne nel marzo 1945 la croce di ferro con spade, che era la più alta onorificenza che si potesse conferire ad un civile per merito di guerra. La motivazione r iferiva «ai suoi grandi meriti nello sviluppo del sommergibile Walter e per l'adozione dello schnorchel». Come risultato degli studi di Gabler e Hopper in data 8 giugno 1943 fu pronto il p rogetto per un prototipo, da sistemare a l posto del periscopio poslcriore sui battelli scuola U57 e U58. La costruzione degli apparati fu affidata a lla S ocietà Deu tsche Werke AG di Kiel. i cui direttori Middendorf e Immich, riuscirono in sole tre settimane a costruire e m onLare l'apparecc hio, che nell'agosto I 943 sistemato sull'U57 fu provato in mare. Le prove dimostrarono che in norm ali condizioni di navigazione r,on si verificavano effetti dannosi alla salute del personale. Un altro apparato costituito da un cond otto di ventil.azione abbattibile, da sistemare ante riormente a lla torretta, fu montato nel settembre 1943 sui battelli officina U235 e U237 . Il punto che più preoccupava i tecnici durante le prove e ra la salute dell'equipaggio, infatti si temeva che anche solo per piccole variazioni di quota, dovute agli inevitabili errori di governo, la chiusura della condotta di aspirazione provocasse una mancanza d'aria tale da causare l'avvelenamento per gas di combustione di tutto l'equipaggio. Si sottolinea che la maggior opposizione all'adozione dello schnorchel veniva proprio dai sommergibili impiegati in operazioni di guerra, i cui comandanti ritenevano la navigazione a quota periscopica con i diesel troppo difficile e troppo rischiosa. Dopo le applicazioni sperimentali sui battelli su citati, nell'inverno 1943-'44 si iniziò a montare gli apparecchi schnorchel sugli altri sommergibili, non senza perplessità sui risultati. A seconda del tipo dei battelli le condotte di ventilazione ebbero diverse sistemazioni, ovviamente sfruttando gli ·spazi disponibili nel miglior modo possibile. -
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Sistemazione dello schnorchel sul U235 In posizione laterale a proravia della Torretta
Sui tipi IXC e XIV il condotto fu sistemato sul lato diritto della torretta, circa parallelo al periscopio posteriore; sui tipi XB era messo a poppavia dei periscopi, sistemazione quest'ultima che si rivelò la migliore e fu adottata su tutti i battelli a partire dai tipi XXIII. Come si è accennato gli apparecchi vennero montati su battelli che in fase di progettazione non li prevedevano, quindi le soluzioni adottate non sempre riuscirono felici. Sui tipi VIIC la testa dello schnorchel impediva un settore di visibilita di periscopio, che, per di più, era investito anche dal fumo dello scarico. A metà agosto J 943 erano pronti i primi 20 schnorchel per i battelli tipo VIIC; a fine settembre furono consegnati all'arsenale di Kiel ed al reparto Armi della Marina di Wilhelmshaven altri 100 apparecchi per i tipi VIIC e 40 per i tipi IXC e IXD. Gli apparati venivano si tema ti sui sommergibili che rientravano dalle missioni di guerra, in occasione delle più brevi soste per lavori. Alla fine di settembre del 1943 fu ordinato che gli schnorchel fossero sistemati anche su tutti i sommergibili di nuova costruzione. Tuttavia il montaggio degli apparecchi sui sommergibili che rientravano dalle missioni di guerra non procedeva con la celerità desiderata dal Comando Supremo della Marina ed il Capo Reparto Sommergibili dell'Ufficio per la Costruzione delle Navi da guerra, Broknig, nel novembre 1943 raccomandava -ai cantieri di accelerare con ogni mezzo l'approntamento. Malgrado ciò fino a metà del 1944 i battelli muniti di schnorchel restarono scarsi. Da una statistica dell'aprile 1944 risulta che solo 14 battelli in servizio e 11 di nuova costruzione erano forniti di questo utile apparecchio. Il primo battello con schnorchel che prese il mare diretto verso la sua zona di agguato in Nord Atlantico fu il U264 che però andò perduto il 19 febbraio 1944 cosicché non si poté conoscerne i risultati del funzionamento nell'effettivo impiego di guerra. Nell'estate 1944, il numero dei battelli con schnorchel era già sufficiente per far registrate il successo di un minor numero di perdite. Nella primavera del 1945 era stato realizzato un apparecchio con testa meno visibile, munito di una valvola elettropneumatica che fu costruito in pochi esemplari e impiegato praticamente solo all'ultimo mese di guerra. Uno dei difetti fondamentali del normale schnoréhel consisteva nella bassa velocità consentita (5-6 nodi); pertanto fu studiato un nuovo tipo, detto tipo Celfken, che era contenuto in una incamiciatura più ampia e più avviata in cui trovava posto anche il periscopio. Con questo apparato, e con periscopi opportunamente rinforzati, si prevedeva di poter raggiungere la velocità schnorchel di 10-11 nodi. -
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Alla fine della guerra i primi due battelli tipo VIIC con questo schnorchel rimasero incompiuti nel cantiere Deutsche Werke di Kiel. Si conclude la storia dello schnorchel tedesco accennando al progetto del cap. corv. Ing. Hans Muller per un sommergibile costiero di circa 200 tonnellate, denominato Tiimmuler (delfino), che, grazie alle sue forme e alla assenza di sovrastrutture con un motore diesel da 2000 cavalli avrebbe dovuto raggiungere la velocità schnorchel di 17 nodi. Un modello di questo battello in scala 1:8 fu provato alla vasca, ma la fine della guerra impedì ogni ulteriore sviluppo del progetto. Da quanto sopra riportato si può concludere che la Marina germanica non fissò la sua attenzione sullo schnorchel prima della primavera 1943, benché avesse sperimentato gli apparecchi dei smg olandesi durante l'anno 1941, e che in quell'anno non aveva ritenuto doverli prendere in considerazione.
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Lo snuiver olandese
Nella Marina Olandese, fin da prima della guerra 1914-1918, era stato sperimentato un tipo di navigazione dei sommergibili in affioramento con il portello della torretta chiuso. Questo tipo di navigazione veniva effettuato dai quattro sommergibili della classe O, (da 0-2 a 0 -5), battelli tipo Hay-Whitehead costruiti in Olanda negli anni 1911-1913, aventi il modesto dislocamento di 130 tonn. e l'apparato motore costituito da un diesel da 300 cavalli. Come tutti i sommergibili, anche questi erano muniti di un impianto per l'estrazione dell'aria dai locali accumulatori, allo scopo di evitare che vi si raccogliessero in 9.uantità pericolosa, i gas esplosivi che si sviluppano durante la carica. Il condotto che portava i gas all'esterno, saliva sulla torretta e si prolungava fino sopra il parapetto ed era di sezione sufficientemente ampia per consentire l'afflusso dell'aria necessaria per tenere in moto il motore diesel anche quando tutti i portelli erano chiusi. I battelli tipo O dell'epoca avevano una sola coppia di timoni orizzontali a poppa ed erano pertanto di difficile governo in quota; nelle navigazioni in affioramento talora la torretta veniva sommersa e si verificavano casuali rientrate d'acqua con conseguente allagamento del locale batteria. Questi primi esperimenti avevano dato risultati abbastanza soddisfacenti, così che su alcuni sommergibili della classe K-II, costruiti dopo la guerra 1914-18, fu installata una apposita tubolatura destinata all'aspirazione dell'aria per i diesel, condotta che si prolungava fino al livello della camicia dei periscopi.
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Si mette in rilievo che una condotta del genere esisteva anche sui sommergibili italiani classe H, costruiti negli anni di guerra, la quale si prolungava fino all'altezza della camicia dei periscopi e serviva per l'aereazione degli ambienti. I sommergibili olandesi fin circa al 1938-1939 erano distinti in due categorie, la prima, designata con la lettera O (iniziale di Onderzeebote) costituita da sommergibili costieri destinati ad operare nelle acque metropolitane del Mare del Nord; la seconda, distinta con la lettera K (iniziale di Kolonial) costituita da sommergibili di media crociera, destinati ad operare nelle acque delle Indie O]andesi. In epoche più recenti, quando anche in Patria l'impiego dei sommergibili non fu più limitato alle acque costiere e le dimensioni ed autonomie dei sommergibili metropolitani divennero pressoché uguali a quelli dei coloniali, la classifica K fu abolita e tutti i battelli designati con la lettera O. I tipi K-II cui si riferisce avevano due motori diesel della potenza di 900 cavalli ciascuno. Negli anni 1923-1924 sui battelli coloniali fu spesso impiegata la suddetta condotta per l'aspirazione dell'aria per i motori, ma gli inconvenienti di allagamenti continuavano a verificarsi, perché la chiusura superiore era imperfetta e non impediva l'entrata dell'acqua quando la testa del tubo era ricoperta dalle onde. In generale l'assetto per questa navigazione si otteneva allagando tutti i doppi fondi, eccettuata la cassa di emersione, quindi praticamente il battello restava in affioramento e avrebbe potuto tenere il portello della torretta aperto. Secondo lo storico navale inglese Roskill il merito di aver ideato un apparecchio del genere dello schnorchel, va ad un Ufficiale della Marina Olandese, il Luitenant ter Zee di 1 a classe (Capitano di Corvetta) J.J. Wichers, e, come si è detto nel 1° paragrafo, l'anno dell'invenzione sarebbe stato il 1927. Secondo una fonte olandese, costituita dal libro di K.W.L. Bezemer «Verdreven doch niet verslagen» edito nel 1967 l'idea viene sempre data al Wichers; ma, circa la data, viene riferito che solo il 27 maggio 1933 egli presentò al Ministero della Marina un progetto di un apparecchio che permettesse ai sommergibili di navigare con i motori diesel in immersione. Per la verità lo stesso libro prosegue dicendo che Wichers si era dedicato da anni allo studio di questo problema, specialmente in un periodo di tempo in cui era in aspettativa, e questo può portare a coincidere le due date. Nel maggio 1933 Wichers era destinato a Surabaja nelle Indie Olandesi e per 'la realizzazione pratica della sua idea si era avvalso della consulenza di due ufficiali tecnici del corpo Marine Stoomvaart Dienst, cioé -
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del Servizio delle Macchine a Vapore della Marina, e precisamente gli Ufficiali MSD di 1 a classe (Maggiori G.N.) H. Riemers e J.C. Van Pappelendam. Le proposte inviate da Wichers al Ministero della Marina non erano però corredate da disegni costruttivi, ma si limitavano alla esposizione dell'idea, rimettendone la pratica realizzazione agli organi tecnici. Il Ministero della Marina non prese in considerazione la proposta, così che nell'anno 1933 il progetto di dotare i sommergib ili di un apparecchio per la navigazione con i diesel in immersione, fu accantonato. Intanto a Surabaja la Divisione Materiali del Dipartimento della Marina in India, di cui faceva parte Van Pappelendam a quel tempo Capo del Servizio Tecnico dei Sommergib ili, aveva esaminato per suo conto la proposta di Wichers ed aveva concluso che l'apparecchiatura era tecnicamente realizzabile; aveva inoltre calcolato il costo di un prototipo, costo stimato in circa 1.000 fiorini , ritenuto eccessivamente elevato per far corso alla costruzione. La deci sione di dotare i sommergibili di schnorchel fu presa in Olanda nel 1936, e su questa decisione influì un fattore psicologico, rappresentato dal dubbio che i giapponesi ne avessero già dotato i loro battelli. Questa ipotesi era basata su un rapporto che il Comandante di un piroscafo dello Stato aveva fatto al Comando Superiore della Marina in Ind ia nell'anno 1935, quando già la minaccia di una guerra da parte del Giappone andava prendendo sempre più consistenza. Tale Comandante aveva riferito che, mentre era in navigazione verso Surabaja, aveva distintamente osservato un misterioso oggetto che si muoveva sulla superficie del mare, provocando una ben visibile scia spumosa ed emettendo un pennacchio di fumo. I L'idea esposta da Wichers nel 1933 tornò perciò ad essere di attualità ed il Ministero della Marina decise di sistemare gli apparecchi per la navigazione con i diesel a quota periscopica sui sommergibili 0-19 e 0 -20 a quel tempo in costruzione. I due battelli erano stati impostati nel 1936 come K-19 e K-20 e furono ultimati agli inizi de l 1939. L'incarico di progettare gli apparecchi fu affidato all'Ufficio «Sommergibili di Nuova Costruzione» del Ministero, Ufficio nel quale era stato trasferito Van Pappelendam, promosso Ufficiale Capo di 2a classe MSD, vale a dire Tenente Colonnello G.N. Egli, che si era occupato a Surabaja della realizzazione dell'apparecchio ideato da Wichers, di cui, come si è detto, era stato consulente; ovviamente riprese le vecchie idee utilizzandole per i nuovi studi. Alla riuscita del progetto collaborarono direttamente anche l'Ingegnere G. de Rooij, Ingegnere Capo della Marina, e l'Ingegnere F.V. Gurhauer, Capo Costruttore degli Uffici Riuniti Olandesi delle Costruzioni Na-
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vali (Nederlands e Vereinigde Scheepsbouw Bureaux), e l'Ufficiale MSD di 1a classe (Maggiore G.N.). J . Maats. Si deve sottolineare che l'Ufficio Sommergibili di Nuova Costruzione non fu mai messo ufficialmente al corrente delle proposte di Wichers del 1933, e che ne ebbe conoscenza esclusivamente per la casuale presenza di Van Pappelendam pertanto lo studio e la costruzione furono intrapresi in modo completamente autonomo e indipendente. Anche i sommergibili dal 0 -2 1 al 0-24, costruiti fra il 1938 ed il 1940 furono dotati di questo apparecchio, che in lingua olandese prese il nome di «snuiver» che significa «colui che starnuta», o «colui che fischia», nome quest'ultimo assai simile di quello dialettale adottato dai tedeschi. Gli apparecchi sistemati su questi quattro ultimi sommergibili erano una versione perfezionata di quelli installati sui primi due, tuttavia alle prove non diedero risultati molto buoni. La velocità a quota «snuiver» non poté superare gli 8,5 nodi mentre a tutta forza in superficie la velocità era di ben 19,5 nodi. Aumentando la velocità dei motori l'aspirazione dell'aria attraverso lo snuiver diventava insufficiente, il ba ttello andava in depressione con impossibilità di mantenere l'andatura e con grave disagio per l'equipaggio.
Lo snuiver del sommergibile o la ndese 0-21 folografato duran te le prove eseguii.e ne l febbraio 1940. Sono vis ibili da sinistra a destra: il periscopio di navigazione, il periscopio di attacco, l'anlenna R.T ., la condotta di aspirazione dell'aria con la valvola di testa, e la condotta di scarico d ei gas
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La quota cui si poteva tenere il sommergibile con la sola testa dello snuiver fuori d'acqua era di circa 10 metri. Non furono eseguite prove di durata per misurare la resistenza del personale a questo tipo di navigazione. Il maggior difetto dal punto di vista dell'impiego era quello già riscontrato sul sommergibile italiano H3 nel 1926, e cioé che a velocità superiore ai tre nodi, la testa dello snuiver provocava una scia amp.i a e biancheggiante, che rendeva il sommergibile facilmente visibile da parte degli aerei. Benché a giudizio degli stessi sommergibilisti olandesi, l'apparecchiatura avesse uno scarsissimo valore per l'impiego beI!ico, fu deciso di sistemarlo anche sui sommergibili 0-25, 0-26 e 0 -27. In tutto il lavoro di studio e progettazione degli anni 1935 e 1936, Wichers, che era nelle Indie, fu lasciato completamente in disparte e non fu minimamente consultato né da parte dell'Ufficio Nuove Costruzioni, né da parte Comando Sommergibili. Tornato in Patria nel 1936 e preso atto della situazione, il Wichers presentò ùn esposto al Ministero della Difesa protestando per la maniera con la quale si era agito nei suoi riguardi e, affermando di essere l'ideatore dell'apparecchio, chiedeva che ciò gli fosse debitamente riconosci u to. Per la verità all'epoca della progettazione degli apparecchi per gli 0 -19 e 0-20, Van Pappelendam aveva esplicitamente dichiarato che, quando era nelle Indie, era stato in contatto con Wichers per la realizzazione di un apparecchio analogo, e che quindi la paternità dello sn uiver era sua; tuttavia il Ministero rispose all'esposto di Wichers in modo completamente negativo. Il Ministero della Difesa nella risposta confutò che non si poteva parlare propriamente di una invenzione da parte del Luit. ter Zee Wichers, in primo luogo perché l'apparecchio una volta applicato sui battelli si era rivelato praticamente inservibile, e in secondo luogo perché la sua era stata una semplice idea per la cui realizzazione egli si era affidato completamente alla collaborazione tecnica di altre persone come l'Ufficiale MSD di 1a classe Van Pappelendam. Riconosceva però che Wichers aveva enunciato la sua idea, proponendola per iscritto, alcuni ann i prima di quanto fosse stata presa in considerazione per la effettiva applicazione. Pertanto, molto probabilmente, tale idea aveva in qualche modo contribuito alla compi lazione del progetto che portò a lla installazione sul 0 -19 e sul 0 -20. In sostanza il Ministero gli riconosceva la priorità dell'idea; ma non il diritto di proclamarsi un inventore. Evidentemente a quell'epoca l'importanza dello snuiver non era ancora stata valutata e compresa, quindi i meriti di Wichers furono sottovalutati; ma dopo la guerra, quando lo schnorchel fu adottato dai sommergibili di tutte le Marine, l'Olanda incominciò a dare dovuta importanza all'apparecchio ed a rivendicare la priorità nazionale della invenzione. - 19 -
Finalmente, nell'anno 1950, Wichers ebbe soddisfazione in quanto gli fu a sseg nata una pensione di 3.000 fiorini, quale tardivo riconoscimento del suo talento e dei suoi servizi. Ciò non toglie che tale merito non gli fosse contestato, perché la discussione in Parlamento del provvedimento in suo favore fu piuttosto lunga e controversa, e terminò con una approvazione a scarsa maggioranza. Wichers, che aveva trascorso buona parte della sua carriera nelle Ind ie Olandesi, vi era destinato anche negli ultimi ann i di guerra, e conseguentemente all'epoca dell'occupazione giapponese fu fatto prigioniero e rimase in tale condizione fino al termine delle ostilità. Rientrato in Patria, fu promosso Capitano di Fregata ed esonerato dal servizio. el maggio del 1940, quando le truppe tedesche invasero l'Olanda, i sommergibili 0-21, 0-22, 0-23 e 0-24, riuscirono a rifugiarsi in porti inglesi, così che fin da quell'epoca la Marina Britannica ebbe la possibilità di conoscere e sperimentare lo schnorchel. Il giudizio sull'apparecchio fu però decisamente negativo: nelle prove eseguite con la partecipazione di sommergibili sti inglesi fu riscontrato che esso non presentava nessun vantaggio tattico per l'impi ego in guerra; che la navigazione con lo schnorchel provocava disagio fisico per il personale, e che le numerose aperture e passaggi nello scafo resistente costituivano un indebolimento pericoloso in caso di un attacco nemico con bombe di profondità. Lo stesso Comandante del «Servizio Sommergibili» olandese in Inghilterra, Capt. Luit. ter Zee (Capitano di Fregata) Hell ingman, benché fosse tendenzialmente contrario agli inglesi, non si dimostrò affatto un sostenitore del «pericoloso» snuiver, e quasi sollecitò l'ordine di rimuoverne le installazioni e chiudere le aperture a scafo con flangie cieche, il che avvenne non senza vibrate proteste da parte da alcuni dei Comandanti delle quattro unità. La Marina inglese, per la verità, era stata informata c irca un anno prima della innovazione a pportata ai sommergibili olandesi ed anche nell'ambiente dei sommergibilisti inglesi vi e ra un deciso sostenitore dello schnorchel. La notizia era stata inviata a Londra nell'estate del 1939 dal Lt. Cdr. (Capitano di Corvetta) W.D.A. King, comandante del sommergibile «Snapper» destinato in Mediterraneo. Lo Snapper si trovava ai lavori ad Alessandria quando vi sostò per alcuni giorni il sommergibile olandese 0 -19 nel suo viaggio di trasferimento dall'Europa a lle Indie Olandesi. Il C.te King ebbe occasione di visitare il nuovissimo battello della nazione amica, e fu molto interessato dallo snuiver e dalle possibilità derivanti dal suo impiego, riscontrando però come gli stessi ufficiali del 0-19 lo giudicassero un accessorio di scarsa utilità. -
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Nel suo rapporto inviato in Inghilterra, il e.te King sottolineò come l'adozione di questo apparato avrebbe consentito di effettuare la carica delle batterie senza dover emergere con la torretta e quindi con molto minore rischio di venire localizzato dagli aerei della ricognizione marittima. Qualche tempo dopo, mentre si trovava al comando del nuovo sommergibile «Trusty» in costruzione presso i cantieri Vickers, il e.te King ripropose l'adozione di una condotta metallica che, mentre il sommergibile era in immersione, potesse raggiungere l'aria ed aspirarla per i diesel e per l'ambiente e dare così nuova forza alle batterie e all'equipaggio. L'Ammiragliato però si espresse negativamente, dichiarando che un simile apparecchio era contrario alle necessità di impiego tattico dei sommergibili . Gli ultimi tre sommergibili olandesi su cui fu sistemato lo snuiver furono 0-25, 0-26 e 0 -27. L'0-25 fu varato il 1° maggio 1940, e fu affondato dall'equipaggio il 14 maggio perché non cadesse in mano dei tedeschi; viceversa 0-26 e 0-27, che erano ancora in costruzione furono catturati non completi nei cantieri in cui si trovavano. I tedeschi recuperarono facilmente l'0-25 e ultimarono la costruzione degli altri due, ed i tre battelli fecero servizio nella Marina del Reich con i nomi di UD3, dal marzo 1942; UD4, dal mar zo 1941 e UD5 dal novembre 1941. Come si è detto nel capitolo precedente trattando dello schnorchel tedesco la Marina germanica prese in serio esame la questione dello snuiver e fece eseguire prove con il sommergibile UD4, il pr imo ad entrare in servizio, prove che si iniziarono nel marzo 1941 e proseguirono alcuni mesi. Alla fine del 1941 le prove furono sospese e si decise di eliminare gli impianti, così che risulta molto probabile che l'UD3, ex 0 -25, entrato in servizio nel marzo 1942 dopo essere stato recuperato, non sia mai stato fornito di questo apparecchio. Le fonti di informazioni tedesche e olandesi escludono che nel 1943 e nel 1944 vi sia stata collaborazione di tecnici olandesi nella progettazione degli apparecchi che poi furono installati sui battelli tedeschi .
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CAPITOLO II
Lo Schnorchel Italiano
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Le «Note di Ingegneria Navale» del 1922.
In Germania l'apparato destinato a permettere la navigazione dei sommergibili in immersione con i motori diesel, fu denominato nei primi tempi «albero di ventilazione» e solo agli inizi del 1944 prese il nome di schnorchel. In Olanda esso ricevette il nome di snuiver in un periodo imprecisato dell'anno 1939. In Italia esso fu ufficialmente chiamato «apparecchio Ferretti» dall'epoca della sua instaJlazione sul sommergibile H3 (1925-'26) fino al 1930, successivamente fu chiamato «Apparecchio ML» denominazione impiegata sui disegni dei cantieri CRDA riguardanti i sommergibili tipo «Sirena». Nel precedente capitolo si è detto che nella marina olandese fin da prima della guerra 1914-' 18 si erano fatti esperimenti di navigazione con i portelli chiusi aspirando l'aria dal trombino di estrazione dal locale accumulatori: molto probabilmente qualcosa di simile fu fatto anche in Italia, negli anni 1919-1 920, perché l'idea di poter navigare i battelli in immersione con i motori diesel fin da quegli anni era già in mente del maggiore del Genio Navale Pericle Ferretti, capo del reparto sommergibili del1'Arsenale di Taranto. Negli anni 1918-1919 la Marina Italiana possedeva 46 battelli sommergibili di cui 11 classificati «oceanici» e 33 «costieri», più due sommergibili posamine. Fra i sommergibili costieri vi erano quelli costituenti la classe H, e poiché su uno dei sommergibili di questa classe fu installato il primo (ed unico) schnorchel di progettazione italiana si parlerà un pò più diffusamente di questi battelli, alcuni dei quali prestarono un utile servizio fin dopo )a guerra 1940-1945. I sommergibili classe H furono costruiti in numerosissimi esemplari durante la guerra 1914-1918 dalla Electric Boat & Co. di Montreal in Canada, per conto delle varie marine alleate. All'Italia furono assegnati otto battelli che giunsero in Mediterraneo fra il marzo e l'ottobre 1917, dopo aver attraversato, con i loro mez.zì, l'Oceano Atlantico. Durante la guerra andò perduto l'H-5 e la classe rimase costituita da sette unità. Il maggiore Ferretti era uno studioso dei problemi della propulsione dei sommergibili: in un'epoca nella quale l'imbarco su tali unità erariservato agli Ufficiali di Vascello, essendo direttore di macchina un sottufficiale, Ferretti fu uno dei pochissimi ufficiali del Genio Navale, ruolo ingegneri, che fu imbarcato su una unità subacquea: dalla sua matricola si rileva che egli fu destinato sul N5 dal 24/ 12/ 1919 al 15/10/1921 sul F21 dal 14/12/1921 a l 30/11 /1922. -
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La sua competenza in materia lo aveva fatto destinare, come si è già detto, quale Capo del Reparto Sommergibili nell'Arsenale di Taranto, Arsenale dove, in verità, non si costruirono mai sommergibili, ma si facevano solo lavori di riparazione, e dove il Ferretti ebbe modo di eseguire i suoi studi. Al primo documento in cui si tratti in maniera completa del problema della navigazione dei sommergibili con scarico subacqueo dei motori termici, è un fascicolo delle «Note di ingegneria navale» edito nell'anno 1922 (1) contenente uno studio dal titolo «Per la navigazione dei sommergibili in affioramento», che è integralmente riportato sull'allegato 1. In tale studio il maggiore Ferretti oltre a trattare il problema in via teorica e ad indicarne la soluzione pratica, riferiva su esperienze da lui condotte, corredando il testo con tabelle e con dati numerici da esse ricavati. Considerando il tempo che intercorreva fra la presentazione di uno studio e la sua pubblicazione sulle Note di ingegneria navale, si può calcolare che il manoscritto sia stato ultimato nell'anno 1921 e che le esperienze in esso riportate siano state eseguite negli anni 1918-1920. A conferma di tale ipotesi sta il fatto che l'ufficiale fu destinato all'Arsenale di Taranto dal 12 febbraio 1917 al 14 ottobre 1921: poiché nel fascicolo è espressamente citato che nelle esperienze egli fu coadiuvato dal Capo Officina Sommergibili di quell'Arsenale, il fatto costituisce una ulteriore prova che il testo dovrebbe essere stato completato prima dell'ottobre 1921. Le notizie sulle prime esperienze eseguite dai sommergibili olandesi riferiscono che l'aria per i motori veniva aspirata attraverso il trombino di estrazione dal locale accumulatori, ma non parlano del problema dello scarico subacqueo dei gas della combustione, né di come esso fosse risolto. Questo problema viceversa formava l'oggetto degli studi del Ferretti, problema che egli trattò ampiamente ed esaurientemente nelle quattro appendici della citata memoria, che avevano rispettivamente i titoli:
l'eiettore idraulico come pompa d'aria; l'eiettore idraulico come valvola di scarico; la fase di scarico nei motori a combustione interna; il modo di funzionare dell'apparecchio. Per questo studio la Marina gli conferì la medaglia d'argento di 1 a classe per i benemeriti delle scienze navali. (I) - Le • ote cli Ingegneria Navale• sono una pubblicazione fuori commercio, destinata al perfezionamento culturale degli Ufficiali del Genio avale. Tale pubblicazione fu voluta da Brin ed il primo fascicolo uscì nell'anno 1887. La stampa nei primi anni era curata dalla Direzione delle Costruzioni Navali e successivamente, da circa 60 anni, dal Comitato Progetti Navi. ·
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Il maggiore del Genio Navale Pericle Ferretti
Come si è detto la questione dell'aspirazione dell'aria non fu oggetto di stud io e a questo proposito la memoria si limita a dire:
«Potrà servire allo scopo un apposito condotto opportunamente sistemato e prolungato fra le difense dei periscopi, nello stesso modo di quanto si usa fare per il ricambio dell'aria o per la ventilazione del locale accumulatori». cioé esattamente il sistema adottato sui sommergibili olandesi delle classi O e K negl i anni fra il 1911 e il 1935. Circa la chius ura di questa condotta all'atto della immers ione, o quando accidentalmente sommersa dalle onde, lo studio così si esprimeva:
«Non sarà il caso di occuparsi eccessivamente del sistema di chiusura di tale condotto perché, date le limitate dimensioni di esso, la mancanza di irregolari dilatazioni per variazioni di temperatura e di depositi carboniosi, una qualunque valvola a libretto, od a sfera, o a fungo può automaticamente interceuare il condotto di presa d'aria nell'atto che il sommergibile si immerge, salvo a perfezionare la chiusura con altra valvola o saracinesca da manovrarsi in un secondo tempo». Veniva, a questo proposito, citato che le valvole a libretto esistenti sulle condotte dell'aerazione dei sommergibili della classe H, non avevano mai dato luogo ad alcun inconveniente, e che non ci si doveva preoccupare eccessivamente dell'acqua che poteva infiltrarsi attraverso la chiusura automatica, acqua che poteva essere scaricata in sentina e successivamente esaurita. L'assetto del battello preso in esame per lo studio dello scarico subacqueo era q uello definito di «affioramento forzato», cioé un assetto nel quale si lasciava fuori d'acqua la parte su periore della torretta, per un'altezza di circa 50 cm .: in tali cond izioni il battente di acqua sullo scarico era compreso fra i 2 ed i 3 metri. Il Ferretti quindi giungeva alla conclusione che:
«Il problema tecnico dell'impiego dei motori termici nella navigazione in affioramento forzato si può quindi limitare allo studio dello scarico dei prodotti della combustione, realizzato in modo da impedire sicuramente e senza bisogno di alcuna manovra ! 'invasione del! 'acqua dall 'esterno». La identità fra il sistema di navigazione dei sommergibili olandesi e quello ipotizzato in questo studio è evidente: in ambedue i sistemi il sommergibile doveva navigare con la parte superiore della torretta fuori d'acq ua, allo scopo di tenere al disopra del livello del mare la bocca di aspirazione della condotta dell'aria; in ambedue i sistemi lo scarico dei gas avveniva per la loro naturale pressione sufficiente per vincere un battente
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d'acqua di circa 3 metri. La differenza che si rileva è che mentre il Ferretti si preoccupava di dotare il battello di un apparecchio atto ad impedire casuali rientr ate d'acqua attraverso il collettore di scarico dei motori, non risulta che gli olandesi abbiano, a quell'epoca, preso in seria considerazione lo stesso problema. Il vantaggio operativo che si proponeva di raggi ungere con l'adozione di questo apparecchio era quello di
«permettere di navigare con qualunque tempo in superficie e potersi istantaneamente immergersi con un semplice colpo di barra dei timoni orizzon tali». In altre parole ottenere che il battello potesse passare dalla navigazione in affioramento forzato a quella in immersione senza dover fermar e i motori termici; allagare doppi fondi e chiudere il portello della torretta come si fa nelle normali immersioni. A tale scopo il sommergibile doveva già possedere una spinta negativa e doveva mantenersi in affioramento per azione dinamica dei timoni orizzontali (di qui l'espressione affioramento forzato), così che con una semplice manovra degli stessi timoni esso potesse immergersi completamente. L'apparato da sistemare a bordo doveva quindi: 1°) impedire che durante il funzionamento del motore in affioramento forzato, per un errore di manovra, l'acqua del mare potesse riempire il collettore di scarico e allagare i cilindri; 2°) impedire che tale allagamento potesse avvenire all'atto dell'arresto del motore; 3°) non richiedere nessuna manovra da parte del personale quando si doveva passare dalla navigazione in affioramento forzato a quello in completa immersione. Esaminati i vari apparecchi utilizzabili a llo scopo, il Ferretti fissava la s ua attenzione su un eiettore idraulico, che, s istemato nell'interno del battello in prossimità della fuoriscita dei condotti di scarico dei motori, doveva spingere all'esterno i gas e contemporaneamente impedire l'entrata dell'acqua di mare. Nella appendice 1 a «l'eiettore idraulico come pompa d'aria» veniva studiato il dimensionamento e l'assorbimento di potenza dell'apparecchio, giungendo alla conclusione che esso sarebbe stato troppo grande ed ingombrante ed avrebbe assorbito troppa energia. Considerato però che la pressione dei gas di scarico di un motore diesel è di circa 3-4 Kg/cmq, e che la contropressione del battente d'acqua in affioramento forzato è di soli 0.2-0.3 Kg/cmq, risulta che tali gas possono vincere con la loro energia interna la pressione id raulica effluendo co-
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sì al di fuori del battello senza bisogno di essere aspirati e compressi dal getto d'acqua dell'eiettore idraulico. In tali condizioni l'eiettore non avrebbe dovuto servire come pompa d'aria, ma solo come valvola di non ritorno: nell'appendice 2 veniva studiato l'eiettore sotto questo aspetto di valvola di scarico, concludendo come pienamente dimostrata la convenienza pratica del suo impiego. Nell'appendice 3 veniva studiato l'effetto della contropress ione allo scarico sul funzionamento e s ul rendimento del motore diesel, giungendo alla conclusione che per una contropressione di 2 metri si avrebbe avuto un aumento di consumo del 6% con 3 metri del 9%. Lo studio, come si vede, er a dettagliato e profondo, .ma aveva il difetto di non prendere in esame gli effetti della mancanza d'aria sul personale: nel descrivere ciò che sarebbe avvenuto all'atto dell'immersione «con la semplice manovra dei timoni dì profondità» è detto testualmente:
«Intanto il motore Diesel si sarà subito arrestato da sè per la mancanza d'aria, mentre la rarefazione da esso prodotta nel tubo di aspirazione avrà servito ad incollare meglio la valvola automatica al suo seggio e meglio assicurarne la tenuta». senza m inimamente tenere in conto che questa «mancanza d'aria» poteva anche avere effetti dannosi per l'equipaggio. Dopo la pubblicazione di questo fascicolo delle Note di Ingegneria Navale non si sono trovati documenti a tti a r icostruire la successiva prosecuzione delle esperienze che portarono, nell'anno 1925, a lla installazione del prototipo installato sul Regio Sommergibile H3. 2° -
L'apparecchio Ferretti del Sommer~ibile H3.
L'eiettore idraulico, che rappresentava la soluzione teorica del problema dello scarico subacqueo nella memoria del 1922, non fu impiegato nell'impianto installato tre anni più tardi, sul Sommergibile H3 . In una successiva fase di studio, l'idea del getto d'acqua rettilineo fu sostituito da quella di un getto d'acqua a traiettoria anulare, ottenuto invece che per mezzo di un eiettore, con una turbinetta idraulica. Negli anni 1923, 1924 e 1925 vi fu certamente uno scambio di corrispondenza fra l'Ufficio di Stato Maggiore della Marina di Roma, il Comando dell'Arsenale di Taranto e la Direzione Generale delle Costruzioni Navali, corrispondenza d i cui non si è trovato traccia. Anche le ricerche intese a ritrovare i disegni dell'apparecchio che certamente dovevano esistere nella Sala Disegno di Maricost Taranto, non hanno dato risultato positivo, così che non si dispone di documenti atti a ricostruire le varie fasi dello studio del maggiore Ferr etti. -
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Il solo documento ufficiale che, dopo essere stato inutilmente cercato presso l'Istituto di Guerra marittima, è stato reperito fra i documenti conservati dalla famiglia Ferretti, è un fascicolo edito dallo stesso Istituto contenente il testo di una conferenza dal titolo «Sviluppo del materiale bellico. Per la navigazione dei sommergibili in immersione con i motori diesel» che il Ferretti tenne nella Sessione dell'anno 1927 e che si riporta come allegato 2. In tale conferenza è descritto abbastanza dettagliatamente l'impianto che fu installato sul H3. Un secondo documento ufficiale, che però non contiene particolari tecnici, è il «Registro Matricolare» del sommergibile H3, conservato nell'Archivio dell'Ufficio Storico, nel quale al cap. XXIV che tratta dei «Lavori di modificazione, riparazione o riattamento» si trovano le seguenti annotazioni Napoli - novembre 1925 - Sistemazione dell'apparecchio Ferretti per la navigazione di sicurezza. Napoli - novembre 1925 - Sbarcato il periscopio notturno per la sistemazione dell'apparecchio Ferretti. . dal 16-10-1929 Messma - al 15_11 _1929 - Manutenzione all'apparecchio Ferretti. Una terza fonte di informazioni, non ufficiale, ma di natura molto privata, è costituita dalle lettere che il Ferretti scriveva alla allora fidanzata, e tutt'ora conservate dalla famiglia, nelle quali si trovano parecchi accenni alla sua attività professionale. Da una lettera del 25 gennaio 1925 si apprende che le varie parti dell'apparecchio, costruite nell'Arsenale di Taranto, dovevano essere spedite a Napoli; da altra lettera di data posteriore risulta che i lavori procedevano a rilento, e si parla di un ritardo di mesi dovuto a scarsezza di fondi e al licenziamento di operai, ecc .. Durante la fase di studi ed esperienze eseguite a Taranto sia prima della pubblicazione della memoria sulle Note di Ingegneria Navale, che successivamente per la realizzazione dell'apparato da sistemare sullo H3, il maggiore Ferretti ebbe quale intelligente e prezioso collaboratore il Capo Tecnico della Direzione delle Costruzioni Navali Sig. Attilio Preti, capo dell'Officina Sommergibili del!' Arsenale di Taranto. Nel citato fascicolo delle Note di Ingegneria Navale, vi è un esplicito riconoscimento della parte avuta dal C.T. Preti nelle esperienze antecedenti il 1922: in una nota alla pagina 22 è detto:
«Debbo qui segnalare la preziosa collaborazione del Signor Preti, capo Officina Sommergibili dell'Arsenale di Taranto, nello svolgimento di queste mie esperienze». -
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Anche dopo l'ottobre 1921, quando il maggiore Ferretti fu trasferito dall'Arsenale di Taranto a quello di Napoli, la collaborazione del Capo Tecnico Preti continuò in maniera efficace e insostituibile, infatti tutti i disegni costruttivi dell'apparecchio da installare sul sommergibile H3 furono elaborati nella Sala Disegno d ella Direzione delle Costruzioni Navali del!' Arsenale di Taranto, e nell'Officina Sommergibili dello stesso Arsenale venne costruito i1 prototipo. Elogi al Preti sono anche ripetutamente fatti nella corrispondenza privata con la moglie, precedentemente citata. Il legame di reciproca stima e considerazione fra i due uomini era tale che, molti anni più tardi, quando il maggiore Ferretti, divenuto professore Ferretti, fu chiamato a dirigere l'Istituto Nazionale Motori, istituto 'di cui egli stesso aveva sollecitato la creazione al Consiglio Nazionale delle Ricerche, volle nuovamente Preti al suo fianco e lo.fece assumere dal CNR quale Capo Officina. Nel dicembre 1924 il maggiore Ferretti fu trasferito dall'Arsenale di Napoli all'Ufficio Tecnico del Genio NavaJe della stessa sede, con l'incarico di Direttore. Anche nel nuovo incarico continuò gli studi per la realizzazione del suo apparecchio, studi che lo portarono a modificare alcuni dei concetti esposti nella memoria del 1922, ed a progettare un impianto in cui si ritrovavano le caratteristjche fondamentali degli schnorchel moderni. Come si è accennato precedentemente, l'installazione sperimentale dell'anno 1925 fu fatta sul sommergibile H3, però non si sono potute appurare le ragioni che condussero alla scelta di questa unità. I sommergibili tipo H della Marina Italiana erano giunti in Italia fra il marzo e l'ottobre del 1917, in particolare l'H3 era giunto a Cagliari nel!'agosto 1917, ed aveva partecipato a missioni di guerra nel basso Adriatico, con base a Brindisi fino al termine delle ostilità. Negli anni fra il 1920 ed il 1923 restò pressoché inattivo a Brindisi, nel marzo 1923 si trasferì a Taranto, e nel febbraio 1924 a Messina dove era dislocata l'intera squadriglia degli H. Nell'Ottobre 1924 fu trasferito a Napoli, continuando a far parte della squadriglia di Messina, sede dove fu messo a disposizione dell'Arsenale per i lavori di sistemazione dell'apparecchio Ferretti, facendo un breve trasferimento a Taranto nel giugnoluglio, probabilmente in relazione a tali lavori. Quando, nel dicembre 1925, fu costituita la Divisione Sommergibili, l'H3 fu assegnato alla 6a squadriglia che raggiunse a Messina nel gennaio 1926. Dal dicembre 1924 al giugno 1925 restò fermo alla banchina, dopo il trasferimento a Taranto, nei mesi di agosto, settembre e ottobre ebbe una modestissima attività. Nel mese di novembre, evidentemente dopo la sistemazione dell'apparecchio, effettuò ben 300 miglia di navigazione in im-
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mersione in 11 ore, contro le 25-30 miglia in 9-1Oore della normale attività. Da questa anomalia risulta evidente che la navigazione con i diesel in affioramento forzato fu considerata, agli effetti statistici, come navigazione in immersione. A questo proposito, si mette in rilievo che nella Marina olandese, negli anni precedenti ed immediatamente seguenti la guerra 1914-1918, esisteva una speciale indennità per la navigazione in immersione, cosicché comandanti e marinai erano ben contenti di effettuare quella speciale na- ·· vigazione con portelli chiusi, aspirando l'aria per i motori attraverso la condotta di estrazione delle batterie, di cui si è parlato nel capitolo precedente, in quanto agli effetti amministrativi, come detto nelle fonti olandesi , era considerata navigazione in immersione. L'impianto real izzato sull'H3, come si è detto, era diverso da quello previsto nella memoria del 1922, costituito cioé da un solo eiettore idraulico sul condotto di scarico. Successivi studi avevano portato ad adottare sia per l'aspirazione che per lo scarico una piccola turbina che, con minor dispendio di energia, generava un anello liquido rotante, costituente la chiusura idraulica o valvola di non ritorno. I sommergibili classe H avevano due motori diesel NLSECO della potenza di 245 cavalli ciascuno, che potevano imprimere la velocità di 12 nodi nella navigazione in superficie. Per la pratica realizzazione dell'impianto il Ferretti aveva preso singolarmente in esame i seguenti problemi: scarico subacqueo dei prodotti della combustione alimentazione dell'aria ai motori diesel scarico subacqueo dei gas che si sviluppano durante la carica degli accumulatori. Per lo scarico subacqueo dei gas della combustione, si continuava a sfruttare la loro pressione per vincere quella dell'acqua esterna, così come previsto nel precedente studio, sistemando però sul collettore di scarico una «valvola dinamica» dì non ritorno, costituita dalla citata turbinetta. Per l'alimentazione dell'aria ai motori fu impiegata una tubolatura già esistente sui tipi H, destinata all'aereazione dei locali, sistemata fra i due periscopi e sboccante all'altezza della loro camicia. Tale tubolatura fu munita superiormente di un prolungamento a U rovesciato, in modo che la bocca di aspirazione risultasse rivolta verso il basso. In corrispondenza di tale bocca di aspirazione fu sistemata la turbinetta per la chiusura dinamica. Allo scopo di poter trasmettere il moto a questa turbinetta fu necessario sbarcare il periscopio prodiero per far passare l'albero di trasmissione del moto entro la cavità, rimasta vuota, della camicia. -
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Per lo smaltimento dei gas dal locale accumulatori si adottò la semplice soluzione di collegare la tubolatura di estrazione alla condotta di aspirazione dell'aria dei motori, la cui depressione era sufficiente a provocare la fuoriscita dei gas pericolosi, i quali venivano così a mescolarsi all'aria comburente ed espulsi attraverso lo scarico dei motori. La descrizione della sistemazione realizzata sul H3 è contenuta nell'allegato 2, cui si rimanda per ulteriori particolari. L'apparecchio dopo le normali prove effettuate a lavori ultimati, fu sottoposto ad un esauriente collaudo da parte di una apposita Commissione. Le principal i prove eseguite furono: Prova di tenuta della chiusu ra delle condotte di aspirazione e scarico con il sommergibile immerso a 20 metri. Prova della chiusura automatica delle condotte quando il sommergibile raggiungeva l'immersione di 10 metri. Prova della chiusura automatica nella manovra di rapida immersione. Prova di funzionamento con mare ondoso. Prova di carica delle batterie in affioramento forzato. Sull'esito delle prove il Ferretti così si esprime nel citato fascicolo del I.G.M.: «/ risultati raggiunti durante le prove di collaudo, vennero, nella relazione dell'Ammiraglio della Divisione Sommergibili definiti ottimi e superiori ad ogni aspettativa». Purtroppo negli archivi della Marina non è stato possibile reperire questa relazione, che doveva essere molto interessante, nè altro carteggio al riguardo, in quanto, essendo certamente documenti muniti di elevata qualifica di segretezza, dopo il numero di anni previsti dalle norme, sono stati distrutti col fuoco, come vuole il regolamento. Fortunatamente in mancanza di documentazione scritta si è potuto disporre dei ricordi di uno dei protagonisti dei fatti: l'Ammiraglio di Divisione in congedo assoluto Giuseppe Gregorio, che con il grado di Sottotenente di Vascello, fu imbarcato in qualità di Ufficiale in 2a sul R. Sommergibile H3 negli anni 1925-1926. L'Ammiraglio Gregorio fu dunque a bordo sia nel periodo di montaggio dell'apparecchio Ferretti che in quello successivo in cui furono eseguite le prove: egli ricorda perfettamente i fatti di cui fu protagonista ed ha confermato che, dal punto di vista tecnico, i risultati ottenuti furono ottimi, «superiori ad ogni aspettativa» come fu scritto nella relazione ufficiale. In assetto di affioramento forzato, cioé tenendo emersa solo la parte superiore della torretta, in modo che la parte terminale a U rovesciato del cammino di ventilazione risultasse fuori acqua, il battello raggiunse e mantenne agevolmente la velocità di 10-11 nodi. -
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Si ricorda che i sommergibili classe H avevano una velocità in superficie dì 12 nodi ed una velocità massima in immersione dì 11 nodi, velocità assai elevata per i battelli di quell'epoca, ottenuto con un apparato motore elettrico di potenza superiore a quello dell'apparato motore termico; infatti mentre i diesel potevano sviluppare 490 cavalli (2x245), i motori elettrici ne potevano sviluppare 600 (2x300). Con l'apparecchio Ferretti, quindi, si otteneva praticamente la massima velocità raggiungibile in immersione, però mentre l'autonomia sui motori elettrici alla massima velocità era di un'ora, con i diesel in navigazione in affioramento forzato si potevano effettuare 420-450 ore di moto con una autonomia di 4500 miglia. Benché non si sia potuta esaminare la relazione e quindi non si disponga dei dati tecnici relativi alle prove, i risultati ricordati dell' Ammiraglio Gregorio dimostrano che malgrado le condizioni anormali di funzionamento, i diesel potevano sviluppare quasi la massima -potenza. Sotto l'aspetto della tenuta la valvola dinamica si dimostrò di perfetto funzionamento: ad ogni onda che sommergeva la presa d'aria essa impediva l'entrata dell'acqua di mare, ma anche quella dell'aria. In queste condizioni i motori termici dovevano aspirare per qualche minuto l'aria contenuta nei locali, così che, essendo i sommergibili classe H molto piccoli, si generava un notevole abb assamento della pressione che provocava un senso di malessere nel personale e forti dolori alle orecchie. A questo proposito, nella relazione allegata al progetto per il smg Jalea, di cui si dirà in seguito, viene citato che nelle prove di rapida immersione eseguito con l'H3 si era constatato che i motori termki si fermavano per la diminuita pressione dell'aria dopo 120 secondi dalla chiusura del condotto di aspirazione, e che nell'interno del battello si verificava una depressione di 2.156 mm d'acqua pari a quella che si ha su un aereo alla quota di 2.000 metri depressione che non menomava le condizioni fisiche dell'equipaggio. Un altro inconveniente che, secondo i ricordi dell'Ammiraglio Gregorio si verificava era che il calore prodotto dai motori in funzione, dopo un certo periodo di tempo rendeva i locali eccessivamente riscaldati e le condizioni di vita a bordo assai disagiate. Ciò in contrasto con quanto affermato da Ferretti nella sua conferenza del 1927, e cioé che la depressione che si stabiliva nell'interno del battello per vincere I.a resistenza incontrata dell'aria nell'attraversare il trombino di aereazìone, depressione di circa 45 millimetri, provocava una espansione adiobatica dell'aria atmosferica al suo entrare nel sommergibile, espansione che faceva abbassare la temperatura di circa 6 gradi, con vantaggio per l'abitabilità. Sempre da quanto riferito dall' Arnm. Gregorio, risulta.invece che dal punto di vista operativo, l'apparecchio Ferretti aveva il grave difetto di -
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rendere troppo visibile il sommergibile in moto, perché il tubo di presa d'aria, avente un diametro di circa 30 cm, provocava una notevole scia, che, specialmente ad elevata velocità, risultava ben visibile anche a 3 o 4 miglia di distanza, specialmente nelle cond izioni di mare molto calmo che si verificavano assai spesso in Medile rraneo. Questo inconveniente della eccessiva visibilità si attenuava molto quando il mare era leggermente mosso, così che in esercitazioni di attacco, il battello poté portars i ad un miglio circa dal bersaglio senza essere scoperto. Si deve richiamare l'attenzione che questa deficenza operativa era denunciata da ufficiali abituati alla dottrina di impiego in vigore in quell'epoca, quando gli attacchi si eseguivano in ore diurne e le distanze di lancio erano decisamente infe riori a que lle attuali. A giustificazione del giudizio negativo nei riguardi della visibilità espressa dagli italiani nel 1925, si ricorda che, come è detto nel capitolo 2°, anche gli olandesi nel 1939 riscontrarono la stessa deficenza, aggravata dal fallo che nel 1939 esis teva già una efficiente ricognizione aerea marittima i c ui aerei potevano localizzare uno schnorchel a distanze ben superiori delle 3-4 miglia, distanze da cui poteva essere localizzato un battello nel 1925 da par te di una unità di superficie. Altre notizie sull 'apparecchio installato s ul H3 sono state fornite dal «funzionante Capo Tecnico» Battis ta Vito (3°) dell'Arsenale di Taranto, già pensiona to da molti a nni, che in qualità di giovane operaio lavorò nel montaggio dell'apparecchio; ma le sue informazioni sono riuscite di scarso valore per la storia. È da rileva.re che fra i Capi Tecnici più anziani dell 'Officina Sommergibili dell'Arsenale di Taranto negli anni 1972-'73 er a a ncora abbastanza vivo il ricordo del Capo Officina Preti e dell'apparecchio costruito circa cinquant'ann i prima. La Marin a diede una notevol e importanza all'apparecchio ideato dal maggiore Fe rretti, e questo è provato da un fa tto sintomatico per queU'epoca: l' Ammiraglio Ducci, comandante della Divisione Sommergibili invitò Mussolini, capo del Governo e Ministro per la Marina a vis itare il sommergibil e H3. La visita avvenne nelle acque di Tripo li il pomeriggio del 13 aprile 1926, data compresa fra il giorno 11 e 18 aprile 1926, giorni in cui dallo stato di servizio de l maggiore Ferretti risulta che egli fu imbarcato su tale unità. Mussolini, che si era recato in Libia a bordo della R.N. Cavour per riaffermare la sovranità italiana al termine delle operazioni di rioccupazione militare del territorio della colonia; vis itò minuziosamente il battello, con numeroso segu ito come r isulta dalla documentazione fotografica dell'allegato 5. -
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L'esame del registro matricolare del sommergibile dimostra però eh~ dopo la notevole attività nel periodo di prove del novembre 1925, la navigazione con i motori diesel in affioramento forzato non proseguirono con lo stesso ritmo, infatti mentre in tale mese risultano compiute 300 miglia di navigazione in immersione, negli anni successivi le miglia persorse in immersione ritornano ad essere 25-30 al mese con una decina di ore di navigazione, il che dimostra che tali navigazioni venivano effettuate con i motori elettrici, e che forse le navigazioni in affioramento forzato non venivano più considerate in immersione; ma nello specchio delle navigazioni eseguite andavano ad aumentare le ore di funzionamento in superficie, impedendo così di poter individuare quante miglia e ore ne fossero eseguite. Benché l'H3 sia rimasto inattivo dal 1933 all'aprile 1937, quando fu radiato, da annotazioni sul registro matricolare non risulta che l'apparecchio Ferretti sia mai stato sbarcato. Oltre che dalla Marina operante, vale a dire dal Comando della Divisione Sommergibili il nuovo apparecchio fu preso in seria considerazione anche dalla Marina degli studi e delle teorie, infatti l'Istituto di Guerra Marittima invitò il maggiore Ferretti a tenere una conferenza sui sommergibili e sui loro apparati di propulsione nella va sessione svoltasi negli anni 1925-'26. Il Ferretti non poté tenere le previste conferenze in quella sessione, così che l'Istituto rinnovò l'invito per la successiva sessione 1926-'27, motivando la richiesta con il fatto che uno dei temi che i frequentatori avrebbero dovuto studiare era «caratteristiche del naviglio s ubacqueo», ed era pertanto necessario che venissero svolte delle conferenze per illustrare la parte tecnica,di questo soggetto. Ovviamente nella corrispondenza ufficiale si evitava di parlare esplicitamente dell'apparecchio Ferretti e si usava l'espressione più generica «propulsione dei sommergibili»; ma la sostanza della richiesta era ben chiara: la direzione dell'Istituto di Guerra marittima voleva che gli ufficiali frequentatori fossero messi a conoscenza delle prestazioni ottenibili con l'apparato installato sul H3 e dei risultati delle prove con esso eseguite. Anche lo scopo di questo indottrinamento era evidente: i frequentatori avrebbero dovuto eseguire uno studio sulle caratteristiche da assegnare alle unità subacquee in un periodo di tempo nel quale la Marina italiana stava pianificando la costruzione di quella flotta di sommergibili che nel 1940, tredici anni dopo, doveva essere una delle più grandi del mondo. Di qui la necessità che essi conoscessero anche la particolare possibilità di impiego offerta dall'apparecchio Ferretti. La conferenza faceva parte del ciclo riguardante «Lo sviluppo del materiale bellico» e questo titolo era riportato sulla copertina del fascicolo, però il sottotitolo era quanto mai significativo e ne rivelava l'argomento: -
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«Per la navigazione dei sommergibili in immersione con i motori diesel», questo era l'argomento sul quale dovevano essere ragguagliati gli Ufficiali Superiori che frequentavano il più e levato degli Istituti di Istruzione Professionale della Marina. La conferenza era costituita da una prima parte a carattere teorico, consistente in una introduzione in cui il problema veniva trattato in generale; indi si approfondiva la parte riguardante lo scarico subacqueo dei prodotti della combustione; poi si esaminava la possibilità di alimentare i motori con l'aria necessaria al loro funzionamento, ed infine si trattava della estrazione dei gas esplosivi che si sviluppano durante la carica degli accumulatori e del loro smaltimento. Nella seconda parte veniva descritto, in maniera abbastanza dettagliata, l'impianto installato sul sommergibile H3 e le prove effettuate con tale unità. I risultati di tali prove venivano poi extrapolati e applicati ad altri battelli in studio o in costruzione nel 1927, come «Masaniello» (1), «Balilla», «Pisani» e «Fieramosca» . La terza parte era costituita dalla descrizione dei progetti di un apparecchio da s istemare su una classe di sommergibili di nuova costruzione: questo progetto è particolarmente interessante in quanto per la prima volta lo scarico dei prodotti della combustione anziché essere subacqueo come su l H3, era convogliato verso l'alto con una tubolatura parallela a quella di aspirazione e quindi si effettuava nell'aria come nelle normali navigazioni in superficie. La pubblicazione dell'I.G.M. dell'anno 1927 risulta quindi essere il più vecchio documento che descrive un apparecchio avente tutte le caratteristiche dello schnorchel che fu r ealizzato in Olanda nel 1938-'39 ed in Germania nel 1943-'44. 3°. -
L'apparecchio ML per i sommergibili classe Jalea
La carriera militare del maggiore del Genio Navale Pericle Ferretti termina nell'anno 1927, infatti in data 11 febbr aio di quell'anno egli fu collocato in aspettativa per riduzione quadri. Da molti ann i egli si preparava alla carriera dell'insegnamento universitario, e fin dal 1919, quando prestava servizio nell'Arsenale di Taranto, aveva chiesto al Ministero l'autorizzazione ad impartire lezioni nell'Istituto Tecnico di quella città, autorizzazione che gli fu concessa purché l'incarico di insegnante non fosse retribuito e le lezioni fossero tenute al di fuori dell'orario d'ufficio. Dopo due anni, nell'ottobre 1921, otteneva la libera docenza in macch ine termiche ed idrauliche nel Regio Politecnico di Napoli e dopo qual(1) - Il «Masaniello» e ra un lipo di ba ttello che non fu mai costruito.
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che anno ancora, nell'ottobre I 925 ebbe la nomina a professore, non stabile, di Meccanica Applicata alle Macchine nello stesso Politecnico. A quell'epoca il maggiore Ferretti era direttore dell'ufficio tecnico del Genio Navale di Napoli ed evidentemente non poteva occuparsi dell'insegnamento come avrebbe voluto, di qui la decisione di lasciare il servizio attivo. Nell'anno 1926, in seguito al riordinamento dei Corpi degli Ufficiali di Marina, il vecchio Corpo degli Ingegneri del Genio Navale veniva fuso con quello degli Ufficiali per la Direzione Macchine, costituito per la quasi totalità da Ufficiali il cui unico titolo di studio era quello rilasciato dalla R. Scuola Macchinisti di Venezia e che avevano iniziato la loro carriera come sottufficiali. Questo fatto, unito alla conseguente modifica delle attribuzioni del corpo, provocò l'esodo volontario, o di autorità, sia di ingegneri che di macchinisti. Il Maggiore Ferretti che aveva già rinunziato due volte all'avanzamento negli anni 1925 e 1926, nel luglio 1926 presentò una ulteriore domanda di rinuncia all'esame di idoneità per l'inquadramento de l nuovo Corpo e fu quindi tolto dai ruoli e collocato in aspettativa a datare dall'l 1 febbraio 1927, passando poi in ausiliaria, dopo quattro anni, nel 1931. Questa svolta fon damentale nella vita dell'uomo che lasciava di sua volontà la carriera dell'Ufficiale di Marina per dedicarsi all'insegnamento ed alla ricerca, non significò l'abbandono dei suoi studi sulla propulsione dei sommergibili. Già fin dal 25 ottobre 1925 egli aveva presentato al Ministero dell'Economia Nazionale, la documentazione per ottenere il brevetto su un «apparecchio per la navigazione subacquea con i motori termici e per la carica delle batterie in immersione», brevetto che gli fu concesso in data 20 gennaio 1926 con il numero 244375 - classe VIII. Anche per questo brevetto la Marina gli conferì un premio, costituito da una seconda medaglia d'argento di prima classe, non già come la prima assegnatagli quale benemerito delle scienze navali, ma per lavori utili alla Marina. Da due anni, infatti, con Decreto Ministeriale 2 luglio 1924, era stata istituita una forma di ricompensa per coloro che eseguivano lavori considerati utili per la Regia Marina. La motivazione della medaglia assegnata al maggiore Ferretti diçeva «Per la sua invenzione riguardante un problema termico ed idrodinamico dello scarico subacqueo dei motori a combustione interna». Dopo la installazione sperimentale dell'apparecchio sul sommergibile H3, la Marina per alcuni anni non ritenne opportuno dotare i sommergibili di questo accessorio. L'idea però non era stata abbandonata del tutto, e, benché ciò non risulti da documenti, certamente nel 1930-'31 lo Stato Maggiore della Ma-
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rina dovette riconsiderarla dando incarico al Comitato Progetti Navi di esaminare la possibilità di una sua applicazione sui sommergibi.li tipo Argonauta. Nell'archivio del Comitato suddetto è sfato infatti reperito un fascicolo compilato dallo «Studio Tecnico dell'Ing. Pericle Ferretti» avente il titolo «L'apparecchio ML per la navigazione subacquea con i motori diesel. Relazione sul progetto di sistemazione dell'apparecchio ML sui sommergibili tipo Jalea» che porta la data del marzo 1932. Copia integrale di questo fascicolo è riportato ne ll'allegato 3. In questo studio compare per la prima volta la denominazione «apparecchio ML» per designare quello che dal 1924-25 era stato chiamato «apparecchio Ferrett i». Le due lettere ML, certamente iniziali di due parole, hanno costituito un piccolo mistero per la cui soluzione sono state avanzate diverse ipotesi, generalmente tendenti a collegare la lettera M con la parola motore. Il loro significato però è ben diverso, infatti esse non sono altro che le iniziali del nome Maria Luisa, nome della moglie del professore Ferre tti che egli adottò per designare l'apparecchio quale gesto di omaggio verso la consorte (1). I sommergibili classe Argona uta, di cui faceva parte lo J alea, costituivano una classe di sommergibili costieri da 600 tonnellate: le sette unità che la componevano furono costruite fra il 1929 ed il 1933; Argonauta, Fisalia e Medusa a Monfalcone; Serpente e Salpa a Taranto; Jantina e Jalea a Spezia. All'epoca della presentazione del progetto per la installazione dell'apparecchio essi erano quind i già in avanzata fase di costruzione, anzi l' Argonauta era già stato consegnato alla Marina da alcuni mesi. L'apparecchio nel suo insieme era assai diverso da quello realizzato ne l 1925 su l H3 e molto s imile a quello descri tto alla fine della memoria per l'IGM del 1927. Le sue principali caratteristiche e rano le seguenti: doveva servire per il funzionamento di un solo motore; l'aspirazione dell'aria avveniva per mezzo di una tubolatura verticale sistemata a poppavia della torretta; la suddetta tubolatura era abbattibile. Nel trattare dello studio del 1922 e dell'impianto sistemato sul sommergibile H3 del 1925, si è messo in rilievo che il Ferretti aveva concentrato la sua attenzione quasi esclusivamente s ul problema de llo scarico dei gas della combustione ed assai meno su quello dell'aspirazione dell'aria necessaria per i motori. (1) - Tale spiegazione si è avuta dalla viva voce della Signora Maria Luisa Ferretti in occas ione dei contatti con Lei avuti per la ricerca dei documenti.
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Il Regio Sommergibile JALEA per il quale fu studiata la sistemazione dell' Apparecchio ML su un solo motore
Sia nello studio che nella applicazione sul H3 si prevedeva che l'aria fosse aspirata attraverso una tubolatura già esistente, e precisamente la condotta di ventilazione de i locali, condotta che sin dalla costruzione era installata sui tipi H. Nel progetto di apparecchio per un nuovo sommergibile del 1927 e nello studio per la installazione sullo Jalea del 1932, viceversa, per l'aspirazione dell'aria si prevedeva una tubolatura apposita, situata a poppavia della torretta e che si prolungava ad una altezza superiore di circa un metro a quella delle camicie dei peri scopi. Anche per lo scarico dei gas della combustione i progetti del 1927 e 1932, avevano una sistemazione diversa da quella degli studi precedenti; infatti mentre nello studio del 1922, e nella realizzazione dell'H3, lo scarico dei gas veniva convogliato verso poppa, nei due studi più moderni tale scarico veniva convogliato verso prora, fino a raggiungere la falsa torre, in pross imità del tubo di aspirazione dell'aria, in modo da impiegare un solo motore per azionare ambedue le valvole rotanti. La differenza fra apparecchio Ferretti e apparecchio ML si può quindi sintetizzare nella adozione di un condotto apposito per l'aspirazione dell'aria e nel convogliare verso la torretta la condotta di scarico. L'impianto progettato per lo J alea era dunque costituito da un tubo di aspirazione abattibile per rotazione attorno ad un asse orizzontale, sistemato un poco più a poppavia della torretta. Detto tubo aveva la bocca d'ingresso dell'aria rivolta verso il basso e chiusa dalla valvola dinamica: l'aria entrava nell'interno del battello nel locale macchinari ausiliari, c ioé fra la camera di manovra ed il locale motori. Poiché la sistemazione prevedeva il funzionamento con un solo motore, per lo .scarico dei gas esisteva un collettore che partiva dal tubo di scarico del motore di sinistra, usciva dallo scafo resistente e si prolungava verso prora fino al piede della condotta di aspirazione dove i gas uscivano attraverso la valvola rotante. L'uscita dei prodotti della combustione doveva avvenire quindi circa al livello de l ponte di coperta, che in assetto di affioramento forzato si trovava circa quattro metri sotto il Iivello del mare; pertanto; per raggiungere l'atmosfera i gas dovevano vincere la contropressione di quattro metri di colonna d 'acq ua. Per la depressione sulla aspirazione e contropressione allo sca rico si prevedeva una diminuzione del rendimento del motore di circa il 15%, cioé esso avrebbe potuto sviluppare 600 cavalli invece dì 750. Per lo scarico dei gas generati durante la carica degl i accumulatori era prevista la stessa soluzione adottata sull'H3, cioé un collegamento fra la tubolatura di aspirazione dell'aria, che aveva il diametro di cm 30, con la tubola tura di estrazione delle batterie di dritta, aumentata anch'essa al diametro di 30 cm . -
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Detto collegamento era realizzato fuori dallo scafo resistente un pò a poppavia della torretta. Per più dettagliati particolari sull'impianto si rimanda alla appendice 3. Come risulta dalla precedente descrizione, la installazione dell'apparecchio ML su questa classe di sommergibili era da considerarsi una soluzione di ripiego, studiata adattando la sistemazione alle strutture già esistenti, inoltre aveva lo svantaggio di poter funzionare con un solo motore. Pur non conoscendo i motivi per i quali questo studio non ebbe pratica realizzazione, è abbastanza ovvio concludere che lo Stato Maggiore considerava di ben poca importanza i vantaggi operativi che ne potevano derivare, e non tali da giustificare l'adozione dell'apparecchio. Anche nel 1932, sei anni dopo le esperienze del H3, la Marina Italiana non ritenne necessario sistemare sui sommergibili un apparecchio che permettesse di caricare le batterie senza dover venire in affioramento . A conclusioni simili erano giunte anche altre Marine, cui Ferretti aveva proposto lo sfruttamento del suo brevetto. Non si erano rintracciati documenti relativi a trattative di questo genere, non si conosce quindi a quali Marine sia stata fatta la proposta, risulta però che nell'estate 1926 Ferretti si recò in licenza in Francia e che la Commissione di avanzamento nella sua riunione del 18 febbraio 1927, sospese il giudizio per la promozione a Tenente Colonnello «in attesa di informazioni sul contegno da lui tenuto in occasione di sfruttamento di brevetto· presso Marine Militari estere». L'unica Marina estera che, circa dieci anni dopo, mise allo studio un apparecchio simile fu quella Olandese: anche se nel 1926-27 ci fu qualche sospetto esso fu ampiamente smentito dai fatti e Ferretti venne regolarmente promosso Tenente Colonnello nel marzo 1928. Negli anni in cui si svolgevano le esperienze sull'H3, ci furono dei sommergibili italiani dotati, fin dalla costruzione, di un «caminetto per la ventilazione dei motori termici». Tale caminetto permetteva di far funzionare i motori col portello della torretta chiuso, cioé consentiva un tipo di navigazione simile a quello che facevano i sommergibili olandesi della classe K, di cui si è parlato nel 2° capitolo. Tali sommergibili furono quelli della classe «Pisani» composto di quattro unità: Pisani, Colonna, Bausan, Des Geneys, costruì ti fra il 1925 ed il l 929. Detto caminetto era costituito da un condotto verticale che si apriva nel cielo del locale motori termici in prossimità della paratia stagna prodiera (ord. 49-50) e terminava a livello del piano di calpestìo della plancia. La condotta non era munita di chiusura automatica, ma solo delle normali chiusure a portello superiore ed inferiore. Tale sistemazione non fu più ripetuta su unità costruite posteriormente. -
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L' apparecchio ML p er i somm ergibili classe Sirena
Il primo sommergibile italiano su cui sia stato installato un apparecch io per la navigazione con i motori termici in affioramento forzato fu, come si è detto, l'H3. Per la classe Argona uta c i si limi tò ad uno studio di fattibilità che non ebbe seguito, ed, infine, la Marina decise d i installar e l'apparecchio ML sui sommergibili tipo Sirena. I cantieri CRDA costru irono alcuni di tali apparecchi che furono provati in un impianto a terra, e di cui si iniziò la sistemazione a bordo di due sommerg ib ili . Ancor prima di ultimare il momaggio venne ordinata la eliminazione dell'impianto, così che nessuno de i sommergibili itali a ni, prima e duran te la guerra, ebbe mai uno schnorchel. Certamente fra il 1932 ed il 1935 vi furono contatti fra lo Stato Maggiore della Marina ed i l Prof. Ferretti e corrispondenza all'argomento apparecchio ML fra lo Stato Maggiore ed il Comitato Progetti avi, nonché fra la Direzione Generale delle Costruzioni navali ed i Cantieri Riuniti dell'Adriatico e l'Ufficio Tecnico della Marina di Trieste. on si sono potuti trovare tali carteggi, né ha dato risultati po itivi la ricerca degli ufficiali che in quegli anni si occuparono della questione, così che non si è potu to ricorrere alla memoria dei protagoni ti come si è potuto fare per l'H 3. Tuttavia d a alcuni disegni reperi ti ne ll'archivio de l Comitato Progetti avi, nell'archivio degli ex Cantieri Riuniti dell'Adriatico e presso la famiglia del P rof. Pericle Ferretti, si può dedurre che: 1 °) -
2°) 3°) 4 °)
el 1933-34 lo Stato Maggiore della Marina incaricò il Comitato Progetti Navi di studiare la sistemazione dell'apparecchio s u alcun i sommergibili di nuova costruzione; Il Comitato P rogetti avi, di intesa col P rof. F erretti eseguì lo studio per la sistemazione sui tipi Sirena; Lo Stato Maggiore impartì l'ordine alla Direzione Generale delle costruzioni navali e meccaniche di far costruire gli a pparecchi; La detta Direzione Generale stipulò un contratto con i Cantieri Riuniti dell'Adriatico per la fornitura e la si temazione a bordo degli apparecchi.
Il «Contratto stipulato in Roma con i Cantieri Riuniti dell'Adriatico per la costruzione e fornitura di sei sommergibili di 640 t. di dislocamento in emersione e 800 tonn. di dis locamento in immersione», conservato nell'archivio del Comitato P rogetti Navi non porta nessun accenno all'apparecchio ML. I di segni dei CRDA che sono stati ritrovati, e che sono in parte riportati nell'allegato n. 4, sono i seguenti:
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Il Regio Sommergibile TOPAZIO, uno della classe Sirena, sui quali fu iniziato il montaggio dell'Apparecchio ML poi sbarcato prima dell'entrata in servizio
Disegno 255/2434 in data 25 aprile 1934. Sommergibili tipo Sirena - Schema apparecchio ML
Disegno 25512469 in data 18 luglio 1935. Sommergibili tipo Sirena - Progetto esecutivo apparecchio ML (annullato e sostituito da quello con stesso numero in data 14 agosto 1935)
Disegno 255/2472 - 1° foglio in data 19 luglio 1935. Sommergibili tipo Sirena - Sistemazione apparecchio ML visto in pianta
Disegno 255/2472 - 2° foglio in data 19 luglio 1935. Sommergibili tipo Sirena - Sistemazione apparecchio ML - Sezione longitudinale sinistra e sezioni trasversali
Disegno 25512469 in data 14 agosto 1935. Sostituisce quello di pari numero in data 18 luglio 1935 L'esame di questi disegni dimostra che l'apparecchio aveva subìto modifiche rispetto a quello studiato per i tipi Argonauta: vi erano infatti due condotte verticali separate, una più a proravia fissa e meno alta, per lo scarico e una più a poppavia, abattibile e più alta, per la aspirazione dell'aria. Tale sistemazione era quella prevista nel lo studio del 1927 per le nuove unità. L'evoluzione dell'apparecchio era avvenuta precisamente nei mesi che vanno dall'aprile 1934 al luglio 1935, infatti mentre lo «schema» del 1934 rappresenta un impianto praticamente uguale a quello studiato per lo Jalea, costituito da un solo tubo per l'aria, abattibile per rotazione, e con lo scarico a livello della coperta; i disegni di un anno dopo rappresentano una apparecchiatura ben diversa. Ciò dimostra che il Prof. Ferretti continuò a perfezionare la sua idea originale apportandovi le modifiche che si rivelavano necessarie man mano che procedeva il lavoro di realizzazione. Secondo il disegno n. 255/2472 in data 18 luglio 1935 che è que llo che rappresenta in maniera più dettagliata e completa l'apparecchio ML, esso era costituito da una condotta per l'aspirazione dell'aria, più alta e sistemata più a poppavia di una seconda condotta verticale per la espulsione dei gas di scarico. Ambedue le condotte avevano la bocca, rispettiva-
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vamente di aspirazione e di scarico, munita di valvola dinamica, costituita da una piccola turbina, destinata ad impedire casuali rientrate d'acqua durante il funzionamento. Le due turbinette erano azionate da un solo motore elettrico, sistemato fuori dallo scafo resistente, che azionava ambedue gli assi mediante una trasmissione a cinghie. Durante la navigazione in immersione con propulsione elettrica, ambedue tali condotte venivano chiuse, all'imbocco ed all'entrata a scafo, con valvole manovrate a mano. Sia la condotta di aspirazione che quella di scarico avevano la parte inferiore contenute nella falsa torre, la cui struttura poppiera era leggermente allargata a questo scopo. La condotta di scarico, a differenza di quanto previsto nelle precedenti versioni, si alzava di poco più di tre metri al di sopra dello scafo resistente ed aveva la parte terminale piegata ad U rovesciato che sporgeva di circa 50 cm. al di sopra del parapetto della torretta. Con questa soluz ione e con un albero di ventilazione più alto, pur rimanendo lo scarico subacqueo, si poteva tenere il battello ad una quota inferiore a quella raggiungibile con l'H3 che, come si è detto, doveva tener fuori d'acqua la parte superiore della torretta. Al di sotto della bocca della condotta di scarico vi era una struttura pressoché cilindrica contenente, nell'ordine, dal basso verso l'alto 1) 2) 3) 4)
il motore elettrico azionante le due valvole dinamiche; il regolatQre centrifugo della valvola della tubolatura di scarico; il fungo di chiusura della bocca di scarico; la girante della valvola dinamica.
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L'in~ero apparecchio, cioé i due alberi e le relative tubolature, era sistemato interamente al di fuori dello scafo, come ben visibile nei disegni dell'allegato 4, all'interno vi erano praticamente solo i volantini di chiusura delle valvole a scafo, comandi e cavi elettrici. I vari disegni che rappresentano l'apparecchio da installare sui sommergibili tipo «Sirena» non mostrano nessun collegamento fra la tubolatura di estrazione delle batterie e la condotta di aspirazione, collegamento che era previsto negli studi precedenti in cui il problema della estrazione era oggetto di particolare attenzione. Il Registoi Matricolare del Sommergibile Sirena nella parte in cui descrive la sistemazione per la estrazione del locale batterie, dice che essa veniva effettuata dagli estrattori del servizio nave: tale soluzione si riferiva evidentemente al battello sprovvisto di apparecchio ML. I sommergibili classe Sirena furono 12, di cui sei costruiti a Monfalcone, due a Taranto, due a Fiume e due a Spezia: le date di costruzione sono comprese fra il 1931 ed il 1934: nessuno fu munito in servizio dell'apparecchio ML. Mentre nell'archivio dei CRDA ne sono $tàti reperiti -
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i disegni, la ricerca effettuata nei cantieri del Muggiano di Spezia e in quelli ex Tosi di Taranto non hanno dato nessun risultato. Ciò fa presumere che l'apparecchio non fosse incluso nel contratto di costruzione, che non ne fa menzione, ma fosse oggetto o di altro contratto o di atto aggiuntivo fatto solo con i CRDA, ipotesi confermata dal fatto che i disegni portano date degli anni 1934-35, cioé di epoca successiva alla consegna dei battelli alla Marina. Le ragioni per le quali fu deciso di rinunciare alla installazione dell'apparecchio, già costruito e provato, non sono note: un unico documento in merito è s tato reperito fra le carte del Prof. Ferretti, e si tratta di un semplice foglietto, senza data, contenente poche righe scritte di pugno dallo stesso professore, in cui s i fa la seguente dichiarazione:
«L'Apparecchio ML, dopo esaurienti prove e lungo periodo di applicazione pratica dal 1925 al 1927 sul HJ, venne messo in costruzione presso i cantieri di Monfalcone per l'applicazione sui sommergibili in costruzione a Monfalcone ed a Taranto ». Vennero costruiti alcuni esemplari che, dopo collaudo in apposito impianto di prova a terra, si incominciarono a montare sui tipi Sirena. Destinato l'ammiraglio Legnani a capo dei sommergibili, esso dispose che gli apparecchi già costruiti venissero demoliti e degli altri in corso di costruzione venisse interrotta la costruzione». P. Ferretti La figliola del Professore ed il genero Prof. Taddei che gli fu successore ne lla direzione dell'Istituto Nazionale Motori, hanno precisato che la dichiarazione sopra riportata è databile al 1956-57, quando, quasi settantenne, il Professore riordinò e sistemò i suoi documenti. Il contrammiraglio Legnani aveva assunto il Comando dei Sommergibili nel febbraio 1937: è evidente che non si può attribuire alla sua sola persona l'intera responsabilità della decisione, in quanto certamente egli avrà sentito il parere dei suoi collaboratori e dei comandanti delle unità. Però se il Prof. Ferretti fu così categorico nella sua dichiarazione, il peso apportato dall'Amm. Legnani nel valutare sfavorevolmente l'apparecchio, deve essere stato notevole. Questa decisione, presa nel 1937-38, era perfettamente consona ai criteri di impiego dei sommergibili dell'epoca, impiego che non gius tificava la necessità di un apparecchio che permettesse di ricaricare gli accumulatori senza venire in affioramento, necessità che fu sentita solo sei anni più tardi dalla Marina tedesca in conseguenza di un progresso della tecnica, cioé nell'applicazione del radar per la localizzazione dei sommergibili. Non si vuole in questa sede giustificare coloro che presero tale decisione per scagionare le responsabilità: un obiettivo esame dei fatti c i dice
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Autografo del prof. Ferretti riguardante la eliminazione dell'appa recchio ML dai sommergibili tipo Sirena
che nel 1937 la Marina Italiana, nel maggio 1940 quella inglese ed alcuni mesi più tardi, quella tedesca non ritennero necessario di dotare le loro unità subacquee di un accessorio considerato di scarsa utilità per l'impiego. Se la guerra non fosse scoppiata e se il radar non fosse stato impiegato nella localizzazione ai sommergibili, forse lo schnorchel sarebbe rimasto una specie di curioso apparato in dotazione ai sommergibili olandesi. 5° -
Conclusione
Gli storici navali italiani e stranieri nel parlare dello schnorchel hanno praticamente ignorato quanto fu fatto dal maggiore Ferretti in Italia, e, come citato in altri capitoli, la priorità della ideazione di tale apparecchio viene attribuita al C.te Wichers della Marina Olandese. Il solo accenno che se ne è potuto trovare nella letteratura tecnica estera, è stato quello in un articolo del Oberleutenant (ing.) Karl Wilhelm Grutzmacher, pubblicato suJla rivista Marine Rundschau del 1956. In base ai documenti reperiti, riportati negli allegati, s i può concludere che: 1°) 2°) 3 °) 4°) 5°)
Il maggiore Ferretti iniziò i suoi studi prima dell'anno 1922; Nell'anno 1925 la Marina Italiana installò un «apparecchio Ferretti» sul sommergibile H3 eseguendo esaurienti esperienze di fun zionamento; Nel ge~naio 1926 l'invenzione fu brevettata presso il competente ufficio del Ministero dell'Economia Nazionale; Nell'anno 1932 fu studiato un «apparecchio ML» per i sommergi bili classe Archimede; Nell'anno 1934 fu ordinato ai cantieri CRDA la costruzione degli apparecchi ML da installare sui sommergibili classe Sirena.
Le informazioni che si sono potute raccogliere·sullo «snuiver» olandese hanno permesso di ricavare la seguente tabella cronologica: 1°) 2 °) 3 °) 4 °)
anno 1927 - probabile inizio degli studi di Wichers; maggio 1933 - presentazione delle proposte Wichers al Ministero; anno 1936 - decisione di sistemare lo snuiver sui sommergibili; anno 1939 - entrata in servizio dei sommergibili 0 -19 e 0 -20 muniti di apparecchio snui ver.
Le date relative alla ideazione e realizzazione dell'apparecchio olandese sono quindi tutte posteriori a quelle italiane: rimane, però fondamentale la diversa valutazione della utilità della sua applicazione pratica, infatti mentre la Marina Italiana nel 1937-38 decideva di e.liminarli dai
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sommergibili su cui aveva iniziato a montarli, negli stessi anni la Marina olandese decideva invece di dotarne altri sette battelli in costruzione o in progetto. Per quanto riguarda le diverse figure del Wichers e del Ferretti, si osserva che il primo fu il solo propugnatore di una idea e non ebbe nessuna parte nella realizzazione pratica dell'apparato che fu opera di altri quali Van Pappelendam, Rooij, Gurlander e Maats, in quanto mentre si lavorava al progetto in Olanda, l'ideatore dell'apparecchio era a Giava e non ebbe contatti diretti con coloro che lo studiavano. Il maggior Ferretti, viceversa, oltre ad essere il propugnatore dell'idea fu anche il tecnico che realizzò l'apparecchio, e che per quindici anni lavorò per modificarlo e perfezionarlo, fino a vederlo costruire nella sua forma più perfezionata e montare sui sommergibili. Al Ferretti spetta inoltre il merito di essere stato un tenace propagandista e sostenitore del suo apparecchio che illustrò nelle «Note di ingegneria navale», portò a conoscenza dei frequentatori dell'IGM con una conferenza e che, dopo aver lasciato il servizio in Marina, continuò a sostenere presso il Ministero fino a convincere lo Stato Maggiore ad adottarlo. Se poi gli eventi, e gli uomini, non gli consentirono di vedere la sua apparecchiatura divenire un accessorio dei sommergibili operanti, non fu né per colpa sua né per difetti del suo ritrovato. Fra le sue carte sono stati ritrovati due ritagli di giornali: uno della rivista «Sapere» de l 31 marzo 1947 ed uno dell'«Osservatore Romano» del 16 dicembre 1947, in cui erano riportate notizie di un meraviglioso apparecchio che era stato applicato su sommergibili americani ed inglesi che si chiamava schnorchel e che permetteva di navigare con i motori diesel in immersione. Tali notizie forse saranno state lette con una certa amarezza da colui che venticinque anni prima aveva già avuto l'idea dello stesso apparecchio e certamente conservati quale documentazione dell'ignoranza di ciò che era stato fatto in Italia. Tre uomini lavorarono in tre nazioni diverse, in tre periodi di tempo diversi ed all'insaputa l'uno dall'altro, per la realizzazione dello stesso apparecchio. Diverse furono pure le forme di riconoscimento che essi ebbero ne i rispettivi paesi: Walter, vivente, fu insignito della più alta onorificenza tedesca, Wichers, vivente, ebbe un consistente premio in denaro. Ferretti ebbe le due medaglie d'argento di 1 a classe per i suoi studi: ma nessun riconoscimento gli fu dato dopo la cessazione dal servizio per la costruzione degli apparecchi ML per il Sirena. Mentre il nome di Walter è rimasto ben noto, specialmente per quanto riguarda il motore unico per i sommergibili, mentre in Ol anda sono
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stati editi alcuni libri che parlano di Wichers e dello snuiver, rivendicato come invenzione olandese; il nome di Ferretti e quello di «apparecchio ML» sono stati coperti dal velo dell'oblio sia in Italia che all'estero. Questa scarna raccolta di documenti e notizie possa rappresentare un doveroso riconoscimento della priorità sia dell'idea che della realizzazione dell'apparecchio da parte di un valente Ufficiale del Genio Navale, ed a portare a conoscenza del mondo il nome di Ferretti e di questo ritrovato dell'ingegno italiano.
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ALLEGATO 1
Estratto da «NOTE DI INGEGNERIA NAVALE
Direzione delle costruzioni navali anno 1922
l NG. PERICLE F -i~ RRF,'T''r l
NOT E DI
INGEGNERIA NAVALE Per la navigazione ~ei sommergibili in affioramento
SPEZIA Tipo-Litogr . della Direz. delle Costruz. Navali 1922.
Per la navigazione dei sommergibili in affioramento
Il sommergibile, nato come nave esclusivamente subacquea, è venuto, per naturale evoluzione, aggiungendo e qualche volta sovrapponendo a tale sua fondamentale caratteristica tutte le altre qualità che sono valse a farne più che possibile anche una nave di superficie. Si può anzi dire che solo in questo il sommer gibile di oggi differisce fondamentalmente dal sommergibile o sottomarino di ieri, perché purtroppo finora, per quanto si riferisce al suo impiego subacqueo, l'arma non ha gran che migliorato. E non vi è dubbio che questa tendenza a fare del sommergibile anche una ottima nave di superficie è ben giustificata e ben diffusa e ben naturale se si pensa che, qualora particolari esigenze della guerra navale non lo impongano (come proprio a noi lo imponeva la nostra guerra in Adriatico), la funzione che il sommergibile è chiamato a svolgere non si deve limitare alla possibilità di navigare e sempre combattere sott'acqua. Il sommergibile oggi - e più ancora domani - riunisce dunque in sè, per quanto possibile, la qualità di nave subacquea ed una discreta nave di superficie. Le sue condizioni divengono invece critiche e pericolose nell'atto dell'immersione, quando cessa di essere una nave di superficie e non è ancora una nave subacquea. Mirabili risultati - dovuti però solo alla perfetta organizzazione del personale - si sono certamente ottenuti nel senso di diminuire la durata di tale intervallo pericoloso, ma molto - non vi è dubbio - rimane ancora da fare all'ingegnere e molto - non vi è dubbio - si farà. Il problema perderebbe quasi tutta la sua importanza se fosse possibile accumulare per la navigazione subacquea una ben più notevole quantità di energia senza sacrificare una maggiore percentuale del dislocamento e più ancora se esistesse finalmente il motore unico. Allo stato attuale della tecnica il problema è invece della maggiore importanza per il prossimo sviluppo del sommergibile. A nostro giudizio non sarà sufficiente per la sicurezza della nave ridurre, anche in notevole misura, la durata del periodo pericoloso corrispondente al passaggio dalla navigazione in emersione alla navigazione in immersione. La sicurezza della nave esige che tale periodo sia soppresso del tutto, anche se per giungere a tale risultato sarà necessario modificare addirittura le condizioni della navigazione in superficie. Non vi è dubbio che notevolmente aumentate risulterebbero le qualità belliche del sommergibile e accresciute le sue possibilità di impiego tattico qualora fosse possibile, senza diminuire l'autonomia subacquea, navigare con qualunque tempo e per qualunque tempo alla superficie in modo da potersi immergere istantaneamente con un semplice colpo di barra dei timoni orizzontali. -
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Basterebbe che il sommergibile, conser vando una spinta negativa o nulla, fos se condollo ad affiorare e potesse mantenersi in tali condizioni di forzato affioramento e così navigare, facendo uso dei motori termici per la propulsione, senza che ciò rendesse necessaria nessuna manovra (per chiusura di saracinesche, valvole di scarico, ecc.) onde poter, appena necessario, passare senz'altro alla navigazione in immersione. Dato ciò, il sommergibile dovrebbe compiere in eme rsione le sole navigazioni che da esso possono essere richieste in quanto è anche una nave di superficie: le navigazioni di squadra, que lle che si svolgono in zone nelle quali non è a temersi un'insidia o quelle che hanno per scopo l'uso del cannone. Ma dovrebbe immediatamente disporsi per la navigazione in affioramento forzato tutte le volte che la sua condizione di nave subacquea, s ia agli effetti dell 'offesa che della difesa, può costituire un vantaggio; e ciò naturalmente, senza in taccare affatto la propria autonomia subacquea già tanto limitata, ed anzi praticamente aumentandola potendo eseguire in tale condizione di affioramento forza to anche la carica delle batterie. In con[ ronto con la navigazione a lla superficie, la navigazione in affioramento forzato realizzerebbe la condizione di poter passare istantaneamente a lla navigazione subacquea, cioè senza presupporre nessun pe rfetto allenamento del personale, senza esigere nessuna manovra per chiusura di portelli, valvole, saracinesche, ecc. Realizzerebbe pure una ancora più scarsa visibilità da parte del nemico perché il campo di visibilità sarebbe limitato a 3 o 4 mila invece che a 7 o 8 mila metri. Si determ inerebbe però, naturalmente, un aumento della resistenza alla propulsione che tuttavia, ove le carene fossero studiate nei riguardi di questa particolare condizione di immersione, sarebbe sicuramente molto minore di quella che risulterebbe con i sommergibili già in servizio. A tale aumento di resistenza corrisponderebbe, a seconda dei casi, la stessa velocità per la differente attitudine dei motori a seconda del loro tipo ad aumentare automaticame nte oppure no la potenza sviluppata. In confronto con la navigazione in immersione, la navigazione in affioramento forzato realizzerebbe nella maggior parte dei casi un a umento della velocità in relazione alla maggior potenza dei motori termici rispetto ai motori e le ttrici, ed in ogni caso un aumento dell'autonom ia da un valore irrisorio (di poco più di un'ora alla massima andatura) ad un valore praticamente illimitato corrispondente alla dotazione di combust ibile. Se, per esemplificare, consideriamo un sommergibile tipo «Pietro Micca», tenendo presenti i risultati delle curve di propulsione (fig. 1), i quali senza dubbio sono - come già si è osservato - assai più sfavorevoli per la condizione di navigazione in affioramento di que.l lo c he sarebbero con una carena meglio studiata nei riguardi di tale particolare condizione di immersione, giungiamo alle seguenti conclu ioni:
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in superficie la velocità massima della nave è (coi Diesel) di circa 15 nodi e l'autonomia di circa 1500 miglia; in immersione la velocità massima della nave (con i motori elettrici) è di circa 9,5 nodi e l'autonomia di circa 10 miglia; in affioramento la velocità massima della nave (coi Diesel applicando le sistemazioni di cui appresso) sarebbe di circa 11,5 nodi e l'autonomia di circa 1000 miglia). Se considerassimo invece un sommergibile dotato di motori a due tempi otterremmo in affioramento una velocità maggiore, dell'ordine di grandezza di quella alla superficie, specialmente se la parte superiore dell'opera morta sarà stata studi;'lta in modo da realizzare una minore resistenza d'onda navigando in affioramento. *** I motori termici (Diesel od a vapore) hanno bisogno, per il loro fun zionamento, di aspirare aria pura ed espellere i prodotti della combustione. Rinunziando per ora a considerare la possibilità o meno di alimentare i motori termici con aria o con ossigeno, o comunque con miscela comburente immagazzinata nell'interno del sommergibile (tale studio non è affatto nello scopo di questa relazione), noi consideriamo - per riferirci allo stato attuale della tecnica e dell'esperienza - che l'aria necessaria ad alimentare il motore venga presa all'esterno. E potrà servire allo scopo un apposito condotto opportunamente sistemato e prolungato tra le difense dei periscopi allo stesso modo di quanto si usa fare per il ricambio d'aria o per la ventilazione dei locali accumulatori. Nè sarà il caso di preoccuparsi eccessivamente del sistema di chiusura di tale condotto perché, date le limitate dimensioni di esso, la mancanza di irregolari dilatazioni per variazioni di temperatura e di depositi carboniosi, una qualunque valvola a libretto (l) od a sfera o a fungo può automaticamente intercettare il condotto di presa d'aria nell'atto che il sommergibile si immerge, salvo perfezionare poi la chi usura (2) con altra valvola o saracinesca da manovrarsi in un secondo tempo. Il problema tecnico dell'impiego dei motori termici nella navigazione in affioramento forzato si può quindi limitare allo studio dello scarico dei prodotti della combustione, realizzato in modo da impedire sicuramente e senza bisogno di alcuna manovra l'invasione dell'acqua dall'esterno. (') Quelle esistenti sugli «H » nei condotti d i ventilazione non hanno mai dato luogo a d alcun inconveniente. (') Non è il caso di p reoccuparsi eccessivamente dell'acqua che potrà infiltrarsi attraverso la chiusura automatica provvisoria se dal tubo di presa d'aria essa si potrà scaricare in sentina e di là potrà essere rimossa con un qua lunque. mezzo di esaurimento.
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Tenendo conto che nella navigazione in affioramento l'apparato motore si viene necessariamente a trovare al di sotto del livello del mare, le condizioni da realizzare per risolvere il problema proposto sono quindi le seguenti: 1° - impedire che durante il funzionamento del motore per un errore di manovra l'acqua esterna possa invadere la camera di combustione (focolare della caldaia o cilindro del motore Diesel). ~er ottenere tale risultato si è qualche volta ricorso con buon esito nei motori Diesel (es. sul «Nautilus») all'adozione di speciali valvole atmosferiche sistemate sul tubo di scarico o si è addirittura rinunziato allo scarico subacqueo tollerando una maggiore visibilità dei prodotti della combustione che, nelle condizioni di guerra, rappresenta un inconveniente abbastanza importante. (1) 2° - impedire che tale invasione d 'acqua dall'esterno possa avvenire all'atto dell'arresto del motore. Con lo scarico subacqueo, come è attualmente praticato, l'invasione d'acqua sarebbe inevitabile arrestando il motore durante la navigazione in affioratr1ento, perché l'apparato motore verrebbe a trovarsi necessariamente al di sotto del livello del mare esattamente nella misura richiesta dalla diminuita erogazione dei prodotti della combustione. (2) 3° - non richiedere nessuna manovra da parte del personale nell'atto di dover passare dalla navigazione in affioramento forzato alla navigazione in immersione, in modo da lasciare in ogni istante al Comandante la facoltà di eseguire la manovra con un semplice colpo di barra dei timoni orizzontali. In altri termini il tubo di scarico dei prodotti della combustione dovrebbe realizzare la condizione di essere aperto in una sola direzione. È evidente che non si potrà ritenere risolto il problema facendo uso di congegni meccanici automatici. Essi, per la località in cui verrebbero a trovarsi, non potrebbero essere mantenuti in perfetto stato di manutenzione e sarebbero invece sempre soggetti a corrosioni e formazione di depositi carboniosi per opera dei gas di scarico in cui si troverebbero immersi, in modo che non sarebbe affatto possibile prestare ad essi completa fiducia di sicuro funzionamento in ogni circostanza. *** Il problema dello scarico subacqueo è stato considerato da vari studiosi i quali sono giunti a concretare speciali dispositivi che sono rimasti però tutti allo stato di progetto o di impianto sperimentale per le difficoltà di ordine pratico che si presentavano alla loro applicazione. (') È accaduto nei sommergibili, in servizio, più spesso che non si creda, che venisse avviato il motore Diesel in un senso con la distribuzione disposta per la marcia in senso opposto e che gli stantuffi motori aspirassero perciò acqua attraverso il tubo di scarico determinando la rottura dei cilindri motori o la deformazione delle bielle. (') Mi è r iuscito una volta di eseguire con buon esito questa manovra ma non consiglierei ad alcuno che non fosse particolarmente pratico di dpetere l'esperimento.
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on è privo di interesse considerare brevemente i vari tentativi ed i vari progetti che sono stati proposti per. la soluzione dell'importante problema. L'ing. E. Bertini C) proponeva di comprimere in apposito serbatoio alla pressione di circa 15 Kg/cmq. i gas di scarico, precedentemente raffreddati per mezzo di uno speciale radiatore a superficie. Il serbatoio doveva essere di dimensioni sufficienti di poter immagazzinare i gas combusti prodotti durante un intervallo di tempo sufficientemente lungo (mezz'ora o tre quarti d'ora) in modo da scaricare all'esterno il serbatoio soltanto periodicamente a tali intervalli di tempo. A parte la complicazione della sistemazione che richiederebbe tra l'altro una pompa d'aria capace di comprimere a 15 Kg/cmq. i prodotti della combustione, a parte l'ingombro degli organi necessari (un serbatoio per immagazzinare a tale pressione i prodotti della combustione generati in solo mezz'ora di funzionamento alle velocità massime subacquee ordinarie, dovrebbe avere, pur col più economico tipo di apparato motore, un volume dell'ordine di grandezza di 1/5 del dislocamento (2) del sommergibile in immersione) la soluzione proposta dall'ing. Bertin esigerebbe una tale dissipazione di energia per azionare il compressore che, se si tiene conto del rendimento delle trasformazioni, non rimarrebbe più potenza disponibile per propellere il sommergibile. Il Dr. Payerne (1845) con la sua caldaia pirotecnica (3) e l'ingegnere D'Allest (1889) con la sua caldaia a combustione sotto press ione (4), riuscivano a mantenere nell'interno del forno una pressione leggermente superiore al battente d'acqua esistente all'estremità del fumaiuolo in modo che i gas combusti potessero scaricarsi direttamente sott'acqua. Per ottenere tale risultato essi dovevano a limentare il forno con sostanze ossidanti solide o con aria compressa contenuta in appositi serbatoi. L'impianto era protetto dall 'invasione di acqua dall'esterno mediante apposita valvola di non ritorno inserita nel tubo dì scarico. Abbiamo già detto che non si può fare assegnamento sulla sicurezza del funzionamento di un sistema di questo genere come l'esperienza avrebbe dimostrato se i sistemi Payerne o D'Allest avessero avuto una pratica applicazione. (') J auch et Masméjean - Machines a lternatives, turbines et moteurs à combustion - Voi. le «La Nature» - 22 giugno 1907. (') Per esempio per il «P. Micca» a 1200 HPasse corrisponde un consumo di circa J/2 1200 x 0,25 = J50 Kg. di nafta in mezz'ora e quindi di c irca 150 X 20 = 3000 Kg. di prodotti della combustione. Il serbatoio dovrebbe perciò avere un volume di circa 200 mc. (') Esperimentata al Conservatoire des arts et métiers - V. Gaget - la navigation sousmarine pag. 159. (') Modello all'Esposizione di Parigi del 1889 - V. Fores t et Noalhat - Les bateaux sousmarine pag. 210.
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L'Ing. Del Proposto (1910) col suo compressore funzionante come motore ad aria compressa che doveva poi servire ad alimentare un motore a combustione a quattro tempi, otteneva anch'egli lo scarico subacqueo durante la navigazione in immersione con una pressione dei gas combusti alquanto superiore al carico d'acqua corrispondente alla profondità d'immersione. Nello schema di progetto che venne pubblicato a suo tempo e che destò tanto interesse perché avrebbe potuto portare un contributo alla risoluzione del problema della navigazione subacquea, non era considerato nessuno speciale dispositivo per garantire da una invasione d'acqua dall'esterno in caso di improvviso arresto del motore, ma sicuramente tale circostanza sarebbe stata considerata se il progetto dell'ing. Del Proposto avesse avuto, come avrebbe forse meritato, una pratica applicazione. Altri studiosi- pensavano di realizzare lo scarico subacqueo dei prodotti della combustione nel modo più semplice dopo averli ridotti allo stato liquido sciogliendoli in acqua mediante una specie di condensatore a miscela. Per ottenere ciò è necessario che i prodotti della combustione contengano soltanto gas facilmente solubili nell'acqua, è necessario per ciò alimentare il motore con ossigeno invece che con aria in modo da eliminare l'azoto dei gas di scarico che risulterebbero così costituiti soltanto di vapor d'acqua e anidride carbonica. Non si sono però ancora eseguiti esperimenti conclusivi a questo riguardo. Altri studiosi pensarono di abolire addirittura i gas di scarico e immaginarono soluzioni diverse e svariate (') per risolvere tale importantissimo problema dal quale la navigazione subacquea verrebbe completamente rivoluzionata. Ma abbiamo già detto che non è esso nel programma di questa relazione la quale si propone un compito più modesto ma non perciò privo di importanza nei riguardi del prossimo sviluppo della nave subacquea e del suo impiego strategico. ** * Si tratta sostanzialmente - come abbiamo già detto - di realizzare la condizione che il tubo di scarico sia aperto in una sola direzione. L'idea che si presenta subito alla mente è quella di far uso di un eiettore idraulico. (') Per esempio: Nordenfelt (1890) con un accumulatore a vapore di tipo di quelli Ruth che stanno ora prendendo un grande sviluppo in Svezia nelle centrali termoelettriche di riserva. Del Proposto (1910) col solo motore ad aria compressa. L'ing. Maurice (1910) con la sua speciale caldaia accumulatrice di calore applicata nel sommergibile francese «Charles Brun». L'ing. Honigmann con la sua caldaia a idrato di sodio. L'ing. Roger con una motrice a vapore di ammoniaca. La casa Krupp (1914) col suo sistema di rigenerazione dei prodotti della combustione mediante addizione di ossigeno
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Se immaginiamo infatti di prendere un eiettore idraulico del tipo di quelli usati negli impianti di condensazione per sostituire la pompa d'aria e se disponiamo le cose in modo che nella camera di aspirazione di questo eiettore faccia capo il condotto di scarico dei prodotti della combustione (della caldaia o dei cilindri del motore Diesel) avremo realizzato un dispositivo il quale soddisfa le condizioni proposte. I gas di scarico dovrebbero infatti essere aspirati dall'acqua dell'eiettore e scaricati all'esterno e agevolmente condotti a vincere la pressione che corrisponde all'immersione del sommergibile senza creare alcuna contropressione allo scarico del generatore (caldaie o motore Diesel).
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E sia che per errore di manovra venga prodotta un 'aspirazione nel tubo di scarico, sia che per arresto del motore venga istantaneamente ridotta a zero la portata dei gas combusti, pur senza bisogno di eseguire alcuna manovra, l'acqua del mare non invaderà la camera di combustione dell a caldaia o del motore Diesel. E ciò per la semplice ragione che l'acqua del mare che, spinta da apposita turbina elettrica, costituisce il flusso dell'eiettore idraulico attraversa invece la bocca di scarico nel senso di uscirne e, se le sezioni saranno state opportunamente calcolate, neanche una goccia d'acqua potrà contemporaneamente entrare dal mare nell'interno del battello. Il Comandante potrà quindi passare dalla navigazione in affioramento con i motori termici a lla navigazione in immersione con i motori elettrici con la semplice manovra dei timoni di profondità e senza bisogno di preoccuparsi per nulla di quella che altrimenti sarebbe una via d'acqua dall'esterno all'interno. Se il battello era - come noi supponiamo - mantenuto nelle condi-
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zioni di affioramento annullando la eventuale spinta negativa con la reazione sui timoni, se - come noi supponiamo - nessun portello era aperto ma solo il condotto di presa dell'aria che serviva ad aerare il battello e ad alimentare il motore termico, se - come noi supponiamo - in tale condotto di presa d'aria era inserita una qualunque valvola automatica che pur senza bisogno di impedire un leggiero stillicidio di acqua in sentina ('), sia valsa ad impedire una invasione d'acqua da ll'esterno, il Comandante solo che abbia avuto il battello in velocità avrà impiegato un tempo zero ad immergersi completamente. Intanto il motore Diesel si sarà subito arrestato da sè per mancanza di aria mentre la rarefazione da esso prodotta nel tubo di aspirazione avrà servito ad incollare meglio la valvola automatica sul suo seggio e meglio assicurarne la tenuta. Subito - ma in un secondo tempo - mentre il sommergibile, per abbrivo, già naviga immerso e così sfugge a ll'offesa nemica - qualcuno avrà manovrato una apposita valvola o saracinesca che perfezioni la chiusura del tubo d'aria, qualcuno avrà sgranato il motore Diesel e messo in moto il motore e.lettrico. Poi, con comodo, qualcuno si curerà, se crede o se la navigazione dovrà prolungarsi per molto tempo, di chiudere una valvola o una saracinesca interposta nel tubo di scarico del motore termico e di arrestare successivamente la turbina elettrica dell'eiettore. Altrimenti l'eiettore potrà rimanere in moto e, solo che il Comandante ritenga di poter affiorare di nuovo, potranno essere messi nuovamente in moto i motori Diesel per navigare con essi o per eseguire la carica delle batterie e mantenere così completa l'autonomia subacquea del battello già di per se così scarsa pur con gli accumu latori completamente carichi.
* ** Perché tutto ciò possa avvenire è necessario che l'eiettore idraulico, con non eccessive dimensioni e con non eccessiva potenza assorbita dalla pompa elettrica sia capace di aspirare e scaricare all'esterno tutto il peso di gas combusti prodotti dal motore termico. In altri termini è necessario che l'eiettore idraulico, considerato come una pompa d'aria abbia una portara sufficiente e sia capace di vincere la prevalenza corrispondente all'immersione della bocca di scarico senza richiedere dimensioni o potenza troppo grandi . Volendo per esempio smaltire i prodotti della combustione di un motore Diesel di circa 500 HPasse, l'eiettore dovrà essere capace, durante la navigazione di affioramento del sommergibile, di aspirare un volume (') La pompa di sentina può ben servire, come dicemmo, a togliere poi l'acqua cosi raccolta.
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di gas di circa metri cubi 1,6 al secondo(') supposta una temperatura media dei gas di scarico di circa 300°, e, durante la navigazione in immersione, di contrastare la pressione esterna dell'acqua corrispondente alla profondità della bocca di scarico. Nell'appendice n. 1 è contenuto uno stud io critico dell'eiettore idraulico considerato come pompa d 'aria e sono esaminate le varie disposizioni che nella pratica tale congegno può assumere dalla forza rudimentale che ancora si trova impiegata per la ventilazione delle fucine in qualche impianto montano alla forma più perfezionata della pompa Leblac e del radiojet dei moderni condensatori. Da tale studio particolareggiato e dai risultati numerici in esso riportati appare come un eiettore idraulico possa essere vantaggiosamente impiegato come pompa d'aria soltanto nel caso che occorra realizzare dei gradi elevatissimi di vuoto con volumi di aspirazione molto piccoli. Si può quindi concludere che un eiettore idraulico capace di smaltire tutto il volume di gas combusti prodotti dal motore termico di propulsione di un sommergibile assumerebbe tali dimensioni ed esigerebbe una così notevole potenza che non sarebbe sicuramente né pratico né conveniente il suo impiego a bordo non ostante i cospicui vantaggi che ne deriverebbero nei riguardi della navigazione in affioramento ed in immersione. Se però rinunziamo alla pretesa che abbia ad essere il getto d'acqua dell'eiettore ad aspirare e comprimere i gas combusti fino alla pressione corrispondente al battente d'acqua, e se teniamo conto che tale pr essione è - nelle condizioni di affioramento considerate - molto piccola (0,2 . .,. . 0,3 Kg/cmq) e sicuramente assai inferiore alla pressione nell'interno dei cilindri del motore Diesel nell'atto in cui si inizia lo scarico (3 . .,. . 4 Kg/cmq), possiamo disporre le cose in modo che i gas combusti vincano, a spese della proprià energia interna, la pressione idraulica sovrastante affluen. do cosl all'esterno del battello attraverso il tubo diffuso dell'eiettore idraulico e possiamo lasciare al getto d'acqua dell'eiettore stesso la sola funzione di valvola di non ritorno la quale ci garantisca in modo assoluto dalla possibilità di allagamento del battello. (') Riportiamo qualche valore numerico del volume generato dagli stanruffi motori in alcuni motori Diesel. Destinazione U 54 uc 94 H Wl W3 N5 Ardito Ferryboat Centrale F X2
HPa 1200 300 245 355 380 400 1200 650 380 325 325
Tipo
MAN MAN NLSECO Schneider Schneider Tosi Tosi Tosi Langen Wolf Fiat Sulzer
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N.
450 450 576 400 400 450 115 165 250 450 450
litri HP/sec 1,36 1,51 1,33 1,48 1,45 1,52 1,41 1,64 1,60 1,51 (2 tempi) J,90 (2 tempi)
Arriviamo così a dover considerare l'eiettore idraulico del nostro impianto non più come pompa d'aria ma semplicemente come valvola di scarico. Il problema che si deve risolvere per il suo proporzionamento è del tutto differente e non sono più necessarie dimensioni e potenze proibitive. Nell'appendice n. 2 è contenuto uno studio critico dell'eiettore considerato come valvola di scarico··e ·s ono riportate le ricerche sperimentali da noi eseguite (1) e i risultati ottenuti. La possibilità e la convenienza pratica di tale impiego dell'eiettore idraulico a bordo dei sommergibili sembra completamente dimostrata. Per completare lo studio della sistemazione proposta era necessario indagare e valutare l'effetto e l'importanza che sul funzionamento di un motore a combustione interna esercita la presenza di una contropressione allo scarico. Tali circostanze sono considerate nell'appendice n. 3, sia in base a considerazioni teoriche che ai risultati delle esperienze condotte, sia per i motori a due che a quattro tempi. Certo la contropressione allo scarico modifica la potenza massima sviluppata da un motore a combustione. Come risulta dal nostro studio, al crescere della contropressione fino a un certo limite (0,3 ..,.. 0,4 Kg/cmq) accade che in un motore Diesel a due tempi la potenza cresce linearmente (in ragione di circa 1'8% per ogni metro di pressione d'acqua) e in un motore Diesel a quattro tempi invece diminuisce linearmente (in ragione di circa il 3% per ogni metro di pressione d'acqua). (2)
i 20
1.10
o.4
1,00
Ap' s
0.<;o
4- t . .... p;
(') Debbo qui segnalare la preziosa collaborazione del Sig. Preti, Capo Officina Sommergibili dell'Arsenale di Taranto, nello svolgimento di queste mie esperienze. (') Se si trattasse di un motore a vapore l'aumento della contropressione allo scarico del fumaiolo determinerebbe un aumento nella potenza spesa per il tirare forzato.
-
69 -
Al crescere della contropressione, sia per motore Diesel a due che a quattro tempi, aumenta il consumo di combustibile per cavallo asse ma in misura appena sensibil e (di circa 3% per ogni melro di press ione d'acqua). I diagrammi riassuntivi delle figure 3 e 4 rappresentano l'andamento del fenomeno come risulta dalle nostre esperienze. Sia con un motore a due che a quattro tempi le condizioni che ne conseguono per la navigazione in affioramento considerata risul Lano quindi enormemente preferibili a quelle c he altrimenti sarebbero le condizioni della navigazione in immersione, perché, sia nel primo che nel secondo caso, la velocità massima sarà sempre molto più grande e l'autonomia enormemente più grande. Di gran lunga preferibili, non ostante la potenza assorbita daJl 'cietLore - 2% e la maggiore quantità di combustibile spesa nel motore a combustione - 6%, saranno in ogni caso anche le condizioni del rendimento (') in confronto con la navigazione subacquea perché sarà risparmiata la doppia trasformazione dell'energia meccanica in elettrica e viceversa e la dissipazione di energia delle batterie di accumulatori.
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(') 11 sistema del resto, a questo proposito, consente un perfezionamenLo solo che si ritenga conveniente - come potrà essere negli impianti di maggiore importanza - interrompere durante la navigazione in affioramento la corrente al motore elettrico della pompa centrifuga dell'eiettore. Il flusso d'acqua, aspi rato a sua volta dal flusso dei gas di scarico, seguiterà tuttavia a passare lungo il cono e il diffusore dopo aver attraversato la centrifuga la quale girerà a vuoto trascinata dall'acqua. Basterà quindi immaginare il reostato del motore elettrico delJa centrifuga comandato con un qualunque regolatore a forza centrifuga dall'asse del motore Diesel perché immediatamente, non appena il motore Diesel sta per ferma r si, senz'altro venga di nuovo lanciata corrente nel motore elettrico e la centrifuga riprenda subito a funzionare spingendo l'acqua che era già in moto a tappare la bocca del diffusore ed a funzionare come è necessario da valvola di non ritorno.
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70 -
Riportiamo, a scopo illustrativo, lo schizzo della sistemazione quale sarebbe possibile studiare per esempio per un sommergibile tipo H (fig. 5), e gli elementi caratteristici della sistemazione: (1) Profondità della bocca dell'eiettore sotto il galleggiamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . m.
2,00
3,00
10,00
10,00
Potenza massima per cmq. di sezione minima di eiettore . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . HP
10
10
Diminuzione di potenza del motore Diesel ..... .
6 %
9 %
Aumento di consumo per HPa del motore Diesel.
6 %
9 %
Aumento di consumo per HPa per azionare la pompa dell'eiettore . . . ....... . . . . . .............. .
2 %
2,5%
Aumento totale di consumo per HPa in affioramento .................. . . . . ......... .
8 %
11,5%
Profondità alla quale deve chiudersi l'eiettore. . .
»
Potenza massima di ogni motore alla superficie. HP 240
240
Potenza massima di ogni motore in affioramento
»
225
218
Potenza assorbita da ogni pompa in affioramento
»
5
6
Potenza assorbita rda ogni pompa a 10 metri di immersione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
»
24
24
* * * Non sono riportate le quattro appendici elencate a pag. 26
(') Giova osservare che se si trattasse di un sommergibile con motori a due tempi le condizioni sarebbero più favorevoli per la maggior potenza che potrebbero sviluppare i motori.
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Fi~.5.
Schema di sistemazione dell'elettore idraulico sulla condotta dl scarico del motori termlcl di un sommergiblle
ALLEGATO 2
Estratto da «Lo sviluppo del materiale bellico Per la navigazione dei sommergibili in immersione» Istituto di Guerra Marittima anno 1927
§ 2. -
Il problema tecnico della navigazione in immersione
Perché sia praticamente conveniente e militarmente opportuna lanavigazione subacquea con i motori Diesel non è sufficiente provvedere al funzionamento subacqueo dei motori termici ma è pure necessario che il sommergibile possa navigare in tale condizione con qualunque mare, possegga come se navigasse coi motori elettrici l'attitudine ad immergersi istantaneamente a qualunque profondità, senza che occorra compiere nessuna manovra di acqua o di chiusura di valvole e possa, sempre navigando in immersione, eseguire la carica delle batterie di accumulatori. Per realizzare tali condizioni è necessario provvedere alla soluzione di tre distinti problemi:
1°) - Scarico subacqueo dei prodotti della combustione. Tutti i motori a combustione per l'elevato valore della pressione all'inizio e durante la prima parte della fase di scarico hanno l'attitudine ad espellere i prodotti della combustione vincendo una contropressione di alcuni metri d'acqua. La determinazione delle conseguenze che derivano in tali condizioni al rendimento ed alla potenza del motore stesso ha formato oggetto di precedente studio dell'A. ('). Risulta - vedi fig . 5 - che, mentre il rendimento del motore diminuisce di qualche percento con legge sensibilmente lineare, la potenza diminuisce od aumenta al crescente della contropressione allo scarico a seconda si tratta di motore a quattro od a due tempi. Facendo scaricare i prodotti della combustione a due o tre metri sotto il livello del mare - come è possibile ottenere navigando immersi con la estremità del periscopio fuori acqua - le variazioni di rendimento e di potenza dei motori Diesel di propulsione sono però quasi trascurabili. Nessuna particolare sistemazione occorrerebbe quindi per realizzare lo scarico subacqueo dei prodotti della combustione se non si dovesse impedire l'invasione dell'acqua nell'interno del tubo di scarico dei cilindri in caso di improvviso arresto del motore o di immersione del battello in profondità. Per realizzare tale condizione occorre provvedere l'estremità del tubo di scarico da uno speciale dispositivo che, mentre permette lo scarico dei gas combusti ed anzi lo facilita funzionando da aspiratore, garantisca in modo sicuro dal pericolo di invasione di acqua dall'esterno.
(') P. Ferretti. Sulla fase di scarico dei motori a combustione interna Atti del R. Istituto Lombardo di Scienze e Lettere, 1923.
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2°) - Alimentazione dei motori Diesel con l'aria necessaria al loro funzionamento. Non essendo possibile pensare che il sommergibi le porti con sè una quantità di comburente che corrisponda a lla dotazione di combustibi le, occorre provvedere a prendere l'aria dall'atmosfera attraverso apposito tubo che parallelamente al periscopio, può affiorare durante la navigazione subacquea del sommergibile. L'aria può essere chiamata dal'l'esterno per effetto di una lieve depressione creata nell'interno del battello dall'aspirazione dei motori.Diesel: sono sufficienti pochi mm. di mercurio di depressione per determinare velocità dell'aria dell'ordine di grandezza di 30 + 40 m. al secondo: il tubo di ammissione dell'aria può perciò essere di dimensioni abbastanza limitate (1) e non dar quindi luogo a notevole aumento di visibilità e di resistenza alla propulsione del sommergibile immerso. Per consentire il funzionamento dei motori con qualunque mare, anche quando le onde siano tali da sommergere periodicamente il periscopio e con esso il tubo di presa di aria e per rendere possibile al sommergibile di immergersi in profondità in qualunque istante senza che sia necessaria nessuna manovra speciale, occorre provvedere il tubo di presa d'aria alla sua estremità superiore di uno speciale dispositivo che, mentre permette l'accesso dell'aria, garantisca in modo sicuro dall'invasione dell'acqua dall'esterno.
(') Il calcolo delle dimensioni del tubo si può fare agevolmente, nota la potenza ed il tipo dei motori Diesel, r itenendo mediamente che il volume di aria aspirata sia circa 1,6 litri per HPa e per secondo nei motori a quattro tempi e 1,8 +- 2 litri nei motori a due tempi. Riportiamo per es. i valori relativi ad alcuni motori esistenti:
motori a 2 tempi: tipo
Acheronte F Pacinotti Micca Torricelli
motori a 4 tempi: tipo
H Masaniello Fieramosca
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78 -
1,8 l p. HPa sec. 1,85
2 1,8 2,08 1,3 l,36
1,30
§ 3. -
L'impianto eseguito sul sommergibile H3
Secondo i principi descritti nel precedente paragrafo venne nel sm. H3 eseguita la sistemazione per la navigazione subacquea con i motori termici che negli ultimi mesi del 1925 venne sottoposta a collaudo da parte di apposita Commissione, collaudo che venne ripetuto alla presenza dell'Ammiraglio della Divisione Sommergibili: nell'aprile 1926 l'impianto venne, nelle acque di Tripoli esaminato, da S.E. il Primo Ministro. Trattandosi di un sommergibile già in esercizio fu necessario subordinare la posizione dei due apparecchi, quello per l'aria e quello per lo scarico, alle s istemazioni già esistenti: la fig. 9 rappresenta l'insieme dell'impianto. a) L'apparecchio per l'aria è stato sistemato in torretta al posto del periscopio prodiero: il motorino elettrico venne collocato sotto il cielo della torretta e la girante alla sommità della difesa del periscopio prodiero: l'aria che passa attraverso alla girante è condotta con apposito tubo di raccordo a sifone al così detto «fumaiolo» (tubo di ventilazione esistente nei sommergibili tipo H tra i due periscopi) ed entra nell'interno del sommergibile. Per ovvie ragioni di sicurezza e semplicità tutte le manovre relative all'apparecchio di presa d'aria vennero accentrate nella camera di manovra a portata del Comandante: il tirante per la chiusura istantanea del portello a libretto all'estremità inferiore del fumaiolo, l'interuttore ed il reostato di avviamento del motorino elettrico e il relativo interruttore a mass ima. La girante, per adempire la sua funzione di filtro che si lascia attraversare dall'aria e non dall'acqua, deve - come si è detto - essere .mantenuta in rotazione ad una conveniente velocità angolare: essa è perciò munita di un dispositivo di istantanea chiusura per il caso di rallentamento o arresto del mqtore elettrico che l'aziona o per immersione del battello ad una profondità maggiore di quella che corrisponde alla velocità angolare di regime dell'apparecchio. La istantanea chiusura della luce libera è realizzata dalla girante, spostandosi assialmente, come un'ordinaria valvola a fungo, fino a portare il suo piatto ad aderire contro un'apposita guarnizione sistemata sull'orlo della cassa dell'apparecchio: tale spostamento assiale è determinato dalla rottura dell'equilibrio delle forze che mantengono in posizione la girante durante il moto. L'asse della girante è collegato all'asse del motorino elettrico per mezzo di apposito giunto scorrevole a forza centrifuga (fig. 10b): quando l'apparecchio è fermo l'azione T della molla ha la prevalenza sul peso Q della parte mobile dell'apparecchio e, spostata verso l'alto la girante, mantiene il suo piatto contro la guarnizione della cassa assicurando la chiusura della luce libera: quando l'apparecchio è in rotazione la forza centrifuga -
79 -
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Tig: 10g. Valvola ruotante per la condotta di scarico dei gas combusti
C delle masse P del giunto riesce a comprimere la molla ed a determinare l'abbassamento della girante fino a portare il collare a contatto con la cassa del giunto mantenendo in tal modo aperta la luce libera per l'entrata dell'aria: appena il motore e lettrico rallenta, prima ancora che si sia arrestato, la forza centrifuga C, essendo funzione del quadrato del numero de i giri, rapidamente diminuisce e la T riporta la girante verso l'alto a chiudere la luce libera dell'apparecchio. La girante ha un diametro di 240 mm. ed un'altezza della luce libera di 32 mm.: essa ruota a circa 1800 giri costanti (essendo il motore elettrico in derivazione) ed è perciò adatta a funzionare fino alla profondità di circa 25 m. pari a circa 30 metri misurati al manometro della camera di comando. L'attitudine a funzionare fino ad una tale profondità è stata realizzata a scopo dimostrativo trattandosi di un primo impianto di cui occorreva valutare la possibilità di impiego: in pratica però è sufficiente che l'apparecchio possa funzionare fino ad una profondità molto minore, perché la presenza del giunto a forza centrifuga realizza l'interessante caratteristica già accennata, di chiudere automaticamente la luce libera non appena il sommergibile si immerge ad una profondità maggiore di una certa prestabilita. Infatti appena la girante ruota immersa nell'acqua, alle forze già considerate nella fig. 1Ob, aggiungere una O' diretta verso l'alto che rappresenta la pressione dell'acqua contro il piano della girante stessa: per un particolare valore della profondità che nel sm. H3 si è stab ilito di una diecina di metri, la O' Ja Pela T hanno la pr evalenza sulla O e sulla C e la girante si solleva determinando la chiusura dell'apparecchio. Chiuso così l'apparecchio occorre arrestare il motore e lettrico, e c iò è agevole ottenere utilizzando il sollevamento dell'asse della girante per interrompere il circuito elettrico del motore stesso: nel sm. H3 per particolari esigenze della sistemazione si è dovuto invece far uso di un interruttore a massima che scatta per effetto dell'aumento della resistenza offerta alla rotazione della girante dell'attrito contro la guarnizione. b) L'apparecchio per lo scarico dei prodotti della combustione è stato sistemato a poppavia dei motori Diesel all'estremità di un tubo derivato, a valle delle silenziose, dai condotti di scarico: per poter smaltire con un unico apparecchio i gas combusti di ambedue i motori i due condotti di scarico vennero tra loro collegati con apposito branchetto. L'apparecchio non impedisce il funzionamento dei motori con gli ordinari scarichi: per ottenere c iò è infatti s ufficiente mantenere fermo l'apparecchio ed aprire le due valvole a libretto all'estremità degli ordinari tubi di scarico. Per scaricare invece i gas combusti attraverso l'apparecchio, le valvole e libretto debbono essere ch iuse e il motorino elettrico che aziona la girante deve essere in moto. -
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cp Schema della condotta di aspirazione dell'aria e valvola ruotante di non ritorno
L'apparecchio è munito di giunto a forza centrifuga come quello già descritto: esso quindi chiude automaticamente le luci di passaggio dei gas non appena il motorino elettrico rallenta o la profondità del battello aumenta oltre un determinato valore, e l'efficacia di tale chiusura è assicurata dal fatto che, quando la girante è ferma, essa preme col suo piatto contro la guarnizione della cassa non solo per l'azione della molla ma pure per la pressione dell'acqua del mare trovandosi di circa 5 metri più bassa della ventola di prora e, per ciò, costantemente immersa. Per evitare un eccessivo assorbimento di corrente da parte del motorino elettrico durante l'avviamento per effetto dell'attrito contro la guarnizione è stato disposto un apposito raccordo che consente di inviare aria compressa sopra il piatto della girante così da distaccarlo dalla guarnizione prima che si inizi il movimento. La manovra dell'apparecchio di scarico è tutta concentrata a poppavia dei motori Diesel in prossimità del posto di guardia del sottufficiale destinato alla condotta dei motori Diesel stessi: attraverso i rubinetti di spurgo esistenti sul condotto di scarico di ogni motore è possibile controllare il funzionamento de ll'apparecchio. ' e) Per poter effettuare l'estrazione subacquea dei gas degli accumulatori per mezzo dei motori Diesel vennero collegati i collettori dei gas delle due batterie a monte degli elettroestrattori e il tubo di collegamento venne messo in comunicazione col tubo di aspirazione del motore Diesel di dritta (fig. 11 ). ' Nel tubo di collegamento venne applicata a pposita saracinesca onde diminuire la sezione di passaggio così da ottenere negli accumulatori la stessa corrente d'aria che si produce col metodo ordinario di ventilazione per mezzo degli elettroestrattori e per controllare ciò vennero situati in punti convenienti deUa tubolatura appos iti manometri a colonna liquida. Per compensare la perdita di carico dovuta alla maggiore lunghezza dei condotti dei gas della batteria prodiera, venne regolata l'apertura dei due cappelli a vite esistenti s ulla presa d'aria della tubolatura di estrazione delle batterie di poppa. Nel condotto di collegamento dei collettori dei gas con il tubo di aspirazione del motore venne interposto un depuratore per trattenere l'acido solforico e un sezionatore a retine metalliche multiple per proteggere la tubolatura e le batterie. Il depuratore è costituito da una scatola di lamiera contenente sei o sette kg. di calce viva in pezzi attraverso cui sono costretti a passare i gas degli accumulatori; ogni tre o quattro mesi occorrerà provvedere a rinnovare la calce del depuratore. L'estremità del tubo di aspirazione del motore Diesel venne munita di apposita valvola a diaframma regolabile a mano onde determinare una conveniente aspirazione, attraverso il depuratore ed il sezionatore, nel tu-
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bo collettore dei gas; le varie posizioni della valvola a diaframma corrispondono alle varie andature degli elettroestrattori per ottenere una conveniente ventilazione delle batterie nei vari periodi della carica. I risultati raggiunti durante le prove di collaudo innanzi accennate vennero nelle Relazioni dell'Ammiraglio della Divisione Sommergibili definiti «ottimi e supe riori ad ogni aspettativa» avendo «l'apparecchio funzionato in modo perfetto». Possiamo riassumere tali risultati come segue:
a) Limiti di funzionamento dell'apparecchio. Allo scopo di giudicare dell'attitudine delle giranti a trattenere l'acqua eslerna vennero provvisoriamente aumentate le masse dei giunti a forza centrifuga per poler raggiungere la profondità di 20 m. senza c he si determinasse la chiusura delle luci libere, e, pertanto il sommergibile a tale profondità, venne constatato il perfetto funzionamento dell e due giranti. Anche a tale profondità le giranti conservavano - per quanto diminuita - l'attitudine aspirante, ciò che stava a significare che non si era ancora raggiunto l'equilibrio tra la pressione esterna e la prevalenza corrispondente alla velocità periferica dell'anello liquido trascinato in rotazione dalla girante. Infatti - come è stato innanzi detto - la velocità periferica era stata assunta tale da realizzare la condizione di equilibrio intorno ai 30 metri. Venne successivamente e continuamente controllata l'efficacia dell'azione del giunto a forza centrifuga per il caso sia di aumento di profondità della nave oltre i 10 metri circa sia di rallentamento del motore elettrico e sempre il funzionam e nto de l giunto determinò la immediata ed efficace chiusura delle giranti. Vennero pure eseguite prove per accertare l'attitudine dell'apparecchio a funz ionare nel caso di rapide immersioni onde constatare che l'azione dinamica delle giranti sul'acqua aveva tempo di manifestarsi prima che l'acqua esterna avesse potuto attraversare la girante stessa penetrando nell'interno del battello e del tubo di scarico. A tal uopo, dosato il sommergibile in modo da avere spinta negativa, venne con l'azione dei timoni mantenuta la girante sopra il pelo dell'acqua, quindi con rapida manovra dei timoni e con i motori elettrici a tutta forza, si fece cadere il battello fino a 15 metri di profondità: la tenuta della girante risulta efficace rima! nendo essa in rotazione fino che, a circa I O metri, per effetto della aumentata pressione, non intervenne il giunto a forza centrifuga a determinare la chiusura. Tale attitudine dell'apparecchio a funz ionare in caso di rapida immersione venne poi utilizzata navigando con mare ondoso con l'apparecchio
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di presa d'aria a livello del cavo dell'onda: accadeva in tali condizioni che esso veniva periodicamente sommerso dalle onde senza che da ciò derivasse alcun inconveniente all'apparecchio stesso. Emerse in tal modo la importante caratteristica dell'impianto in parola che consente di navigare immersi senza doversi preoccupare delle condizioni del mare.
b) Condizioni di funzionamento dei motori Diesel. Navigando immersi con l'apparecchio in azione i motori Diesel si trovano a funzionare con una depressione all'aspirazione ed una contropressione allo scarico: la depressione necessaria a determinare l'entrata dell'aria esterna nel battello attraverso l'apparecchio di prora e le tubolature relative e la contropressione necessaria a determinare lo scarico dei gas combusti attraverso l'apparecchio di poppa. Per realizzare un regolare funzionamento dei motori è necessario che i valori della depressione e della contropressione non oltrepassino certi limiti e nelle prove del sm. H3 tale condizione venne ampiamente soddisfatta. La contropressione effettiva allo scarico H 5 è rappresentata dalla pressione idraulica sulla luce di scarico dell'apparecchio dei gas combusti h; diminuita dell'azione aspirante della girante dell'apparecchio stesso ha ed aumentata della perdita di carico h 8 corrispondente al passaggio dei gas combusti attraverso l'apparecchio. Hs
= h; -
h.
+ h8
L'azione aspirante ha dell'apparecchio, per un indeterminato profilo delle palette, dipende principalmente dalle condizioni di alla~mento della girante; infatti quando essa si trova a girare immersa in aria realizza una prevalenza piccolissima, non maggiore di 20 -;- 30 mm. di colonna d'acqua, ma non appena essa lavora affogata il suo effetto aspirante risulta notevolmente aumentato per l'azione di trascinamento dell'acqua proiettata dalle palette e raggiunge subito i 400 -;- 500 mm. di colonna d'acqua: il fenomeno è chiarito se ci si riferisce con pensiero al modo di funzionare delle pompe Westinghouse Leblanc. La perdita di carico hg dovuta alpassaggio dei gas combusti attraverso la girante dipende dalle caratteristiche geometriche e cinematiche della girante stessa: per diminuire hg converrebbe far uso di sezioni efficaci di passaggio molto grandi e perciò di velocità periferiche della girante tanto maggiori (fig. 12) quanto maggiore è l'angolo a del raggio con la tangente in ogni punto al profilo delle palette. Sarà perciò consigliabile a questo riguardo adottare angoli tanto maggiori quanto maggiore è la profondità cui deve essere proporzionato l'apparecchio, perché al crescere della profondità deve aumentare la velocità periferica.
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86 -
Il valore di hg non può essere determinato col calcolo per la incertezza della valutazione dell'effetto di alcuni elementi come l'attrito, la turbolenza del flusso ecc. Esso è stato perciò determinato sperimentalmente sul sm. H3 mantenendo l'apparecchio fuori acqua per non conglobare nel risultato il valore di hg e di h •. Facendo uso della girante con area utile · metà di quella installata a bordo e con profilo di palette cui corrisponde un valore medio cx = 45 ° si sono ottenuti i seguenti risultati con un solo motore Diesel in funzione. giri
volt
ampère
perdita di potenza
335
140
880
O, %
o
335
140
8.SO
3,4%
O, 18 cgJcmq
vel. perif. = O m/sec.
335
140
855
2,9%
O, 15 cg/cmq
vel. perif. = 15
335
140
860
2,2%
0,10 cg/cmq
vel. perif. = 20 m/sec.
335
140
870
1,1%
0,05 cg/cmq
·vel. perif. = 25
pressione allo scarico cg/cmq
osservazioni"
scarico libero 00
/ sec.
m/sec.
L'effetto della velocità sulla sezione efficace di passaggio offerta ai gas combusti risulta evidente; per velocità periferiche corrispondenti alla condizione di regime dell'apparecchio la perdita di carico h 8 risulta dello stesso ordine di grandezza dell'azione aspirante h •. Possiamo quindi ritenere mediamente la contropressione allo scarico Hs misurata dal valore solo della pressione idraulica hi corrispondente alla profondità dell'apparecchio e sarà, perciò, conveniente sistemare l'apparecchio stesso nella posizione più alta consentita dalle soprastrutture del sommergibile. omissis...
-
87 -
§ 4. -
L'impianto sui sommergibili di nuova costruzione.
La sistemazione sul sm H3 dei due apparecchi di presa d'aria e di scarico dei gas combusti ha dovuto, come si è già osservato, essere subordinata alle altre sistemazioni già esistenti, e perciò fu necessario rinunziare a qualche caratteristica che poteva essere interessante realizzare. E pertanto la sistemazione destinata ai sommergibili di nuova costruzione, pur riproducendola nelle sue linee generali, dovrà differire in qualche particolare da quella già descritta. La fig. 16 e 16bis rappresenta lo schema di tale impianto che trova posto a poppavia della torretta in apposita garitta, nella quale sono collegati ambedue gli apparecchi di presa d 'aria e di scarico gas combusti. L'apparecchio di presa d'aria è collocato all'estremità superiore di apposito tubo che - come un ordinario periscopio - può essere ricalato nell'interno della garitta in modo da non modificare la visibilità o la resistenza alla propuls ione del battello quando navighi in superficie o in immersione con i sistemi ordinari. L'aria attraverso la girante e il tubo di presa d'aria entra nell'interno della garitta e di là direttamente nel locale motrici . Appositi portelli a rapida manovra permettono di chiudere la base del tubo o la comunicazione della garitta col locale motori nel caso di investimento della parte superiore del sommergibile. Nella stessa garitta che serve per l'apparecchio di presa d'aria trova posto l'apparecchio di scarico il quale in tal modo trovandosi in un punto elevato del battello è sottoposto alla minima contropressione possibile durante la navigazione in immersione coi motori termici. La chiusura automatica dei due apparecchi in caso di arresto dei motori elettrici o di aumento di pressione è, come nell'impianto dell'H3, ottenuta mediante l'adozione di giunti a forza centrifuga che in pratica si sono dimostrati molto sensibili e di sicuro funzionamento. Il dislocamento della garitta e del tubo dell'a ria eguaglia il peso di tutto l'impianto per modo che la stabilità del sommergibile immerso non risulta modificata dall'addizione degli apparecchi. L'impianto mentre permette la navigazione in immer sione con i motori termici non impedisce il normale funzionamento dei motori termici in superficie, essendo prevista una doppia sistemazione di valvole che consentono di convogliare i prodotti della combustione nel tubo di scarico ordinario o nella girante dell'apparecchio. Tutte le manovre dei motori e lettrici del rientramento del tubo dell'aria e di chiusura dei portelli sono riportate nel locale motori sottostante le garitte.
-
88
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Dettaglio tielle M5te111Ki0fte Ilei due motori elettrici e delle molle e centrifughe delle valvole ruotanti
ALLEGATO 3
«L'apparecchio ML per la navigazione subacquea coi motori Diesel» Monografia compilata dallo «Studio Tecnico - Jng. Prof. Pericle Ferretti» per il Comitato Progetti Navi - Anno 1932
L'APPARECCHIO «ML» PER LA N AVIGAZIONE SUBACQUEA COI MOTORI DIESEL
Premessa
La poss ibilità di tenere in funzione i motori Diesel nei sommergibili immersi sia per la navigazione subacquea che per la carica delle batterie corrisponde ad una vera necessità per l'impiego tattico e strategico dei sommergibili. I vantaggi che ne derivano possono essere così riassunti: 1°) Sicurezza: Potendosi effettuare la carica degli accumulatori senza venire a galla ma mantenendo il sommergibile immerso, è evitata una delle principali cause di pericolo cui deve ascriversi la perdita di numerose unità durante la Guerra Europea. 2°) Aumentata possibilità di attacco: Potendosi caricare gli accumulatori senza venire a galla sarà possibile avere in ogni istante le batterie completamente cariche e trovarsi perciò nelle più favorevoli condizioni in caso di attacco, inseguimento ecc. 3°) Aumentata velocità economica e raggio di azione subacqueo: Potendosi navigare in immersione con i motori termici anzichè elettrici, senza modificare per nulla l'attitudine de l sommergibile ad immergersi in profondità ed a proseguire la marcia elettricamente, il raggio di azione subacqueo del sommergibile risulta corrispondentemente aumentato - per esempio nel rapporto da 1 a 200 - ed aumentata la velocità subacquea economica. (In relazione alla potenza termica ed elettrica installata). 4°) Migliorate condizioni di abitabilità: Navigando sott'acqua con i motori termici anzichè con motori elettrici le condizioni di abitabilità risultano notevolmente migliorate per l'abbondante ventilazione dei locali. 5°) Possibilità di elevate velocità subacquee: Navigando sott'acqua con i motori termici è possibile raggiungere più elevate velocità subacquee che navigando elettricamente in relazione alla maggiore potenza termica installata . Per i sommergibili normali la velocità subacquea passerebbe da 10 a 13 nodi. Non è da escludere che velocità s ubacquee notevolmente maggiori potrebbero essere raggiun te aumentando la potenza termica in conseguenza della diminuita importanza della resistenza dell'onda alle più alte velocità.
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6°) Aumento del settore utile di attaccco: Potendos i - come è risultato da numerose esperienze - andare all'attacco navigando sott'acqua con i motori termici, dall'aumentata velocità che è possibile mantenere risulta un aumento fino al 60% del settore utile di attacco. Le possibilità di cui sopra derivano dalla installazione a bordo dei sommergibili dell'apparecchio «ML» che è sempre poss ibile installare nella falsa torretta anche di sommergibili già costruiti, senza modificare per nulla le strutture e gli impianti esistenti. Detto apparecchio (vedasi tav. 1a) è costituito da un corpo cilindrico che in condizion i di funzionamento affiora accanto al periscopio e costituisce l'organo di presa d'aria per il funzionamento dei motori e di scarico dei prodotti della combustione. Per il suo funzionamento è sufficiente che l'estremità superiore di detto corpo c ilindrico che si trova al livello della punta del periscopio e sulla quale è applicata la valvola dinamica per la presa d'aria, si trovi appena a qualche centimetro sul livello del mare, nulla importando se inevitabilmente e periodicamente essa sarà sommersa per il moto ondoso. In tali condizioni il sommergibile potrà in qualunque istante ed immediatamente immergersi in profondità tutte le volte che sia necessario, senza che perciò occorra eseguire alcuna manovra in più che in un sommergibile che naviga e le ttricamente. L'organo di presa d'aria e l'organo di scarico dei prodotti della combustione non possono infatti essere in alcun modo invasi dall'acqua del mare ed i motori Diesel vengono automaticamente ad arrestarsi senza provocare - come l'esperienza insegna - alcuna pericolosa rarefazione dell'aria nell'interno del sommergibile. Il corpo cilindrico costituente l'apparecchio «ML» in condizioni di fun. zionamento è parallelo al periscopio (opportuni carenamenti servono ad evitare la formazione di moti ondosi che potrebbero rivelare a distanza la presenza del sommergibile); esso può però (rotando intorno ad un asse orizzontale) disporsi sotto il livello della falsa torretta e senza perciò impedire la consueta utilizzazione del battello. Il peso dell'intero apparecchio varia (escluse le tubolature per la sistemazione) - a seconda della potenza termica del sommergibile - da 400 ad 800 Cg.; esso è perciò tale che, non ostante la sua pos izione sul centro di gravità, la diminuzione di altezza metacentrica è dell'ordine di grandezza di 5 mm . L'installazione dell'apparecchio è, come si è detto, possibile senza modificazioni di qualche importanza, anche nei sommergibili già costruiti interessando soltanto la parte s upe riore d~lla falsa torretta.
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Tav. 1 . Insiem e apparecchio
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RELAZIONE SUL PROGETTO DI SISTEMAZIONE DELL'APPARECCHIO «ML» SUI SM. TIPO IALEA
L'apparecchio «ML» è previsto per la navigazione subacquea e per la carica subacquea delle batterie con un solo motore (600 HP). Esso è composto: di un tubo di presa d'aria del diametro di 300 mm. che termina con apposita valvola dinamica costituita da una girante centrifuga la quale deve affiorare sul livello del mare, senza preoccupazione che possa essere periodicamente sommersa dal moto ondoso. di un tubo di scarico di prodotti della combustione del diametro di 300 mm. che termina anch'esso con una valvola dinamica come la precedente per impedire le eventuali rientrate di aria nel tubo di scarico. di una tubolatura di collegamento dei tubi di estrazione degli accumulatori con l'aspirazione del motore Diesel onde effettuare la ventilazione degli accumulatori durante la carica subacquea delle batterie. La tav. 1 rappresenta il disegno d'insieme dell'apparecchio e la tavola 2 la sua sistemazione su un sm. tipo J alea. Come risulta dai disegni, il tubo di presa d'aria è suscettibile di assumere una posizione di sgombro ruotando di 90° fino ad abbattersi sui tubio di lancio a poppavia della fa lsa torre. Le due valvole d inamiche, del tubo di presa d'aria e del tubo di scarico dei prodotti della combustione, sono montate sul medesimo albero azionato, per mezzo di apposita trasmissione, da un motorino elettrico della potenza di 1O HP a 1500 giri collegato sul cielo della parte poppiera della camera di comando. L'albero su cui sono montate le due valvole dinamiche può assumere due posizioni spostandosi assialmente a seconda che si trova fermo o in rotazione e determina in tal modo la contemporanea chiusura od apertura delle due valvole dinamiche che funzionano così come due ordinarie valvole a fungo . Tali differenti posizioni assiali dell 'albero sono ottenute per mezzo dell'azione contrastante di una molla che ne equilibra il peso e di un regolatore centrifugo che tende a sollevarlo, l'uno e l'altro posti alla sua estremità inferiore. Risulta da ciò che qualunque avaria al motorino o qualunque aumento di immersione del battello oltre un limite prestabilito (nel caso presente 3 metri d'acqua) provoca l'immediata chiusura della valvola dinamica. -
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Tav. 2 . Sistemazion e su· un sm . tipo Jalea
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Infatti nel primo caso vengono a mancare le forze centrifughe delle masse al regolatore che tendono a mantenere l'albero nella sua posizione più bassa (cioè le valvole aperte), nel secondo caso aumenta la pressione idrostatica sotto al piatto delle due valvole fino a prevalere sull'azione della forza centrifuga determinando così il sollevamento dell'albero (cioè la chiusura delle valvole). Il sollevamento dell'albero delle giranti determina lo scatto dell'interruttore del motorino elettrico che risulta con ciò chiuso un corto circuito per modo da arrestare prontamente la rotazione dell'albero ed evitare Io strisciamento delle valvole contro il loro seggio che potrebbe produrre la lacerazione delle gomme costituenti il seggio stesso. Sia il tubo di presa di aria che il tubo di scarico dei prodotti della combustione sono, per rispettare il principio della doppia chiusura, muniti di un secondo organo di chiusura in aggiunta alla valvola dinamica di cui sopra: per il tubo di presa d'aria, che nei sm. tipo Jalea si collega con la tubolatura (opportunamente aumentata al diametro di 300 mm .) del caminetto di ventilazione di dritta, tale secondo organo di chiusura è costruito dalla valvola sullo scafo già prevista per la ventilazione (ma opportunamente aumentato al diametro di 300 mm.): per il tubo di scarico dei prodotti della combustione è costituito da una apposita valvola del diametro del tubo di scarico del motore.Diesel. Da quanto sopra risulta che le due valvole dinamiche sono a chiusura automatica (per arresto del motore o per aumento di immersione del battello) ma possono essere azionate anche a mano dall'interno del battello costringendo l'albero verticale verso l'alto mediante apposita filettatura. Per quanto le due gir anti centrifughe costituenti le valvole dinamiche si chiudano automaticamente quando il battello si immerge, per maggiore sicurezza esse sono calcolate per una prevalenza di 20 metri per modo da avere l'attitudine di impedire l'accesso all'acqua del mare fino ad una corrispondente profondità raggiunta dal battello. . Per diminuire la resistenza, durante la navigazione in affioramento del sm. il tubo di presa d'aria è addossato alla falsa torre e presenta un conveniente avviamento a goccia nella parte poppiera: esso è poi irrigidito per le vibrazioni trasversali determinate dagli eventuali vortici (teoria del Karman) mediante una forcella applicata alla falsa torre). Diametro del tubo di presa d'aria
Essendo potenza del motore numero dei cilindri di~metro dei cilindri corsa giri
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600 HP 4
370mm 370mm 430
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Supposto un rendimento volumetrico eguale ad I, il volume V in litri per secondo aspirato dal motore Diesel risulta V
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.
-1
11'
-
-
52
-
S n
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60
4
= 4.10,75 =
3,70 430 60 1140 1/sec.
Il volume per cavallo per secondo è perciò V
=
1140 600
=_2
litri HP sec.
Per ottenere un funzionamento silenzioso dell'apparecchio e non determinare una eccessiva perdita di carico, assumiamo una velocità dell'aria nel tubo di 20 m/sec. Risulta una sezione F del tubo 1,140 da cui
= F 20
F = 0.057 mq. ossia circa 1 cmq. per HP
= 600 cmq.
Assumeremo pertanto un diametro interno del tubo dell'aria di 300 mm. cui corrisponde un'area F = 706 cmq.: in tal modo la velocità dell'aria sarà soltanto di 16 m. per sec. e l'apparecchio potrà presumibilmente funzi onare in modo soddisfacente anche per la potenza massima di 750 HP che può essere sviluppata dal motore. Po tenza del motorino elettrico
Durante la navigazione (o la carica delle batterie) in affioramento la girante superiore (dell'aria) si trova a funzionare normalmente a vuoto essendo attraversata soltanto dall'aria aspirata e quella inferiore dei (gas combusti) funziona sotto una prevalenza di circa 4 m. ma è aiutata nella sua rotazione dai prodotti della combustione che posseggono una velocità residua non trascurabile, dato il notevole valore della velocità (parecchie centinaia di metri al secondo) con la quale affluiscono dal cilindro. Risulta perciò che, praticamente, durante, la navigazione in affioramento il motorino deve vincere soltanto le resistenze passive. Non è possibile calcolare il loro ammontare in modo sicuro, tra l'altro perché esse sono influenzate principalmente dal maggiore o minor serraggio dei pressa trecce. Sembra che un valore prudenziale si possa ricavare dalle esperienze eseguite col sm. H3 nel quale, se l'impianto era proporzionato per
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una minore potenza, gli apparecchi dell'aria e dei gas combusti non erano conglobati in uno solo come nel caso presente. Da tali esperienze è risultato (')chela potenza assorbita era 1 Kw. per la girante dell'aria 3,5 Kw. per la girante dei gas combusti con 5 m. di battente d'acqua ed uno solo motore in moto (era invece 2,5 Kw. con due motori in moto). Complesivamente perciò 4,5 Kw. che possiamo assumere come potenza probabile anche nel nostro caso. Quando navigando il battello in affioramento, venisse arrestato il motore Diesel, venendo a mancare alla girante inferiore la spinta dovuta alla velocità residua dei gas combusti, il motorino elettrico dovrà sviluppare una maggiore potenza corrispondente alla intera press ione idrostatica. Dalle esperienze del H3 è risultato che tale potenza era di 4,5 Kw.: accettando, in mancanza di più sicuri elementi, tale valore anche nel nostro caso, risulta che la potenza complessiva assorbita dall'apparecchio quando venisse ad arrestarsi il motore Diese l sarà di 5,5 Kw. Quando il battello aumenta la propria immersione oltre quella corrispondente alla navigazione in affioramento la potenza assorbita dell'apparecchio va aumentando fino a che la pressione idrostatica sui piatti delle valvole, non essencm più equilibrata dalla forza centrifuga del regolatore, determina la ch iusura delle valvole e l'arresto del motorino elettrico. La potenza massima richiesta dall'apparecchio è perciò quella corrispondente alla maggiore immersione (3 m.) a lla quale si determina la chiusura delle valvole. In tali condizioni la girante dell'aria funzionerà con una prevalenza di tre metri e la girante dei gas con una prevalenza di 7 m. : riferendoci a lle esperienze del sm. H3 dalle quali è risultato che la potenza assorbita dalle due giranti era rispettivamente 3 e 7 K,w. potremo supporre anche nel nostro caso 10 Kw. la potenza globale necessaria ali 'apparecchio. Tale potenza sarà sv iluppata però dal motore elettrico soltanto per il numero di secondi che il battello impiega a raggiungere tale profondità ed è perciò lecito di assumere 10 HP la potenza normale del motore a funzionamento continuato. Resistenza al tubo dell'aria e sistema di manovra
Onde evitare le vibrazioni trasversali del tubo dell'aria e ridurre al minimo l'incremento di resistenza alla propulsione determinato dal tubo dell'aria durante la navigazione in affioramento è previsto c he detto tubo sia convenientemente carenato a goccia. (') Ferretti - Per la navigazione de.i sm. in affioramento, Istituto di Guerra Marittima - Livorno l 927
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In tali condizioni si può fare assegnamento (') su un coefficiente di resistenza K = 3,8 in confronto al valore 65 che corrisponde ad una superficie piena. La resistenza offerta dal tratto di tubo di 2 m . di lunghezza sporgente sopra la falsa torre, per una velocità d i 9 nodi, risulta perciò:
=K
R
=
F V2 3,8. 0,62. 4,5 2
= 50 Cg.
essa sembra trascurabile nei riguardi della d iminuzione di velocità del battello. A tale resistenza d eve essere proporzionato il sistema di manovra del tubo dell'aria della posizione di sgombero (orizzontale) alla posizione di funzion amento (verticale): esso è costituito da un settore dentato applicato sul b ranchetto orizzontale del tubo dell'aria e da una vite perpetua irrevers ibile che ingrana con esso. Assunto 200 mm. il raggio del settore dentato, essendo 2000 mm. il braccio d e lla Resistenza, risulta una forza periferica sui denti
= 2000
°
= 500 Cg. 00 potrà perciò assumersi un modulo 10 per la dentatura e, con un solo filetto, la vite perpetua potrà essere agevolmente azionata a mano, con apposite trasmissioni, dall'interno del battello. R'
}
Perdita di carico nelle tubolature
La differenza di pressione fra le stremità a monte e a valle d elle tubolature dell'aria e dei prodotti della combustione s i può ritenere composta di 4 parti distinte: hv pressione corrispondente all'energia cinetica del fluido h 1 perdita di carico dovuta all'attrito del fluido nel tubo h'g pressione esercitata dalla girante h" g perdita di carico del fluido attraverso la girante. a) La pressione hv corrispondente all'energia cinetica del fluido non dovrebbe essere considerata nel presente calcolo se fosse possibile ottenere la completa trasformazione di essa in energia potenziale all'estremità a valle delle tubolature dell'aria e dei gas. Misurata in mm. di acqua (Cg. per mq.) essa risulta dalla relazione
y2
hv _ __ d = 1,55 g hh. (1 + 0,0037 t)
=
2g
(') Toussaint: L'aviation actuelle - Paris 1930
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assumendo: nel caso dell'aria t = 16° v = 20 m/sec e nel caso dei prodotti della comb.t = 300° v = 40 m/sec risulta rispettivamente hv = 26 mm. d'acqua per l'aria hv = 49 mm. d'acqua per i gas b) La perdita di carico h 1 dovuta all'attrito del fluido che si muove nel tubo, espressa in mm. d'acqua (Cg. per mq.) si può calcolare con la nota formula
h1
=K
de 1 V 2
essendo K un coefficiente - 0.0002 d la densità del fluido in Cg. per mc. e il rapporto tra perimetro in m . ed area della sezione in mq. l la lunghezza del tubo in m. v la velocità in m. per sec. Risulta che per metro lineare di tubo e rispettivamente nel caso dell'aria e dei gas combusti tale perdita di carico è misurata da hl= 1,49 mm. d'acqua per l'aria ht = 2,80 mm. d'acqua per i gas combusti e) La pressione esercitata dalle giranti è funzione degli elementi geometrici e meccanici delle giranti stesse e dalle condizioni di allagamento di esse. Se tali giranti ruotassero in acqua sarebbe possibile calcolare tale pressione in funzione della portata: ma esse si trovano a funzionare o immerse completamente in a r ia (come quella del tubo dell'aria) o soltanto parzialmente immerse nell'acqua che dalla periferia tende ad affogarle (come quella dei gas combusti). Non è pertanto possibile istituire un calcolo rigoroso al riguardo. Per la girante dell'aria si può ragionevolmente ritenere che la pressione da essa esercì tata sia sensibilmente eguale a quella che esercitereb be se fosse totalmente immersa in acqua, ridotta nel rapporto nella densità dell'aria e dell'acqua. Essendo essa proporzion·ata per una prevalenza di 20 m. d'acqua riterremo perciò la pressione corrispondente al suo funzionamento in aria misurata da
h'g
= 20 mm.
d'acqua
Per la girante dei gas combusti è lecito ritenere il suo funzionamento analogo a quello delle pompe Westingouse Leblanc usate per impianti di condensazione: è perciò la depressione all'aspirazione risulta funzione del numero e dell'inclinazione delle palette, della portata delle fughe e del numero di giri. Sembra pertanto attendibile riferirsi alle esperienze -
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a suo tempo eseguite (') col sm H3 assumendo tale depressione pari a h'
= 500 mm. d'acqua.
d) La perdita di carico del fluido nell'attraversare nei giranti dipende da tutte le resistenze (attriti, urti, moti vorticosi, ecc.) che si oppongono al suo passaggio. Particolarmente essa è funzione della portata della sezione efficace, dell'inclinazione delle palette e del numero di giri, come risulta dalla trattazione completa già pubblicata (2). Possiamo con sufficiente attendibiltà, tenendo conto anche dei risultati sperimentali del H3, ritenere che tale perdita di carico sia h"g = 500 mm. d'acqua per l'aria h" 8 = 1000 mm. d'acqua per i gas di scarico e) Complessivamente pertanto la depressione all'estremità del tubo dell'aria e la contropressione lateralmente al motore dell'apparecchio di scarico si può così calcolare:
Depressione H. all'estremità del tubo dell'aria, in mm. d'acqua H. = 26 X 1,49. 4 X 20 X 500 = 552 Cg/mq. Contropressione Hs allo scarico, misurata in mm. d'acqua Hs = 49 X 2,80. 4. X 500 X 1000 = 560 Cg/mq. Potenza sviluppata dal motore Diesel ·
Il motore Diesel durante la navigazione in affioramento si troverà a funzionare con una depressione all'aspirazione ed una contro pressione allo scarico, ed in conseguenza di ciò risulterà diminuita la sua potenza ma~sima (3). Per la .depressione H. all'aspirazione di circa 500-600 mm. d'acqua il motore Diesel si troverà nelle condizioni di un motore di aviazione a 500 m. di quota: come è noto, la legge di dipendenza della potenza indicata dalla densità e dalla pressione dell'aria è tale per cui - per i valori abituali del rendimento organico - si può ritenere che la potenza effettiva sia proporzionale alla pressione di aspirazione. Nel nostro caso potremo perciò ritenere che in conseguenza della calcolata depressione nell'interno del battello durante la navigazione in affioramento si abbia una limitazione della potenza massima del motore di circa il 6%. Per l'p.umento Hs di pressione allo scarico (misurato in Cg. per crnq.) (') Ferretti - Per la navigazione dei sm in affioramento - già citata (') Ferretti, Di una condizione limi te di funzionamento nelle ruote a palette, Istituto di Incoraggiamento - Napoli 1928. (') Ferretti, sulla fase di scarico dei motori a combustione interna. R. Istituto Lombardo di Scienze e Lettere - Milano - 1925.
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si avrà una ulteriore diminuzione percentuale di potenza che può essere calcolata con la nota formula ÀHP = 18 Hs X 24 H 52. Ponendo H 5 = 0,56 Cg./cmq., risulta ÀHP = 15% La potenza massima che potrà ottenersi dal motore Diesel durante la navigazione in affioramento risulta pertanto del 20% inferiore a quella massima di 750 HP della navigazione in superficie e perciò mediamente pari a 600 HP. Depressione massima nel battello
Giova considerare il valore della massima depressione che si determinerebbe nell'interno del battello qualora, per aumento di immersione o per improvviso arresto del motorino elettrico, venisse ad arrestarsi l'immissione d'aria dall'esterno e tuttavia fosse rimasto in moto il motore a combustione. Non appena venisse interrotta l'immissione di aria dall'esterno, il motore Diesel comincerebbe ad assorbire l'aria ambiente, diminuendone lapressione. In conseguenza di tale diminuzione della pressione di aspirazione il rendimento volumetrico, per effetto della dilatazione dei gas residui contenuti nella camera di compressione, verrebbe a diminuire e perciò per doppia ragione verrebbe a diminuire il peso di comburente introdotto nel cilindro e quindi la potenza sviluppata dal motore. A tale diminuzione di potenza, essendo il motore collegato all'elica di propulsione, corrisponderà una diminuzione del numero di giri e quindi per una terza ragione la potenza del motore seguiterebbe a diminuire, fino a che, diminuendo frattanto sempre più il rendimento organico per l'aumentata importanza percentuale delle resistenze passive che si possono ritenere indipendenti dalla pressione di aspirazione, il motore finirà per arrestarsi. Il fenomeno risulterà accelerato qualora l'interruzione dell'aria dall'esterno sia determinata dall'immersione del battello in profondità. Infatti, a mano a mano che il battello si immerge, aumenta la contropressione allo scarico e perciò, col quadrato, diminuisce la potenza, non solo per l'aumentata area negativa del diagramma, ma pure per la maggiore influenza sfavorevole dei gas residui sul rendimento volumetrico. L'esperienze eseguite sul H3 hanno mostrato che tale condizione di arresto del motore si raggiungeva dopo 120" con una depressione nell'interno del battello pari a quella corrispondente a 2000 m. di quota. Possiamo ritenere che nel caso presente, avendosi il massimo rapporto tra il volume del battello e la potenza del motore ( 1) si debbono realizzare condizioni analoghe e perciò del tutto soddisfacenti per il personale, essendo quelle che si verificano in un aeroplano che varia la sua quota con una componente verticale della velocità di circa 15 m. al secondo.
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Marzo 1932
Pericle Ferretti -
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ALLEGATO 4
Disegni dei Cantieri Riuniti dell'Adriatico per la sistemazione dell'apparecchio ML sui sommergibili tipo «Sirena»
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DIS 255/ 2469 , " 'V PPO VI .. REP(l'll,
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SOMMERGIB IL E TIP O
.. SIRENA .. PROGETTO ESECUTIVO APPARECCHIO ..ML ..
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Valvola aria e relativa girante Albero della valvola aria Manovra a mano chiusura valvola aria
Condo/la rientrabile per l'aria p E Regolatore centrifugo della valvola aria p - A Ibero del regolatore G Meccanismo per il sollevamento-abbassament condo/la aria Motore elettrico per meccanismo " G" H I - Cassa stagna a pressione Contlottff f issa per l'aria L M - Valvola gas e relativa girante Albero della valvola gas N o Manovra a mano chiusura ••alvo/a gas p - Condotta gas Q - Regolatore centrifugo della valvola gas R - Motore elettrico principale s - Cassa s tagna a pressione T - Tubi ventilazione motore e/e/Irico U - Trasmissione del motore principale al/'albe del regolatore V - Incastellatura stagna per l'apparecchio
Riproduzione del dis egno 25 5/2469 dei CRDA
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Riproduzione del disegno 25512472 dei CRDA vlste lo sezioni trasversali
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Valvola dinamica (aria) Condo/la rientrabile per l'aria Condotca d'aereazione Valvola di aereazione allo scafo Va/vo/one scarico gas combusti Condo/la scarico gas combusti 7 • Valvola gas e relativa girante 8 · Motore elellrico per valvole dinamiche
9 . Manovra a mano chiusura valvola gas IO . Incastellatura stagna e trasmissione movimento valvole dinamiche Il • Manovra a mano chiusura valvola aria 12 · Meccanismo per sollevamento e rientro condo/la aria 13 . Motore e/eterico per sol/evamento e rientro condotta aria
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ALLEGATO 5
Visita di Mussolini al smg H3 a Tripoli. Estratto da «Il Messaggero di Roma» del 15 aprile 1926
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VISITA DI MUSSOLINI AL R. SOMMERGIBILE H3
Estratto da «Il Messaggero» di Roma - Giovedì 15 aprile 1926 7a pagina - 2a colonna La visita alla flotta Tripoli, 13 aprile 1926 «Appena ritornato dal Garian l'Onorevole Mussolini accompagnato dal Generale De Bono, dall'Onorevole Sirianni, dall'Onorevole Cavallero, dal Marchese Paolucci de Calboli-Barone e dal Comandante Biancheri, è andato al porto per visitare le navi da guerra ormeggiate alla banchina. Egli si è recato prima a bordo delle torpediniere Corazziere e Pontiere, quindi sul H3 interessandosi molto delle sistemazioni di bordo. L'On. Mussolini ha visitato poscia l'esploratore Pantera, capo gruppo degli esploratori leggeri comandato dal Capitano di Vascello Cavagnari, dove gli è stato offerto un rinfresco ... Prosegue poi la visita ad altre navi inclusa la cisterna Verde ed alcuni magazzini della Marina a terra.»
* ** La visita del'Capo del Governo e Ministro della Marina in Libia fu fatto allo scopo di riàffermare la sovranità italiana al termine di un ciclo di operazioni di così detta «polizia coloniale» consistente in una riconquista di tutti i territori dell'interno ribellatisi durante la guerra 1914-18. Fu anche però una manifestazione marinara perché per accompagnare il Ministro in Libia la Marina fece muovere una squadra composta dalle corazzate Cavour e Cesare, dagli esploratori Venezia, Tigre, Leone e Pantera; da capo flottiglia Mirabella, con le torpediniere Fabrizi, Medici, La Masa, La Farina e da quattro sommergibili tipo H (tra cui l'H3). Le due corazzate partirono da Spezia il 7 aprile: il Capo del Governo ed il suo numeroso seguito nonché molti giornalisti italiani e stranieri, imbarcarono a Fiumicino il 10 settembre alle ore 10. Dopo una sosta a Gaeta dalle 18.30 alle 20 dello stesso giorno la squadra giunse a Tripoli il mattino deÙ'll aprile, ripartendone il 15 per Gaeta. Si ricorda che il mattino del 9 aprile 1926 Mussolini era stato vittima di un attentato operato dalla Signora Violetta Gibson che gli sparò un colpo di pistola mentre usciva dal Congresso Internazionale di Chirurgia producendogli una lieve ferita al naso. All'imbarco a Fiumicino aveva un piccolo cerotto sul naso.
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Mussolini si Intrattiene con gli ufficiali del sommergi bili. A d estra [' Ammiraglio dJ Armata Diego Simonetti, comandante della Squ a dra Navale, di spalle il capo squadriglia e. te Sansoni.
Mussolini e il Maggìore Ferretti imbarcano sul ·H3
Mussolini e il seguito s barcano dallo H3
(Fotografie Famiglia Fe rrelli)
ALLEGATO 6
Brevetto industriale N. 244375 Ferretti Pericle
N. 244375 Rilasciato il 20 gennaio 1926 - Decorrenza dal 25 novero. 1925 FERRETTI PERICLE Napoli (Italia)
APPARECCHIO PER LA NAVIGAZIONE SUBACQUEA CON I MOTORI TERMICI E PER LA CARICA DELLE BATTERIE IN IMMERSIONE
L'apparecchio in parola ha per iscopo di permettere la navigazione subacquea di un sommergibile e la carica delle batterie in tali condizioni di navigazione facendo uso dei soli motori termici. Il sommergibile in tali condizioni potrà immergersi istantaneamente in profondità senza richiedere per ciò nessuna manovra speciale per modo che la navigazione in immersione coi motori termici potrà in moltissimi casi sostituirsi all'attuale navigazione coi motori elettrici. L'apparecchio in parola realizza inoltre le migliori condizioni di vita per la continua vibrazione dei locali e la soppressione del fumo e la diminuzione del rumore dello scarico dei prodotti della combustione. L'apparecchio è composto di due parti rappresentanti separatamente nel disegno allegato ed aventi per iscopo: la prima (a) di permettere o favorire l'entrata dell'aria nell'interno della nave, la seconda (b) di permettere o favorire lo scarico all'esterno dei prodotti della combustione. In ogni caso le cose sono disposte in modo che, sia impedita l'entrata di acqua dall'esterno se gli apparecchi si trovano a funzionare sotto il livello del mare. Qualora poi accada che aumenti la immersione della nave oltre un determinato limite o vengano ad arrestarsi i motorini elettrici che li azionano, gli apparecchi stessi realizzano la automatica chiusura di ogni apertura. Ogni apparecchio è composto di una girante G di forma e dimensioni convenienti ad anelli o a palette azionata da un motorino e lettrico M, la quale costituisce una valvola dinamica che mentre può essere attraversata dall'aria o dal fumo non può in alcun modo essere attraversata dall'acqua in causa delle differenti densità dei due fluidi. La chiusura automatica viene realizzata utilizzando la pressione differenziale dell'acqua del mare sulle facce della girante: tale pressione differenziale viene normalmente equilibrata (con la forza centrifuga della massa di un giunto a forza centrifuga F, con il peso dell'apparecchio, con una molla conveniente ecc.) in modo da impedire lo spostamento assiale della girante: ma non appena tale equilibrio viene meno o per aumento della immersione della nave o per diminuzione del numero dei giri del motorino elettrico, la girante si sposta assialmente andando a poggiare col suo piatto su un apposito seggio della carcassa e realizzando così la chiusura -
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di ogni apertura. Chiuso così l'accesso all'aria esterna e lo scarico dei prodotti della combustione si determina o automaticamente o a mano l'arresto dei motori di propulsione. Supponendo si tratti di motori a combustione l'aumento di pressione dei gas combusti che permangono nello spazio nocivo congiunto alla depressione dell'aria aspirata determina, l'arr esto automatico del motore dopo pochi giri. L'arresto potrebbe del resto ottenenrsi anche scaricando all'ambiente l'aria di polverizzazione o aprendo un bypass nella tubolatura della nafta, l'una o l'altra cosa potendo effettuarsi a mano dalla camera di comando o automaticamente mediante valvola a farfalla inserita nel tubo di condotta di aria pura all'esterno. Si può disporre in serie sul tubo dell'aria la girante di un ordinario ventilatore V calettato sullo stesso albero dell'apparecchio onde compensare la depressione che altrimenti si realizzerebbe nell'interno del battello per effetto della resistenza che incontra l'aria ad attraversare la girante in rotazione. Il collocamento dei motorini elettrici con le valvole dinamiche può farsi mediante giunto a forza centrifuga o giunto a vite e madrevite. La carica delle batterie deve essere fatta, realizzando la aspirazione dei gas degli accumulatori o mediante un piccola valvola rotante del tipo di quella indicata o mediante l'aspirazione dei motori termici nel caso si tratti di motori a combustione interna. In tal caso sarà provveduto per sicurezza, a sezionare il tubo collettore dei gas degli accumulatori mediante un conveniente sistema di retine metalliche ed a far gorgogliare i gas stessi a traverso ad un conveniente spessore di soluzione capace di arrestare le particelle di acido solforico eventualmente trascinate. Tale sistema di estrazione converrà sia praticato anche per la carica delle batterie in super ficie. Il sistema decritto realizza favorevoli condizioni di vita nel battello per il raffreddamento dovuto alla espansione dell'aria dalla pressione esterna alla pressione dell'interno del battello. Lo stesso sistema determ ina una diminuzione della scia per effetto della polverizzazione di prodotti della combustione. Riassumendo: la richiesta di brevetto per il ritrovato avente per titolo «apparecchio per la navigazione subacquea coi motori termici e per la carica delle batterie in immersione» ha per iscopo di brevettare il particolare sistema precedentemente descritto per impedire l'accesso di acqua nell'interno del battello a qualunque profondità senza per altro impedire l'accesso dell'aria per il funzionamento del motore e per l'aerazione dei locali e lo scarico dei prodotti della combustione ed il particolare sistema di estrazione dei gas degli accumulatori durante e dopo la carica per mezzo dell'aspirazione dei motor i a combustione interna e dell'aspirazione dell'apparecchio sistemato per lo scarico dei prodotti della combustione. -
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REGNO
D' IT.A. I4IA
MINISTERO DELL' ECONOMIA NAZIONALE UFFìCIQ DELLA. PROPRIETP. I:s!TELLETIUALE
BREVETTO INDUSTRIALE N. 24437 5 FERRETTI PERICLE NAPOLI (Italia)
APPARECCHIO PER LA NAVIGAZIONE SUBACQUEA CON I MOTORI TERMICI E PER LA CARICA DELLE BATTERIE IN IMMERSIONE
{CLASSE VIII)
ROMA . PROV'IEDIT<: R.\TO
CE:);E!< U E
LIBR ERI A
1926
Prezzo L. 3 -
CULO
Sl'ATO
RIVENDICAZIONI 1a Un apparecchio per la navigazione subacquea coi motori termici avente per iscopo di impedire l'accesso dell'acqua nell'interno del battello a qualunque profondità e senza per altro impedire l'accesso dell'aria per il funzionamento del motore e l'aerazione dei locali e lo scarico dei prodotti della combustione. Tale apparecchio, che realizza la chiusura automatica per aumento di profondità della nave o per arresto del motorino elettrico, è caratterizzata da: a) un sistema motore elettrico-valvola dinamica per l'immissione dell'aria come innanzi descritto completo di giunto a forza centrifuga o a madrevite o di altro tipo per la chiusura automatica, sistemato fisso rispetto allo scafo o su un tubo di conveniente sezione ricavabile opportunamente come gli ordinari periscopi; . b) un sistema motore elettrico-valvola dinamica per lo scarico dei gas combusti dei motori termici come innanzi descritto, completo di giunto a forza centrifuga o a madrevite o di altro tipo per la chiusura automatica sistemato sulla tubolatura di scarico. 2 a un apparecchio per la estrazione dei gas degli accumulatori durante e dopo la carica invece che per mezzo degli or dinari estrattori e utilizzando la aspirazione di un sistema motore elettrico-valvola dinamica come al comma d) del precendente n. 1 o l'aspir azione di un motore a combustione interna. Tale apparecchio che ammette l'interposizione nella tubulatura collettiva dei gas di un opportuno depuratore, es. a calce e di valvole per regolare la pressione di aspirazione è caratterizzato da: b ') un sistema motore elettrico-valvola dinamica come al comma b) del precedente n. 1 il cui funzionamento determina nella tubulatura di aspirazione una conveniente depressione e consente lo scarico subacqueo dei gas degli accumulatori a qualunque profondità ed in completa sicurezza anche dopo ultimata la carica delle batterie; a J un accoppiamento diretto della tubolatura collettiva dei gas degli accumulatori con la tubolatura di aspirazione di un motore a combustione interna di qualunque tipo esso sia: se tale motore a combustione è munito a sua volta di un apparecchio come al n. 1 si realizza lo scarico subacqueo dei gas degli accumulatori a qualunque profondità.
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ALLEGATO 7
PERICLE FERRETTI
Estratto da «La ricerca scientifica» maggio 1960
MARIO TADDEI
Pericle Ferretti
Esn\ATTO
DA: • A NNO
CONSIGLIO
LA RICERCA SC IENTIFICA • 30• - N. 5 - :Maggio 1960
NA ZI ONALE DE L LE ROMA
RIC ERC ir E
P er i c l t-~ F e rr eL Li
(1 888 - I %0)
Si è spento a Napoli, il 12 febbraio 1960, il prof. ing. Pericle Ferretti, Ordinario di meccanica applicata alle macchine nella Università di Napoli fino al 1958. Nacque a Bologna l'l aprile 1888. Laureatosi brillantemente nel 1910 in ingegneria elettrotecnica al Politecnico di Milano, fu inviato in Germania per compiere lo studio sulle navigazioni del Reno; entrato nel 1910 nel Genio Navale, si laureò nel 1912 in Ingegneria navale e meccanica alla Scuola superiore navale di Genova. Seguì la carriera militare e la percorse f ino al grado di Colonne llo svolgendo numerosi incarichi, quale Condirettore della costruzione della nuova Duilio. Docente nel!' Accademia Navale, Dirigente l'Officina sommergibili nell'Arsenale di Taranto, Direttore della Base Navale di Napoli, ecc. In tale periodo ebbe occasione di interessarsi di numerosi problemi tecnici riguardanti il lavoro che veniva svolgendo, e ad essi si dedicò con entusiasmo tanto da ricavarne numerose pubblicazioni ed interessanti realizzazioni; tra queste la più importante è l'apparecchio ML: un semplice e geniale dispositivo che consentiva sia l'alimentazione con aria e quindi il funzionamento dei diesel anche in immersione fino a 8 m mediante un tubo emergente della torretta e pescante a fior d'acqua e opportunamente sagomato per ridurre la scia, sia lo scarico dei diesel mediante un analogo tubo, s ia la carica degli accumulatori (ancora necessari per la propulsione alle maggiori profondità) coi diesel anche .in immersione; tale apparecchio era munito di valvole speciali impedenti all'acqua del mare di irrompere in detti tubi e quindi nel sommergibile ed in virtù delle quali il sommergibi le poteva immergersi anche istantaneamente: in tal modo i sommergibili, da semplici «mine intelligentemente vaganti» divenivano mezzi di attacco formidabili, con velocità ed autonomia molto elevate e con condizioni di abitabilità per l'equipaggio molto migliorate; tutto ciò presentato dal Ferretti già in una memoria del 1922, e provato sui sommergibili con risultati insperati dal 1923 al 1927, gli valse il conferimento di 2 medaglie d'argento di 1a classe per i benemeriti delle scienze navali: durante l'ultima guerra l'apparecchio M L, costruito in serie nei cantieri di Monfalcone, stava per essere utilizzato quando, occupati dai tedeschi i cantieri e portato in Germania il progetto dell'apparecchio, esso apparve sui sommergibili tedeschi come invenzione tedesca col nome di · Schnorkel. Sempre in campo navale dobbiamo ricordare la sua realizzazione del sommergibile tascabile, di cui fu iniziata la costruzione del 1935 e che poi, dopo essere stato provato con successo, fu prelevato nel 1943 dagli Americani quale preda di guerrra. Il campo delle s ue speculazioni fu assai vasto: ne fanno fede circa un centinaio di pubblicazioni in vari campi, dalle oscillazioni torsionali ai motori a combustione interna, dalle turbine a vapore ed a gas alle trasmissioni meccaniche; e ogni argomento egli trattò con profondità di pen-
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siero e con acutezza di ingegno. In altro campo ricordiamo la sua realizzazione della funivia di Montecassino, inaugurata nel 1930 (e poi distrutta per gli eventi bellici): in tale funivia veniva applicato un particolare sistema di frenatura automatica (dovuto al padre del Ferr etti, ing. Alessandro) ad azione frenante proporzionale al carico e di conseguenza ugualmente efficiente in ogni condizione di eser cizio; molti altri furono i suoi progetti di fun ivie, arditi per innovazioni tecniche, tra cui uno per vetture funiviarie automotrici; si interessò anche ad uno speciale tipo di autostrada per montagna con la ripidissima pendenza del 50%. Nel 1925 vinse il concorso per la Cattedra di meccanica applicata alle macchine nella Scuola di ingegneria dell'Università di Napoli; da allora, lasciata la carriera militare, fece parte fino alla sua morte della famiglia universitaria, con passione e dedizione, sia continuando l'opera sua di studioso profondo, sia elargendo a due generazioni di studenti i tesori della sua vas ta dottrina e del suo esempio; severo nell'esigere sempre i1 m assimo dagli altri, ma ancor prima di se stesso, eppur sempre giusto, anzi paterno ed affettuoso con tutti. Formati alla sua scuola e da lui guidati con sollecitudine, numerosi suoi allievi hanno raggiunto posti di alta responsabilità in vari rami sia dell 'industria che della ricerca, avendo sempre appreso da lui una ferma disciplina nel lavoro ed una particolare formazione mentale; tra questi, due suoi ex Assistenti continuano oggi il suo insegnamento quali professori ordinar i nelle Facoltà di ingegneria di Genova e Napoli: era infatti sua particolare ambizione e orgoglio il veder continuata la sua opera specialmente nell'ambiente dell'Università. Egli fu anche professore incaricato nell'Accademia Aeronautica di Caserta, di Macchine marine dell'Istituto Universitario Navale di Napoli e di Motori per aeromobili nella Università di Napoli; dal novembre 1958 egli era entrato nella categoria dei professori fuori ruolo. Fondò la Sezione Campana dell'ATA e ne fu primo Presidente e successivam ente Presidente Onorario. Fu Presidente del Comitato Tecnico Nazionale per Motori a Combustione interna della ATI fin dalla sua costituzione, e membro di vari altri . Fu membro del Comitato Nazionale per l'Ingegneria del Consiglio nazionale delle ricerche. Il 9 maggio 1940 egli fondò in Napoli, e diresse fino alla sua morte, l'Istituto Nazionale dei Motori del Consiglio nazionale delle ricerche, un istituto unico nel suo genere in Italia e di cui veramente si sentiva la necessità: basti pensare ad analoghi istituti di U.S.A., Inghilterra, Germania, Francia, che già da anni funzionavano con larghezza di mezzi e di uomini; tale istituto è sorto come centro di studio s taccato dall'industria motoristica eppure col fine di servire all'industria fornendole come prototipi le realizzazioni di alto livello scientifico da esso stesso prodotte, centro avente il compito di studiare e sperimentare intorno ai problemi meno contingenti e perciò più ardui dai quali possono però derivare le più -
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importanti conseguenze per la tecnica motoristica. In tàle Istituto, che nel 1943 fu completamente privato di tutti i suoi impianti, apparecchi, libri, progetti in corso e di ogni altra attrezzatura dalle truppe alleate, e che per la tenace volontà e l'opera istancabile del suo direttore tornò ad essere dotato di mezzi come e più di prima, e nel quale tutta una serie di ingegneri, tecnici ed operai hanno collaborato con un lavoro continuo e silenzioso, abituati dal loro capo a fare del loro lavoro una missione, si svolsero profondi ed interessantissimi studi sui più attuali problemi della tecnica motoristica, dei quali molti non poterono mai essere pubblicati perché coperti dal segreto militare. In particolare l'opera personale del Ferretti nell'Istituto Motori fu dedicata a originali studi sulle possibilità di sfruttamento dei combustibili poveri; sugli sviluppi e perfezionamenti dei motori a combustione interna (su questo argomento, che gli era particolarmente caro e che aveva costantemente approfondito ed a cui aveva dedicato la massima parte dei suoi studi, stava compilando un'opera che avrebbe messo a frutto la sua particolare competenza in quel campo e la sua visione sintetica del problema e spesso anticipatrice del futuro); s ulle turbine a gas, sia studiando dal punto di vista teorico i vari cicli realizzati o in corso di realizzazione, sia progettando nel 1943 un impianto pilota da 2000 cav che nel 1944 venne costruito dalla Marina Americana, sia studiando nel 1942 uno speciale tipo di turbina a combustione interna (per risolvere il problema della navigazione subacquea con i motori termici per profondità ancora maggiori di quelle consentite dall'apparecchio ML), sia infine costruendo nel 1943 per l'Aviazione la prima turbina a gas in Italia (che ora è esposta nel Museo della Scienza e della Tecnica a Milano, e per la quale il Ferretti venne lungamente ricercato nel 1943 a Roma dai tedeschi - ricerca alla quale seppe sottrarsi - e in seguito invitato nel 1944 in Inghilterra dall'Ammiragliato inglese), e dedicando molti studi agli ulteriori sviluppi teorici delle turbine stesse. All'i nsigne scienziato che in tante occasioni tenne alto il prestigio della nostra cultura in Italia e all'estro, all'uomo che fu esempio di rettitudine, modestia, generosità, entusiasmo nel lavoro, vada il nostro affettuoso pensiero e devoto ricordo. Mario Taddei Napoli, 9 maggio 1960
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INDICE
Prefazione.............................................................................................
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CAPITOLO I
Lo schnorchel all'estero ........................................................ . CAPITOLO II
Lo schnorchel italiano............................................................ ALLEGATO 1
Estratto da «Note di Ingegneria Navale» anno 1922...... . ALLEGATO 2
Estratto da «Lo sviluppo del Materiale bellico» anno 1927 ALLEGATO 3
«L'apparecchio ML per la navigazione subacquea coi motori diesel» anno 1932.............. .......................... ............... ALLEGATO 4
Disegni dei C.R.D.A. per la sistemazione dell'apparecchio ML sui sommergibili tipo «Sirena»..................................... ALLEGATO 5
Visita di Mussolini al smg. H3 - Tripoli 15 aprile 1926.. ALLEGATO 6
Brevetto industriale n. 244375 - Ferretti Pericle .............. . ALLEGATO 7
Estratto da «Rice rca S cientifica» del maggio 1960........ .