Il Gentileschi a bordo del Toti

ITST Artemisia Gentileschi

Come fa un sottomarino a scendere o salire nell'acqua?

I sistemi usati per fare immergere, emergere o, in generale variare di quota un sottomarino o un sommergibile sono essenzialmente due:

  • uno statico , fondato sul bilanciamento tra il peso del sommergibile e la spinta al galleggiamento che esso riceve in base al principio di Archimede
  • uno dinamico , che sfrutta, quando il sommergibile è immerso ed in moto, la portanza dei suoi timoni di profondità

Sistema statico ovvero principio di Archimede

Come ogni corpo immerso in un liquido, il sommergibile è soggetto principalmente a due forze:

la forza peso, diretta verticalmente dall'alto verso il basso

la spinta idrostatica, diretta verticalmente dal basso verso l'alto e di intensità pari al peso del volume del liquido spostato (nel nostro caso, acqua marina).

Per far immergere un sommergibile si deve aumentarne il peso in modo che esso superi in intensità la spinta idrostatica.

Questo si ottiene immettendo acqua marina in appositi compartimenti allagabili ("casse"). Ciò fa aumentare il peso del sommergibile, che tende quindi ad immergersi.  

Per far riemergere il battello basta espellere l'acqua da una delle casse (la cassa emersione) immettendovi aria compressa, prelevata da apposite bombole (interne allo scafo). L'alleggerimento dovuto alla sostituzione della zavorra d'acqua nella cassa emersione con aria, consente al sommergibile di portarsi in "affioramento" (vale a dire con la sola torretta fuori dall'acqua). In questo assetto è possibile aspirare aria dall'atmosfera e pomparla dentro alle casse ancora allagate, diminuendo ulteriormente il peso del sommergibile e portandolo così completamente in superficie.

Per vedere l'animazione clicca sui pulsanti

Sistema dinamico cioè uso dei timoni di profondità

I timoni di profondità vengono usati per variare la quota del sommergibile quando è già immerso.
Si tratta di appendici esterne allo scafo, in genere due coppie di alettoni orizzontali che possono ruotare a comando, di qualche decina di gradi, intorno al loro asse.
Una coppia di timoni di profondità, un timone per lato, è sistemata all'estrema poppa del battello, in prossimità del suo timone verticale (o "di direzione"), in una configurazione simile a quella della coda degli aerei di linea.
L'altra coppia di timoni di profondità è sistemata ai lati della torretta (oppure all' estrema prua).

Quando il sommergibile è immerso ed in moto, l'inclinazione dei timoni di profondità può avere un effetto portante o deportante e permette di inclinare il battello longitudinalmente. In particolare, se i timoni sono orientati in modo da far affondare la prua ed alzare la poppa sono detti "a scendere", se viceversa tendono a far alzare la prua ed affondare la poppa sono detti "a salire". In questo modo si effettuano le variazioni di quota desiderate.

Ulteriori approfondimenti

Per mantenere l'assetto del sommergibile in immersione si ricorre all'uso delle casse di assetto ausiliarie o all'uso sfalsato dei timoni di profondità.

Quando occorre passare in poche decine di secondi dalla navigazione in emersione a quella in immersione si ricorre all'uso della cassa di rapida immersione (la cosiddetta "rapida" citata nei film di guerra).

Infine, in caso d'urgenza, le casse possono essere riempite molto rapidamente di aria ad alta pressione e ciò permette di portare molto velocemente il sommergibile in superficie.

Per vedere l'effetto clicca qui

 

 

 

ITST A. Gentileschi - via Natta 11 - 20151 Milano      |      ©2005 Artemisia Gentileschi