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56 IL PROGETTO DELLE UNITÀ NAVALI MAGGIORI loro interagenti, e nel caso di una fregata ha un valore adimensionale compreso in una gamma fra 0,62 e 0,67 in una scala di velocità dai 10 ai 30 n. Un aspetto importante da considerare nel disegno dell’elica in relazione alla sua funzione riguarda la segnatura acustica, di cui essa è intrinsecamente uno dei principali contributori a causa del rumore generato dalla rotazione delle pale e anche dall’insorgere della cavitazione (12). Il fenomeno si manifesta normalmente a velocità elevate (superiori ai 20 n), produce una riduzione della spinta e danneggia la superficie dell’elica dove viene generato: esso è sinteticamente legato alla profondità e al numero di giri a cui lavora l’elica e può essere combattuto aumentando l’immersione dell’elica, riducendone il numero di giri o, in generale, aumentando il rapporto tra spinta e area espansa, cioè la spinta specifica per unità di superficie (in altre parole utilizzando un’elica con pale più grandi e dunque meno caricate). L’impatto del disegno dell’elica sul progetto navale militare riguarda dunque aspetti geometrici propri dell’elica stessa (con una prevalenza delle soluzioni a cinque pale) e della configurazione della zona poppiera dello scafo, nonché aspetti installativi quali l’angolazione delle linee d’asse rispetto all’asse longitudinale e di conseguenza la posizione del riduttore e delle macchine motrici e la scelta di quest’ultime. In generale, fregate e cacciatorpediniere sono caratterizzate da profili operativi d’impiego che richiedono una buona efficienza propulsiva in tutta la gamma delle velocità e che — unitamente all’<strong>introduzione</strong> delle turbine a gas — ha portato all’<strong>introduzione</strong> delle eliche a passo controllabile, in grado cioè di ottimizzare l’efficienza dell’elica per entrambi i sensi di marcia della nave. Ai progettisti si pone quindi il quesito se scegliere questo tipo di eliche oppure ricorrere alla soluzione tradizionale con eliche a passo fisso: la risposta è legata al profilo di missione dell’unità e alla conseguente scelta del sistema propulsivo inteso come combinazione fra macchine termiche ed eventualmente macchine elettriche, mentre altri aspetti non secondari che impattano sulla scelta sono la flessibilità, la manovrabilità, la sicurezza, l’efficienza, la segnatura acustica, l’affidabilità, le esigenze di manutenzione e, naturalmente, i costi di gestione. Se la scelta prevede combinazioni fra turbine a gas e/o motori diesel e manovrabilità e flessibilità sono priorità ben definite, la soluzione a passo variabile è quella maggiormente adeguata, perché essa consente anche di fronteggiare eventuali margini di crescita del progetto — quindi di maggior potenza — e di evitare eccessivi sovraccarichi sulle macchine dovute a condizioni meteo svantaggiose. Se si ricorre alla propulsione tutta elettrica e si è in cerca di una maggiore affidabilità, la soluzione a passo fisso è certamente privilegiata per motivi importanti quali il minor numero di componenti meccanici e oleodinamici, un’efficienza idrodinamica maggiore di circa il 6% e il minor impatto in termini di segnatura acustica, anche se per quest’ultimo requisito l’adozione del sistema «Prarie» (insufflazione di aria compressa sulle pale) è ormai una soluzione consolidata in quasi tutti i progetti di moderne unità navali. La scelta fra passo fisso e passo controllabile non è quindi ovvia e non va interpretata non tanto quanto una semplice comparazione fra le due soluzioni quanto piuttosto come il risultato dell’ottimizzazione complessiva del sistema propulsivo, e in tale Dicembre 2010
IL PROGETTO DELLE UNITÀ NAVALI MAGGIORI I vantaggi dell’idrogetto rispetto all’elica riguardano le superiori capacità manovriere, la minimizzazione dei rischi di danneggiamento del propulsore in caso di urto subacqueo, l’assenza dei timoni e dei relativi meccanismi (Archivio Autore). contesto la soluzione va ricercata soprattutto nell’integrazione. Il progetto di un’elica perde infatti il suo significato se i materiali prescelti non sono adeguati e se la lavorazione non segue il progetto: l’impiego delle più avanzate tecniche informatiche non ha alcun valore se poi le condizioni di progetto sono molto differenti da quelle in cui l’unità poi opera effettivamente. In sostanza, è quindi essenziale che il sistema propulsivo venga studiato nei minimi particolari sin dalle fasi iniziali del progetto, incluse la scelta delle forme di scafo, le opzioni disponibili in materia di macchine termiche e/o elettriche e i requisiti di segnatura acustica. Negli ultimi anni, un nuovo tipo di propulsore — l’idrogetto — si sta affermando Supplemento alla Rivista Marittima 57
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