NAVE
NAVE (XXIV, p. 341; App. I, p. 883; Il, I1, p. 379)
Marina mercantile. - Altrove (v. marina, in questa App.) è stata illustrata l'espansione della flotta mercantile mondiale nel decennio 1948-1958, anche in relazione agli sviluppi dell'economia mondiale, e sono stati riferiti i dati statistici essenziali che esprimono questa espansione sia con riferimento alle flotte mercantili in generale, sia alle singole specialità di naviglio, sia alla distribuzione del naviglio fra le flotte delle varie nazioni, accennando anche al fenomeno delle cosiddette flotte di convenienza caratteristico di questo secondo dopo guerra.
Occorre qui illustrare il problema considerando soprattutto la n. da un punto di vista funzionale e quindi le tendenze che si sono manifestate, durante il decennio ricordato, nella costruzione navale.
Nel naviglio da carico - secco e liquido - si ebbe un forte aumento delle dimensioni delle n., la cui portata media divenne in generale, specie nelle unità impiegate nei traffici oceanici, di gran lunga superiore a quella delle n. anteguerra. Altro particolare interessante è rappresentato dall'aumento della velocità, reso possibile dall'incremento della potenza degli apparati motori (v. oltre).
Importanti progressi sono stati inoltre fatti nei tipi e qualità dei materiali impiegati e nei mezzi di lavorazione usati nella costruzione, migliorando procedimenti la cui prima applicazione era stata fatta durante la guerra, allorché l'urgenza di costruire aveva permesso di vincere difficoltà non facilmente superabili in tempi normali. Gli scopi primarî perseguiti nella costruzione delle nuove n. sono: rapidità nelle costruzioni; applicazione della saldatura elettrica per il collegamento delle lamiere e dei profilati di acciaio, in sostituzione delle chiodature tradizionali, e quindi una maggiore leggerezza e conseguente maggiore portata delle navi.
Occorre anche osservare che le nuove n. hanno un aspetto decisamente diverso da quello usuale anteguerra, poiché la sempre più frequente applicazione di motori a combustione interna ha permesso la riduzione delle dimensioni dei fumaioli, mentre le carene sono state affinate e studiate in modo da ottenere il massimo rendimento nelle rispettive forme, con minima resistenza al moto. Inoltre v'è stata tendenza a sistemare l'apparato motore a poppavia, il che ha permesso di migliorare, in molti casi, le caratteristiche strutturali delle navi. Ma altri fatti sono degni di nota, e cioè:
a) la costruzione di n. di tipo speciale, meglio adatte ai varî generi di carico. Meritano particolare menzione a questo proposito le n. trasporto di minerali; di merci refrigerate e di molte sostanze chimiche, in precedenza trasportate preferibilmente via terra.
b) la comparsa di un nuovo tipo di propulsione navale, la propulsione nucleare (v. oltre). La turbonave Savannah, di bandiera americana, nel 1960 ancora in corso di allestimento negli S. U. A., sarà la prima n. nucleare destinata al trasporto di merci (9400 t) e passeggeri (in numero di 60), ed avrà un'autonomia di 300.000 miglia alla velocità di 21 nodi. Dalla fine del 1959 è in esercizio il rompighiaccio sovietico Lenin, con apparato motore nucleare, il quale oltre ad essere il più potente rompighiaccio del mondo è anche destinato ad intensificare i traffici nell'Oceano Artico.
c) la triste esperienza della guerra sui mari indusse infine le nazioni a studiare ed a generalizzare le norme di sicurezza per la costruzione e per l'armamento delle navi. Iniziatrice la Gran Bretagna, fu convocata a Londra nel 1948 una conferenza internazionale cui parteciparono quindici nazioni, tra cui l'Italia. Queste nazioni sottoscrissero l'accordo per l'integrale applicazione delle norme aggiornate alle loro n. ed attualmente ben 58 paesi hanno aderito alla convenzione della "Sicurezza in mare" del 1948. Queste norme modificano in parte, rendendole più severe, quelle della precedente convenzione dell'anno 1929 ed in parte creano nuove regole, frutto dell'esperienza fatta sui mari nei precedenti venti anni. Le norme concernono di massima: compartimentazione e stabilità delle n.; gli impianti elettrici sulle n. da passeggeri; la protezione antincendio; i mezzi di salvataggio; la radiotelegrafia e la radiotelefonia; il trasporto delle merci pericolose.
Leggi a favore dell'industria navale e dell'armamento. - Dopo la seconda guerra mondiale, in molte nazioni, e tra queste l'Italia, i rispettivi governi emanarono leggi intese a favorire la ripresa dei traffici marittimi, in regime di pace, ponendo il ceto armatoriale in condizione di poter disporre delle n. che, come numero e tipo, si rendessero necessarie per gli scambî enormemente aumentati ed intese, tali leggi, ad assistere l'industria navale. Diciannove sono i decreti e le leggi emanati in Italia, inerenti tale materia, dall'anno 1946 all'anno 1959, tra cui è di particolare rilievo la legge n. 522 del luglio 1954, tuttora in vigore. Questa legge, facendo però obbligo di alta qualità per le nuove costruzioni e fissandone i limiti minimi di velocità, prevede di massima i seguenti provvedimenti: agevolazioni doganali e fiscali; contributi integrativi ai costruttori, in relazione al peso della nave ed alle velocità alle prove; contributi d'interesse ai committenti; agevolazioni per i finanziamenti.
Tipi di navi entrate in servizio nel decennio 1949-59. - a) Navi trasporto passeggeri. - È stata di massima abbandonata la tendenza a costruire n. di enorme mole, preferendo n. più veloci. È stato modificato sensibilmente anche il tipo di decorazione, secondo criterî di funzionalità e di comodità per i passeggeri ed il personale di bordo. Numerose sono state le applicazioni di stabilizzatori in carena, con pinne retrattili, e sta diffondendosi sempre più il sistema di fornire aria condizionata nei locali pubblici e nelle cabine passeggeri. Infine, tutte le n. passeggeri entrate in servizio di recente sono munite di radar, quale mezzo ausiliario di navigazione.
L'unità più recente, entrata in servizio alla fine dell'anno 1959, è la turbonave T. P. olandese Rotterdam, avente le seguenti principali caratteristiche: lunghezza fuori tutto, 228 m; stazza lorda, 38.650 t; portata lorda (D.W.), 7800 t; numero dei passeggeri, 1556; equipaggio, 776; eliche, 2 a tre pale; potenza dell'apparato motore, sistemato a poppavia, 34.600 cavalli-asse; velocità di esercizio, 20,5 nodi.
b) Aliscafi. - Dopo anni di laboriose ricerche è stato realizzato un tipo di natante che, ad una certa velocità, si solleva dall'acqua riducendo a due soli scivoli la superficie della carena a contatto dell'acqua. Scafi del genere sono già stati costruiti per il trasporto di circa 70 passeggeri, con una velocità di circa 40 nodi. Questo tipo di motoscafo sta diffondendosi - per il servizio passeggeri - nei laghi, nei canali, in brevi tratti marini ecc., dove le onde sono normalmente meno alte che in mare aperto e non troppo distanti sono i porti terminali di servizio.
c) I battelli volanti. - Questo tipo di galleggiante, denominato in Gran Bretagna hovercraft, è di assai recente realizzazione ed è ancor più nuovo come concezione, poiché si sposta a quota fissa sulla superficie del mare ed è propulso ad aria. I componenti elementari dell'apparato di propulsione sono: una presa d'aria; un impianto di ventilazione, mosso da un motore di conveniente potenza; un boccaglio disposto alla periferia del fondo del galleggiante, da cui esce l'aria per la propulsione e l'aria che forma il cuscino d'aria tra il fondo e la superficie del mare. Questo cuscino d'aria si mantiene sotto il galleggiante durante la traslazione di quest'ultimo. La prima utilizzazione di questo nuovo tipo di nave è prevista nel Canale della Manica, per il collegamento Continente-costa sud dell'Inghilterra.
d) Navi da carico secco. - Molto aumentate sono le dimensioni di queste n., che oltre ad avere apparati motori più potenti e maggiore velocità, sono state costruite in una grande varietà di tipi a seconda delle caratteristiche dei carichi da trasportare.
Tra i tipi di maggior interesse figurano i seguenti: i trasporti di minerali, con speciali caratteristiche di robustezza e di particolari strutturali, e cioè scafo saldato, apparato motore a poppa, stive autostivanti e boccaporti provvisti di mezzi di chiusura metallici di tipo McGregor; i trasporti di merci in "containers", casse di dimensioni tipiche e meglio adatte ad essere trasportate mediante mezzi meccanici lungo le banchine di attracco delle navi. In queste casse è disposta la merce impacchettata ed esse sono sistemate a bordo in apposite celle od anche in coperta. La prima nave da carico di tipo tradizionale trasformata con buon risultato per il trasporto in containers è stata la Gateway City, di bandiera americana.
e) Petroliere. - E questa la categoria di n. le cui dimensioni sono enormemente aumentate in confronto a quelle usuali negli anni preguerra. A ciò hanno contribuito l'estendersi in tutto il mondo delle ricerche petrolifere e la necessità di trasportare nel modo più economico il petrolio; infine l'aumento di consumo del petrolio e dei suoi derivati. Negli ultimi anni, la crisi di Suez, con il conseguente blocco del Canale, indusse gli armatori a costruire n. della massima possibile portata, facendo sì che i cantieri navali ampliassero, migliorandoli, i loro scali e bacini, con le relative attrezzature.
La petroliera di maggior dimensioni completata nel 1959 è la Oriental Challenger, di bandiera liberiana, costruita in Giappone ed avente una stazza lorda di 40.800 t ed una portata di 67.800 t. D.W., con apparato motore a turbine a vapore.
Per analogia, si possono citare, insieme alle petroliere, le navi che trasportano gas liquefatti, quelle sostanze cioè che sono allo stato gassoso a temperatura ordinaria ed a pressione atmosferica. Più recente nave di tale tipo costruita in Italia è la motonave Agipgas III, per trasporto di liquigas in cilindri disposti verticalmente e i cui duomi sporgono dalla coperta. La più interessante di queste navi è però la Methane Pioneer, che nel 1959 ha compiuto il primo trasporto di 2000 tonnellate di gas metano liquefatto dal Venezuela all'Inghilterra, mantenendolo alla temperatura di −164 °C. Altra nave di tipo analogo, pure completata nel 1959, è la Marvit, olandese, per il trasporto di cloro liquefatto alla pressione di 22 kg, cm2 ed alla temperatura di −40 °C.
Di recente sono stati sperimentati in navigazione tra il Sud dell'Inghilterra ed il Continente galleggianti di nuovo tipo, di materiale plastico e gomma - denominati in Gran Bretagna dracones. Questi, riempiti di petrolio, vengono rimorchiati, e vuoti vengono disposti lungo il bordo della nave-rimorchiatore oppure rimorchiati in zavorra pieni di gas inerte e d'aria. Il primo galleggiante sperimentato era un cilindro lungo circa 30 metri, del diametro di circa 1,70 metri e capace di contenere circa 35 tonnellate di petrolio, densità 0,8. Si prevede una pronta utilizzazione di questo tipo di galleggianti, con importanti vantaggi economici, in viaggi non troppo lunghi nella Manica e nel Mare del Nord.
Marina militare. - Alla voce marina, in questa App., si è già accennato come l'introduzione nel campo applicativo di nuove armi e mezzi di guerra basati sui più recenti progressi scientifici e tecnici abbia profondamente rivoluzionato le caratteristiche delle unità navali costruite dopo il 1956. In particolare ci si è riferiti alla messa a punto di missili contraerei con gittata di 100 di 40 e di 20 km atti anche all'impiego mare-mare e mare-terra; di missili strategici a raggio intermedio IRBM (Intermediate Range Ballistic Missile) mare-terra; infine all'adozione di apparati motori a propulsione nucleare per n. e specialmente per sommergibili. Sarà quindi, qui di seguito, esaminata partitamente l'evoluzione tecnica delle unità navali nei due periodi dal 1948 al 1956 e dal 1956 in poi.
Evoluzione tecnica delle navi militari dal 1948 al 1956. - Le n. da guerra di linea sono caratterizzate in questo periodo dall'intervento di questi nuovi fattori: aerei a reazione molto veloci; sommergibili con velocità in immersione relativamente elevata (15-16 nodi di fronte ai 4-8 dei sommergibili usati durante la seconda guerra mondiale). Di conseguenza un diretto combattimento col cannone fra n. di superficie appare sempre meno probabile e l'armamento delle n. (corazzate, incrociatori, cacciatorpediniere) con cannoni atti al solo tiro navale ha quindi perso d'importanza. Sono principali mezzi di attacco contro le n.: l'aereo bombardiere di elevata velocità con propulsione a reazione e dotato anche di bombe atomiche; l'aereo razziere di piccole dimensioni ma velocissimo e manovriero; l'aereo silurante in questo periodo meno impiegato che nella seconda guerra mondiale. La difesa contraerea è basata su due fattori essenziali: aerei da caccia, detti da intercettazione, basati sulle navi portaerei o più difficilmente basati a terra; cannoni e mitragliere contraeree.
I nuovi aerei con propulsione a reazione (subsonici o supersonici) hanno forti velocità di atterraggio; gli aerei bombardieri per portare bombe nucleari contro il territorio nemico, con autonomia relativamente elevata, sono di grandi dimensioni (circa 30 t); si rivelano quindi necessarie, per l'attacco e la difesa con aerei, grandi navi portaerei, dette "portaerei d'attacco", che raggiungono dislocamenti di 60.000 t a vuoto e di 75.000 a pieno carico. Per la difesa contraerea di piccole forze navali o convogli di n. mercantili sono anche adatte portaerei più piccole.
Per la difesa contraerea con cannoni (v. anche artiglieria, in questa App.) sono necessarie unità (incrociatori e cacciatorpediniere), anche di dislocamento elevato (incrociatori S. U. A. tipo Des Moines di 20.000 t), armate esclusivamente con artiglierie di medio e piccolo calibro contraeree e mitragliere contraeree. Le armi contraeree debbono avere ritmo di fuoco molto veloce e quindi caricamento automatico; per inseguire aerei veloci sono telecomandate, senza l'impiego di puntatori locali, dalle direzioni di tiro a loro volta munite di radar a punteria automatica. I calibri di armi contraeree più usati dalla marina italiana sono 135-127-76-40 mm; dalla marina S. U. A. 203-152-127-76 mm; dalla marina inglese 152-114-76-40 mm; dalla marina francese 152-127-100-57 mm; dalla marina sovietica 152-120-100-57-37 mm.
Per coordinare l'impiego dei proprî aerei, per portare i proprî aerei intercettori a contatto balistico con gli aerei nemici, per coordinare la difesa contraerea con aerei e cannoni, le unità navali nel periodo considerato (portaerei, incrociatori, cacciatorpediniere) hanno complesse centrali di combattimento dette "C.O.C." (Centrale Operativa di Combattimento; v. Sioc, in questa App.). Perché la C.O.C. possa esplicare tali compiti, sono necessarî radar di scoperta di fortissima portata e radar quotametri, o radar detti "tridimensionali", i quali, oltre a misurare il rilevamento e la distanza degli aerei, ne misurano la quota (v. anche radar, in questa App.).
Per l'attacco e la difesa antisommergibile sono necessarie navi piccole (2500-1000 t), dette in genere "fregate antisom", ed aerei antisom (v. anche antisommergibile, difesa, in questa App.). Le fregate antisom, di velocità non elevatissima ma di grande manovrabilità per poter attaccare sommergibili di velocità 15-16 nodi in immersione, sono munite di ecogoniometri di tipo perfezionato che consentono la visione panoramica subacquea (simile a quella radar) e la misura della quota del sommergibile e di lanciabombe antisom di gittata 900-1000 m, mentre durante la seconda guerra mondiale le bombe erano lanciate solo fino a 50-100 m di distanza. Le C.O.C. delle fregate antisom sono progettate e usate tenendo conto che il loro principale compito è quello di coordinare l'attacco antisom a cui partecipano sia unità navali sia aerei. Molte nazioni, hanno trasformato in fregate antisom parte dei proprî cacciatorpediniere, sostituendo uno o più impianti di artiglieria con le armi antisom del nuovo tipo e sistemandovi ecogoniometri di tipo perfezionato.
Per l'impiego degli aerei antisom, soprattutto sugli oceani, sono necessarie n. portaerei e la moltitudine delle n. da guerra e mercantili da difendere richiede che queste unità siano in numero molto elevato; d'altra parte le maggiori portaerei non possono essere sottratte al loro principale compito che è quello d'attacco. Sono pertanto in servizio gran numero di unità portaerei di limitate caratteristiche, dette "portaerei di scorta", di dislocamento di 15.000 t o meno, atte principalmente all'impiego di aerei antisom.
Ezoluzione tecnica delle navi militari dopo il 1956. - I nuovi mezzi di guerra (missili contraerei, missili strategici, apparati motori nucleari) hanno, come si è detto, profondamente cambiato le caratteristiche delle unità; le portaerei conservano le loro classiche caratteristiche ma la propulsione nucleare dà loro doti di autonomia estremamente grande e quindi indipendenza dalle basi navali d'appoggio. Inoltre l'armamento di artiglieria per la difesa contraerea delle portaerei è sostituito da missili. Alle portaerei si affiancano n. portaelicotteri (sia unità appositamente costruite, sia portaerei di scorta trasformate) prevalentemente per elicotteri antisommergibili o per elicotteri adatti allo sbarco di truppe d'assalto.
Incrociatori e cacciatorpediniere conservano l'armamento essenzialmente contraereo, ma i cannoni sono stati sostituiti con missili che hanno sia una maggior portata, sia una precisione decisamente superiore, potendo essere teleguidati od autoguidati fino all'impatto col bersaglio. La portata e l'efficacia dei missili sono così elevate che essi, oltre a sostituire le artiglierie contraeree, sono atti a sostituire gli aerei da caccia per la difesa contraerea. Considerando per esempio le unità degli S. U. A., all'avanguardia in tale campo, si rileva che gli incrociatori sono armati di missili contraerei a grande portata Talos ed a media portata Terrier. Unità più piccole di dislocamento intermedio fra incrociatori e caccia (che gli S. U. A. chiamano fregate missilistiche) sono armate di Terrier; unità del tipo caccia (3000-3500 t) sono armate di Tartar a piccola portata. Alcuni dei missili contraerei sono atti anche al tiro contro navi; tale impiego tuttavia risulta conveniente, in relazione al costo e peso dell'arma in confronto al peso utile della carica di scoppio, solo se il missile è armato con testa atomica. Incrociatori e cacciatorpediniere hanno perso quindi man mano le caratteristiche funzioni che ne avevano determinato il nome; si ha invece una classe pressoché continua di unità con dislocamenti che vanno dalle 14-16.000 t degli incrociatori alle 3000 dei caccia, tutte armate con missili col compito essenziale di difesa contraerea. Il nome di incrociatore o cacciatorpediniere presso quasi tutte le marine rimane, ma esso indica ora praticamente solo la grandezza dell'unità e quindi implicitamente il tipo di missili che essa può portare. Anche le nuove unità missilistiche sono munite di una C.O.C., ma tale Centrale, ai primitivi compiti di guida degli aerei e delle artiglierie, unisce ora il compito - divenuto essenziale - di dirigere sui bersagli aerei più pericolosi le stazioni di guida (dette director) dei missili.
Le fregate antisom, per operare contro sommergibili con apparato motore nucleare e molto veloci in immersione, sono munite di ecogoniometri di nuovo tipo per la scoperta del sommergibile a grande distanza (10 km ed oltre) e di armi atte ad essere impiegate a tale distanza: siluri autoguidati, bombe a razzo per forti distanze, elicotteri pilotati o telecomandati capaci di sganciare siluri o bombe; per una efficace caccia a sommergibili così veloci è previsto anche l'impiego di bombe e siluri con carica atomica tattica lanciati a gran distanza da lanciarazzi o portati da elicotteri telecomandati.
Impiego degli IRBM da unità di superficie. - Le portaerei e gli incrociatori, come le unità ausiliarie e le n. mercantili di elevato dislocamento, sono adatte a lanciare i missili strategici a raggio intermedio (IRBM). La loro sistemazione a bordo, se essa è già avvenuta o in studio, è tuttavia tenuta nel massimo segreto.
Difesa delle unità contro le radiazioni. - La previsione di esplosioni atomiche che, anche quando non danneggiano direttamente l'unità, irradiano in una larga zona grande quantità di radiazioni direttamente o indirettamente per ricaduta (ingl. fall-out) sulla superficie del mare, obbliga a munire le unità navali di sistemi di protezione per il personale. Essi sono costituiti essenzialmente da un sistema di prelavaggio con acqua di mare per impedire il deposito di particelle radioattive sulle strutture esterne della nave e dalla completa chiusura e condizionamento in ciclo chiuso di tutti i locali interni (da cui tutte le armi ed apparecchiature esterne debbono poter essere manovrate a distanza). Nei locali dell'apparato motore, per la temperatura che si sviluppa quando sono chiusi, non può sostare personale; è quindi stato attuato sulle più moderne unità il completo telecomando ed automazione degli apparati motori.
Sommergibili. - L'applicazione dell'apparato motore nucleare e dei missili IRBM ha particolare interesse per i sommergibili e ne ha rivoluzionato le caratteristiche (v. antisommergibile, difesa e sommergibile, in questa App.).
Unità e mezzi da sbarco. - Per le operazioni di sbarco ed occupazione del territorio nemico (v. anche sbarco, in questa App.) le unità specializzate nei varî compiti, di costruzione anche recentissima, ma le cui caratteristiche non sono molto variate dopo la seconda guerra mondiale; esse possono essere divise in due classi: piccole unità e mezzi minori per lo sbarco di uomini, armi, autoveicoli, rifornimenti; unità maggiori per portare nei pressi del punto di sbarco i mezzi minori con il materiale e il personale che dovranno sbarcare.
Nella prima classe, oltre ai mezzi minori da 10-20-30-50 o più t e ai veicoli anfibî per lo sbarco di uomini, di piccoli carri armati e degli armamenti più leggeri, si hanno piccole unità dei tipi più svariati per i varî compiti; fra di esse, unità di oltre 1000 t di dislocamento ma di forme prodiere tali da consentire l'avvicinamento alla spiaggia per lo sbarco, a mezzo di un ampio portellone prodiero, di carri armati e di veicoli anfibî; unità più piccole armate con numerosissimi razzi per l'appoggio tattico ravvicinato alle truppe che sbarcano. Nella seconda classe si hanno: unità da trasporto da attacco (che gli S. U. A. chiamano attack transports) di dislocamenti compresi fra le 6000 e le 10.000 t atte a portare nella vicinanza della zona di sbarco sia le truppe e l'armamento da sbarcare, sia i mezzi minori con cui inviarli in spiaggia; unità da carico da attacco (che gli S. U. A. chiamano attack cargo ships) di analoghi dislocamenti per il successivo rifornimento di armi, munizioni, ecc. delle truppe sbarcate.
Fra le unità da trasporto da attacco, alcune (che gli S. U. A. chiamano amphibius force flag ships) sono specialmente attrezzate per dirigere le operazioni di sbarco con apparecchiature radar e di telecomunicazioni eccezionalmente complesse per i molteplici collegamenti necessarî durante le operazioni. Altre unità da trasporto (che gli S. U.A. chiamano dock landing ships) di 5000-10.000 t hanno nella parte poppiera la forma di veri e proprî bacini; esse portano i mezzi minori da sbarco sulla poppa molto bassa ma munita di alte fiancate per la protezione dal mare e a poppa di un ampio portellone apribile. Per effettuare la messa in mare dei mezzi minori la nave s'immerge di poppa con immissione di acqua nelle casse zavorra ed apre il portellone allagando la parte centrale della poppa e portando i mezzi minori (eventualmente già carichi di truppa e di armamento) a galleggiare in acque tranquille da cui possano partire per l'operazione di sbarco.
Negli ultimi anni anche le n. portaelicotteri sono entrate a far parte - in numero e con importanza sempre maggiore - delle forze anfibie, portando sia il personale ed i materiali da sbarcare sia gli elicotteri destinati a sbarcarli (dall'aria) e le sistemazioni per il loro impiego.
Le unità da guerra dal 1948 al 1960. - Nella voce marina: m. militare, in questa App., si sono illustrati i programmi navali delle varie marine nazionali; si daranno qui di seguito notizie sui varî tipi di navi così come sono rappresentati nelle principali marine. Per le navi portaerei, v. portaerei, in questa Appendice.
Incrociatori. - I maggiori incrociatori armati con artiglierie contraeree sono ancora i 3 S. U. A. della classe Des Moines da 17.000 t standard e 33 nodi, armati con 9-203/55, 12-127/38, 24-76/50, tutte armi contraeree a caricamento automatico e ad elevato ritmo di fuoco. Fra i più moderni sono: i 3 inglesi classe Tiger (di cui uno ancora in costruzione) di 9550 t standard e 31,5 nodi, armati con 4-152 contraerei e 8-76 contraerei di nuovo modello completamente automatici; i 2 francesi Coloert e De Grasse di circa 9000 t standard e 32-33 nodi, armati con 16-127 contraerei e 20-57 Bofors contraerei. Fra gli incrociatori inizialmente armati con artiglierie e poi trasformati per l'impiego di missili sono da rilevare i due incrociatori S. U. A. Boston e Canberra della classe Baltimore da 13.500 t standard, su cui fin dal 1955 sono stati sistemati a poppa, al posto delle artiglierie, missili contraerei Terrier. Analoga trasformazione è in corso su 6 incrociatori della classe Cleveland da 10.670 t standard, sistemando a poppa missili del tipo Talos o del tipo Terrier, e sull'incrociatore Albany classe Oregon City da 13.700 t standard, sistemando missili a prora ed a poppa al posto dell'armamento principale di artiglieria. Altri incrociatori della classe Baltimore sono stati trasformati per il lancio di missili mare-mare e mare-terra del tipo Regulus.
Nella stessa categoria può rientrare l'incrociatore italiano Garibaldi da 10.000 t standard pronto nel 1961; in questo caso la trasformazione è così ampia che l'unità può essere ritenuta completamente nuova conservando solamente le strutture di scafo e l'apparato motore della precedente unità. L'armamento, che comprendeva 10-152/55 non antiaerei, 8-100/47 contraerei e molte mitragliere, è stato completamente sostituito sistemando a prora due torrette contraeree automatiche da 135/45 ed a poppa una batteria di missili Terrier con due stazioni guida missili (che gli S. U. A. chiamano director). Come armamento secondario il Garibaldi avrà sui lati 8-76/62 contraerei automatici. Per la condotta delle artigliere contraeree saranno sistemate 5 stazioni del tiro munite di radar con punteria automatica. Tutte le sovrastrutture sono di nuovo tipo per consentire la sistemazione dei radar di scoperta e "tridimensionali", della C.O.C., dei director e delle stazioni di direzione del tiro necessarî per l'impiego di missili e artiglieria.
Fra gli incrociatori armati con missili contraerei è il Long Beach in costruzione negli S. U. A. con apparato motore nucleare da 14.000 t standard e 45 nodi armato con missili contraerei Talos e Terrier. Nella classe incrociatori si possono far rientrare anche le 20 nuove fregate missilistiche S. U. A. della classe Coontz da 5000 t e 34 nodi; una prima serie di queste unità sarà armata con 2-127/54 contraerei automatici a prora e missili Terrier a poppa; una seconda classe con missili Terrier a prora ed a poppa. Una di queste unità avrà apparato motore nucleare.
I due nuovi incrociatori italiani armati con missili ora in costruzione Doria e Duilio da 6000 t standard e 30 nodi sono di tipo differente dagli incrociatori armati con missili e dalle fregate missilistiche S. U. A. perché hanno a proravia una batteria di missili Terrier simile a quella del Garibaldi per il tiro contraereo ed antinave e 8-76/62 per la difesa contraerea ravvicinata mentre a poppa hanno tutte le sistemazioni per l'impiego di 3 grandi elicotteri antisom del tipo Sikorsky e per il loro ricovero in hangar. Queste unità saranno quindi bivalenti perché uniranno all'armamento contraereo di missili e cannoni le più ampie possibilità antisom che si possono oggi prevedere: scoperta del sommergibile sia con l'ecogoniometro di bordo di elevate prestazioni sia con ecogoniometri portati da elicotteri, attacco con bombe o siluri portati da elicotteri.
Cacciatorpediniere. - Anche questa classe di unità comprende ora sia unità armate con artiglierie contraeree sia unità (ancora in costruzione) armate di missili contraerei a piccola gittata. Fra i più moderni cacciatorpediniere armati con artiglierie (tutte contraeree) i 18 S. U. A. della classe Sherman da 2850 t standard e 33 nodi, armati con: 3 cannoni da 127/54 automatici, 4 da 76/50 di nuovissimo modello a ritmo di fuoco molto elevato e 4 tubi lanciasiluri da 533 mm; gli 8 inglesi della classe Daring da 2600 t standard e 30-34 nodi entrati in servizio dopo il 1953 ed armati con 6 cannoni da 114, 6 mitragliere da 40 mm, 10 tubi lanciasiluri da 533 mm ed armi antisom del tipo Squid; i 74 moderni cacciatorpediniere sovietici della classe Skoryi da 2600 t standard e 38 nodi armati con 4 cannoni da 120 mm e 2 da 76 mm, 7-8 mitragliere da 37 mm e 10 tubi lanciasiluri da 533 mm; i 17 cacciatorpediniere francesi del tipo Surcouf (di cui 5 specialmente attrezzati per la guida degli aerei da caccia intercettatori) da 2750 t standard e 34 nodi, armati con 6 cannoni da 127 mm, 6 mitragliere da 57 mm e 6 da 20 mm e con 12 tubi lanciasiluri da 550 mm (per siluri antinave e antisommergibili); il nuovo cacciatorpediniere della marina francese La Galissonière, analogo ma con armamento più moderno che comprenderà forse missili; i due cacciatorpediniere (detti cacciatorpediniere conduttori) italiani della classe S. Giorgio da 4000 t standard e 40-36 nodi (completati nel 1952 utilizzando gli scafi e gli apparati motori di due incrociatori leggeri della classe Capitani Romani costruiti durante la seconda guerra mondiale), armati con 6 cannoni da 127/38,20 mitragliere 40/56 ed un lanciabombe antisom trinato da 320 mm; i due cacciatorpediniere italiani della classe Impetuoso di 2700 t standard e 34 nodi, armati con 4-127/38, 16-40/56, 2 tubi lanciasiluri da 533 ed un lanciabombe antisom trinato da 305 mm.
Fra i cacciatorpediniere armati con missili contraerei in costruzione: i 18 S. U. A. della classe Charles F. Adams da 3370 t standard e 35 nodi, armati con 2-127/54 automatici e missili contraerei a piccola gittata Tartar; un 19° cacciatorpediniere della stessa classe avrà apparato motore nucleare (velocità prevista, 50 nodi); i 4 inglesi della classe County da 4000 t standard e 32,5 nodi, armati con 4-114, missili contraerei inglesi dei tipi Sea Slug e Sea-cat, 6 tubi lanciasiluri da 553 mm e attrezzati per portare un elicottero antisom; i due italiani Impavido e Intrepido da oltre 3000 t standard e 34 nodi, armati con 2-127/38, 4-76/72, missili a corta gittata contraerei Tartar e 6 tubi lanciasiluri antisommergibili.
Fregate antisommergibili (negli S. U. A. detti cacciatorpediniere di scorta). - Fra le più moderne le 13 S. U. A. della classe Dealey da 1280 t standard e 25 nodi, armate con 4-76/50 e con lanciarazzi antisom del tipo MK108 e le 4 analoghe della classe Claud Jones ancora in costruzione. Fra le moderne fregate antisom inglesi le 18 della classe Whitby da 2200 t standard ed oltre 30 nodi, armate con 2-114, 2-40 mm, 12 tubi lanciasiluri da 533 antisom e antinave, due lanciabombe trinati del tipo inglese Limbo. Fra le moderne fregate sovietiche le 24 della classe Kola da 1250 t standard e 30 nodi, armate con 4-100 mm e 37 mm, 3 lanciasiluri da 533, e le 12 (o più) della classe Riga da 1200 t standard e 28 nodi con analogo armamento completato da 4 lanciabombe antisom. Fra le fregate antisom francesi le 18 delle classi Le Normand e Le Corse da 1300 t standard e 27 nodi, armate con 6-57 mm e 2-20 mm e con lanciarazzi antisom sestuplo Bofors e 12 lanciasiluri per siluri antisom e le 9 in costruzione della classe Amiral Charner di 1750 t e 25 nodi. Fra le fregate antisom canadesi le 18 della classe S. Laurent e Restigouche di 2000 t standard e 25-17 nodi, armate con 4-76 mm, 2-40 mm, 2 lanciabombe antisom trinati Limbo e tubi lanciasiluri per siluri antisom.
Fra le più moderne fregate antisom italiane le 4 del tipo Cigno con apparato motore a vapore da 1700 t standard e 26 nodi armate con 4-76/62, 4-40/70,2 lanciasiluri da 533 ed 1 lanciabombe antisom da 320 mm trinato; le 4 del tipo Bergamini con apparato motore Diesel di 1400 t e 25 nodi, armate con 3-76/62, 1 lanciabombe antisom singolo da 320 mm a rapido ritmo di fuoco e 6 lanciasiluri antisom, capaci di portare e impiegare un elicottero Bell 47 J-Ranger per la caccia antisommergibile.
Sommergibili. - Questa classe comprende ora unità con apparato motore convenzionale (in genere Diesel in superficie ed elettrico su batterie di accumulatori in immersione) e unità con apparato motore nucleare (v. anche Sommergibile, in questa App.).
Fra i più moderni sommergibili con apparato motore convenzionale negli S. U. A. i 6 della classe Tang di 1615 t standard e velocità in immersione 18 nodi; i 3 della classe Barracuda con compiti antisom detti sommergibili Hunter Killer da 765 t standard e 13 nodi di velocità in immersione; il sommergibile Albacore di 1280 t standard con oltre 20 nodi di velocità in immersione (completato nel 1953), specialmente progettato per studiare le forme di scafo adatte alla massima velocità e manovrabilità in immersione, da applicare poi anche ai sommergibili con apparato motore nucleare; i 2 della classe Grayback da 1750 t standard con velocità in immersione di 18 nodi costruiti per il lancio di missili mare-mare e mare-terra della classe Regulus; i 4 sommergibili da attacco della classe Tang migliorata, da 1600-1700 t standard progettati anche in base alle esperienze dell'Albacore per le massime prestazioni subacquee ottenibili con apparato motore convenzionale (velocità in immersione prossima ai 25 nodi); è previsto che queste 4 unità recentemente completate saranno gli ultimi sommergibili americani con apparato motore convenzionale. Fra i nuovi sommergibili sovietici i 60 della classe Z da 1850 t standard e 12-16 nodi di velocità in immersione ed i 100 della classe W da 1050 t standard e 16-17 nodi di velocità in immersione. Non è noto se l'URSS abbia già in mare sommergibili atti al lancio di missili e di quale tipo. Fra gli inglesi gli 8 della classe Porpoise da 1700 t standard ed alta velocità in immersione; i 6 simili della classe Repeat in costruzione; i due sperimentali della classe Excalibur da 780 t standard ed oltre 25 nodi di velocità in immersione ottenuti con apparato motore di tipo speciale a perossido di idrogeno. Fra i francesi i 6 oceanici della classe Narval da 1200 t standard e 18 nodi di velocità in immersione; i 4 antisommergibili della classe Arethuse da 400 t standard e 16 nodi di velocità in immersione; gli 8 della classe Daphné da 750 t standard e 16 nodi di velocità in immersione. Fra gli italiani il Bario da 1525 t standard e 12 nodi di velocità in immersione ed i due piccoli sommergibili antisom in costruzione Toti e Bagnolini da 300 t standard e 13 nodi di velocità in immersione.
Fra le unità americane con apparato motore nucleare: i due Nautilus e Sea Wolf, già in servizio dal 1955-57, da 3200-3500 t e velocità in immersione superiore ai 20 nodi; lo Skipjack, in servizio dal 1959, e gli altri 6 analoghi in costruzione, con forme di scafo del tipo Albacore, con alta velocità e manovrabilità in immersione, per compiti anche antisom, di dislocamento di 2850 t standard e velocità in immersione molto elevata; i 4 della classe Skate, in servizio, da 2370 t standard e circa 20 nodi di velocità in immersione. Molti altri sommergibili S. U. A. con apparato motore nucleare di varie classi sono completati o in costruzione; di maggior interesse: quelli delle classi George Washington e successive - i primi dei quali sono già entrati in servizio - costruiti per impiegare gli IRBM Polaris, che hanno 5600 t di dislocamento standard ed alta velocità in immersione; i sommergibili di questa classe sembra possano portare 16 missili Polaris; il sommergibile Triton da 5900 t standard e di presunta velocità in immersione superiore ai 30 nodi consentita dall'apparato motore azionato da due reattori nucleari; quest'ultima unità, impostata nel maggio 1956 e già completata, è il più grande sommergibile sinora costruito nel mondo e sarà impiegato come stazione mobile per la scoperta radar in mare (sottomarino picchetto radar). Le notizie su sommergibili sovietici con apparato motore nucleare, in servizio o in costruzione, non sono sicure; si pensa che 6 unità da 3000 t e 25 nodi siano in costruzione e che un'aliquota degli altri 50 in costruzione abbia apparato motore nucleare. L'Inghilterra ha in costruzione il sommergibile Dreadnought da 3000 t standard con apparato motore nucleare che utilizza un reattore comprato negli S. U. A.; la Francia ha in progetto una unità da 4000 t con apparato motore nucleare; anche l'Italia ha in studio un sommergibile con apparato motore nucleare.
Apparati motori.
Si parlerà in questo capitolo, partitamente per la marina mercantile e per la marina militare, degli apparati motori tradizionali, rinviando anche, per i progressi tecnici dei singoli apparati, alla voce motore, in questa App.; alla propulsione nucleare sarà dedicato in seguito un capitolo apposito, nel quale, per necessità di chiarezza, il problema sarà trattato unitariamente, rinviando, per i particolari tecnici dei reattori nucleari, alla voce reattore, in questa Appendice.
Marina mercantile. - Tipi di apparati motori in esercizio. - Secondo le statistiche mondiali dell'Istituto di Classificazione Navale Britannico, il Lloyd's Register of Shipping, le n. mercantili a propulsione meccanica, di stazza lorda superiore alle 100 t, erano suddivise, negli anni 1948 e 1959, come segue.
Progressi della meccanica navale dal 1948 al 1959. - 1) Apparati motori a vapore. Sia le motrici alternative, sia le turbine hanno segnato notevoli progressi causa il rilevante aumento della pressione del vapore e del suo grado di surriscaldamento e gli importanti sviluppi della tecnologia dei metalli e dei materiali in genere usati nelle caldaie e nelle macchine. Per quanto riguarda le caldaie, dai comuni tipi con tubi a ritorno di fiamma si è addivenuti alle caldaie a tubi d'acqua, a rapida evaporazione, con pressione di esercizio di circa 55 kg/cm2 e temperature del vapore di circa 450 °C.
a) È via via diminuita l'applicazione delle motrici a stantuffo del tipo più semplice, limitata in generale alle navi di minore importanza e destinate a traffici locali, ed è invece aumentato il numero delle installazioni nelle quali la macchina alternativa è stata combinata con turbine di scarico ed in cui sono stati studiati mezzi intesi a migliorare il rendimento complessivo del l'apparato.
b) Per ragioni di minor volume specifico, è stato spesso necessario dare preferenza agli impianti di turbine a vapore, specie per le navi più grandi e più veloci destinate al trasporto passeggeri (potenze superiori a ~ 15.000 CV).
In queste installazioni la trasmissione della potenza dalle turbine alla linea d'asse e quindi all'elica è in generale meccanica, cioè tramite ingranaggi, a doppia riduzione, in modo da ridurre l'alto numero di giri dei rotori delle turbine al numero di giri di maggior rendimento per l'elica (circa 110 giri al primo). In molte petroliere, costruite durante la guerra e mantenute in esercizio nel dopoguerra, è stata adottata la trasmissione turboelettrica: le turbine, cioè, conducono alternatori i quali alimentano i motori elettrici collegati alle linee d'assi. Nel decennio 1949-1959 non si è però constatato alcun progresso nel numero delle applicazioni di siffatto sistema di propulsione.
2) Apparati motori a combustione interna: a) Motori alternativi. Quelli a carburazione hanno applicazioni limitate a piccole potenze; quelli a testa calda sono ormai in corso di eliminazione come mezzo di propulsione navale; i motori Diesel, per i notevolissimi progressi, possono ora competere con le turbine a vapore anche nel campo delle potenze dei 20.000 CV circa per ogni unità, campo riservato, sino a qualche anno fa, alle motrici a vapore. Continuo è stato in questi ultimi anni l'aumento delle motonavi per le medie potenze, grazie soprattutto alla maggior potenza specifica e al minor consumo specifico che, nei motori più recenti, si sta avvicinando ai 155 grammi/CV asse/ora di olio combustibile.
Grandi miglioramenti sono stati apportati nei tipi a semplice effetto a 4 ed a 2 tempi sovralimentati, con sviluppo di grandi potenze in relazione all'aumento della pressione media, che nei motori più recenti supera i 9 kg/cm2, pur potendo mantenere pressioni massime e temperature allo scarico praticamente accettabili. La potenza di ogni cilindro si aggira ora sui 2000 ÷ 2100 CV, il che permette di poter disporre di motori a 12 cilindri, che sviluppano ben 25.000 CV complessivamente. Tre grandi stabilimenti di motori marini - Burmeister & Wain, Fiat e Man - hanno messo a punto i loro prototipi di grande diametro, ottenendo ottimi risultati, anche come possibilità di aumento del grado di sovralimentazione, in servizio continuativo. Per quanto concerne il rendimento complessivo delle motrici a vapore e dei motori Diesel, i seguenti possono essere considerati valori normali:
Nel complesso del tonnellaggio mondiale al 30 giugno 1959, le motonavi rappresentavano il 41% del totale, mentre alla vigilia della guerra, nell'anno 1939, tale percentuale era pari al 24,7. b) Turbine a gas. Apparati motori con turbine a gas sono da qualche tempo in esercizio: la petroliera John Sergeant, con turbina a gas a ciclo aperto, comprendente una turbina a semplice stadio di alta pressione ed una di bassa pressione collegata alla prima ruota del gruppo riduttore ad ingranaggi; la potenza dell'apparato motore è di 6.000 cavalli-asse. La motonave William Patterson, invece, è stata trasformata di recente, sistemando due turbine a gas, ciascuna di 3.000 cavalli-asse, in sostituzione del precedente apparato motore a vapore. Questo nuovo apparato è distinto in due parti: a) i generatori a stantuffi liberi, per la produzione del gas che viene inviato alle turbine dopo compressione; b) le turbine a gas che generano la potenza trasmessa all'asse porta-elica.
I detti impianti sono da considerarsi sperimentali, anche perché è tuttora sotto esperimento la possibilità di sostituire con olio combustibile da caldaie l'olio Diesel, usato sinora di preferenza nelle camere di combustione, con grave onere finanziario per l'esercizo dell'apparato motore.
3) Combustibili. Tra i fatti più notevoli avvenuti nel decennio 1949-1959, meritano menzione la costante riduzione del consumo di carbone, quale combustibile usato negli apparati motori delle navi, ed il diffondersi ed affermarsi del petrolio e dei suoi derivati, in sostituzione del carbone. Ciò è brevemente indicato dalle seguenti cifre:
4) Macchinarî ausiliari e corrente elettrica. Grandi progressi sono stati fatti anche nei numerosi macchinarî ausiliarî di bordo, molti dei quali sono attualmente a motore Diesel oppure elettrici, in sostituzione degli ausiliarî a vapore. Per quanto concerne la corrente elettrica a bordo, da anni è stata riconosciuta la superiorità della corrente alternata nei confronti di quella continua, grazie alla maggiore semplicità degli impianti, maggiore sicurezza di funzionamento e minor bisogno di manutenzione. In relazione a ciò, le più recenti installazioni di bordo sono a corrente alternata, a tensione molto maggiore di quello considerato normale prima della guerra. In tali moderni impianti si fa uso di corrente trifase a 440 V-60 hertz.
Marina da guerra. - Il decennio 1948-58 è stato caratterizzato essenzialmente dall'avvento della propulsione nucleare: l'impiego dell'energia nucleare per la propulsione delle n. presenta caratteristiche tali da influenzare radicalmente la strategia navale e la tecnica delle costruzioni navali. Naturalmente anche i sistemi di propulsione convenzionali hanno cospicuamente progredito: è, anzi, opportuno sottolineare il fatto che lo sfruttamento dell'energia nucleare per la propulsione è stato possibile grazie anche allo sviluppo delle "parti convenzionali". Lo sviluppo delle armi atomiche e termonucleari ha avuto influenza anche diretta nello studio degli apparati motori tradizionali, imponendo i nuovi criterî dell'automatizzazione, telecomando e telecontrollo degli apparati motori.
Disposizione degli apparati motori. - La disposizione degli apparati motori sulle n. da guerra è rimasta praticamente quella tradizionale dei locali caldaie separati dai locali macchine. Nonostante gli apparenti vantaggi di compattezza e semplicità delle sistemazioni in locale unico, l'adozione di nuove apparecchiature ausiliarie (per la deareazione dell'acqua di alimentazione, per il controllo automatico della combustione, per il telecomando, ecc.) renderebbe il locale unico oltremodo ingombro, e perciò poco praticabile, oppure eccessivamente lungo. Spiccata, invece, è la tendenza all'assoluta indipendenza dei gruppi di propulsione, tale cioè che ciascuno sia, in sé, completo ed autonomo: le comunicazioni fra i varî gruppi di propulsione sono limitate e proporzionate soltanto per i casi di emergenza.
Caldaie, turbine a vapore e riduttori. - Nel decennio in esame si è verificata la stabilizzazione di quei valori di pressione e temperatura del vapore che si erano raggiunti nella seconda metà del precedente decennio. La maggior parte delle caldaie in servizio, sulle n. militari più recenti, lavorano a pressioni comprese fra 45 e 60 atmosfere e temperature del vapore surriscaldato fra 400 e 500 °C. Soltanto alcuni tipi più recenti di n. sono dotati di caldaie a 84 atmosfere che producono vapore surriscaldato intorno a 570 °C. Le moderne caldaie hanno piccolo volano d'acqua, per cui risultano leggere e poco ingombranti in relazione alla loro potenza evaporatoria: corrispondentemente risultano più delicate nella condotta.
Nuovi criterî di progettazione sono stati introdotti per le turbine, a seguito di approfondite ed estese esperienze sul comportamento dei varî organi (palette, dischi, tamburi, ecc.) delle turbine stesse. Da qualche marina è accettato che le velocità critiche di rotazione dei rotori delle turbine, già in sede di progetto, capitino nel campo delle velocità di funzionamento. Si è infatti constatato che, nel passato, senza che si verificassero inconvenienti, le velocità critiche, a causa della cedevolezza degli appoggi, capitavano nel campo di lavoro. I nuovi criterî, insieme alla migliore conoscenza delle proprietà tecnologiche dei materiali (con particolare riguardo al comportamento a caldo ed a fatica) ed all'impiego della doppia riduzione fra giri delle turbine e giri dell'elica, hanno consentito la costruzione di turbine leggere e poco ingombranti.
Le stesse considerazioni valgono per i riduttori: le macchine per il taglio dei denti hanno raggiunto un alto grado di precisione, per cui attualmente si possono costruire complessi con elevate velocità periferiche (circa 100 metri al secondo) e pressioni specifiche (40 kg/mm2), e pertanto più leggeri e meno ingombranti.
Motori Diesel. - Il notevole progresso tecnico conseguito ha reso oggi possibile realizzare apparati motori Diesel di peso moderato per unità di piccolo dislocamento, ma veloci, che richiedono potenze cospicue per la propulsione.
Le principali industrie europee producono motori veloci del tipo su indicato: la Napier fabbrica l'ormai famoso motore Deltic, che eroga 3140 cavalli a 2100 giri al minuto, pesando 1,84 kg per cavallo; la Mercedes Benz fornisce il motore MB 518, che sviluppa 3000 cavalli a 1720 giri al minuto con un peso specifico di 1,55 kg per cavallo; la FIAT ha in corso di prove il motore X 560 che, girando a 1640 giri al minuto, eroga al freno 3600 cavalli, con un peso di circa 1,6 kg per cavallo. Nel campo dei motori di media potenza la nostra industria ha realizzato motori relativamente leggeri e con elevate potenze unitarie. In merito sono da ricordare il motore FIAT 3012 RSS che, pesando complessivamente 23.800 kg, fornisce una potenza massima di 4200 cavalli a 900 giri al minuto, ed il motore Tosi QTV 320/12, che dà 4800 cavalli a 770 giri al minuto pesando 25.000 kg circa. La Marina militare italiana ha notevolmente contribuito alla realizzazione di questi due tipi di motori e ne ha disposta la sistemazione per la propulsione di unità di nuova costruzione.
Questi motori moderni, veloci e semiveloci, impongono, però, la soluzione di due problemi particolarmente complessi, quali la sospensione elastica di masse così notevoli ed il silenziamento acustico.
È noto che il motore Diesel è rumoroso: l'aumento del numero dei giri e la sovralimentazione hanno accentuato questa caratteristica, che risulterebbe preclusiva per l'impiego di detti motori su navi militari, se non si adottassero gli opportuni accorgimenti per contenere il rumore in limiti accettabili. Il motore Diesel, inoltre, avendo notevoli masse dotate di moto alterno, costituisce la maggior sorgente di vibrazioni delle navi, se non si realizza una discontinuità metallica fra motore e strutture di fondazione. Tale discontinuità si effettua interponendo fra motore e struttura portante degli elementi elastici dissipativi. La sospensione elastica implica però l'adozione di un giunto di disallineamento fra motore e linea d'asse.
Una conseguenza della disponibilità di motori leggeri e poco ingombranti è la possibilità, anche su unità di modesto dislocamento, di collegare su una stessa linea d'assi più motori, ognuno dotato di un accoppiamento facilmente sconnettibile.
Quando sullo stesso asse sono collegati più motori, oppure quando su una n. a più eliche propulse da motori si vuole effettuare la navigazione con una sola elica, è necessario tener presente che il motore Diesel ha, per ogni numero di giri, un valore massimo del carico sostenibile. Pertanto qualora non si voglia tollerare una sensibile decurtazione nella prestazione di un motore costretto a funzionare a regime diverso dal suo normale, bisogna ricorrere alle eliche a pale orientabili, oppure ai cambi di velocità.
Turbine a gas. - Leggerezza, modesto ingombro, compattezza e flessibilità sono le proprietà che hanno imposto questo tipo di macchina all'attenzione dei progettisti. Purtroppo, nonostante tali pregi, vi è un fattore sfavorevole che sconsiglia l'impiego di questa macchina come motore unico di una nave da guerra: il rendimento, già modesto alla massima potenza, diventa intollerabile ai bassi carichi. Va tenuto presente che una n. da guerra naviga, per la maggior parte della sua vita, a velocità relativamente bassa rispetto a quella massima sostenibile: l'impiego della turbina a gas come motore unico equivarrebbe, pertanto, a decurtare decisamente l'autonomia della nave. Perciò, se si eccettua l'esperimento effettuato dalla Marina britannica con la motocannoniera Brave Borderer (3 eliche, ognuna delle quali mossa da una turbina a gas Proteus della Bristol), nessuna unità militare ha apparato motore con sole turbine a gas.
Utilissimo impiego, invece, trovano le turbine a gas negli apparati motori misti, costituiti da turbina a vapore con turbina a gas ovvero da Diesel con turbina a gas. Con gli stessi la turbina a gas viene sfruttata, proprio per le sue caratteristiche di peso e di ingombro, come motore di spunto e cioè come motore destinato a fornire un supplemento di potenza per raggiungere la massima andatura della nave, mentre la potenza per la velocità di crociera viene fornita da turbine a vapore o da motori Diesel.
In questi casi vengono, naturalmente, adoperate turbine a gas a ciclo aperto e con asse del turbocompressore staccato dall'asse della turbina di potenza. In tal modo, si realizza il vantaggio di ridurre il peso e l'ingombro del motore principale, il quale viene proporzionato soltanto per la potenza di alta crociera, alla quale interessa maggiormente ottenere bassi consumi specifici. Vi sono già motocannoniere britanniche costruite con questo tipo di apparato motore e presso la Marina militare italiana è in corso di costruzione una motocannoniera con tre eliche, di cui ciascuna delle due esterne, a pale orientabili, sarà dotata di un motore Diesel FIAT X 560, mentre la centrale è azionata da una turbina a gas (fig. 1). La Marina britannica ha in costruzione anche unità della classe Coitnty con due eliche e fregate della classe Tribal monoeliche, nelle quali normalmente ogni asse sarà proulso a vapore mentree per la massima potenza vi sarà l'aiuto di una turbina a gas.
Ancora in fase praticamente sperimentale è la turbina a gas alimentata da generatori a pistoni liberi.
Automatizzazione, telecomandi e telecontrolli. - L'esigenza della condotta a distanza e dell'automaticità degli interventi delle sicurezze degli apparati motori deriva da due considerazioni fondamentali: 1) Se la n. attraversa una nube radioattiva, il personale deve essere ricoverato in appositi locali protetti contro le radiazioni. Questi locali non possono essere certamente quelli dell'apparato motore, nei quali circolano notevolissime masse d'aria per asportare il calore irradiato dalle macchine. Ne consegue che l'apparato motore deve essere completamente telecomandato e telecontrollato. 2) Gli apparati motori moderni sono molto efficienti, ma anche molto delicati; è pertanto necessario, in caso di avaria o d'irregolarità, l'intervento tempestivo delle sicurezze predisposte: non sempre il "tempo di reazione" umano è sufficiente per un pronto intervento. Di qui la necessità di disporre l'intervento automatico del provvedimento di sicurezza.
Per soddisfare le esigenze suaccennate è previsto un locale protetto chiamato "centrale di propulsione", nel quale vengono raggruppati tutti degli elementi necessarî per la condotta dell'apparato motore (manometri, termometri, flussometri, indicatori di posizione valvole di manovra per le turbine a vapore, o telecomando delle manette del gas per i motori Diesel e le turbine a gas, telecomandi di valvole, ecc.). Tutti questi telecomandi ed apparecchi di misura vengono raggruppati, secondo un ordine logico ed istintivo, in pannelli, sui quali trovano posto anche gli allarmi e le segnalazioni dell'avvenuto intervento degli automatismi. Il problema è molto complesso e richiede apparecchiature costose (perché debbono risultare molto sensibili oltre che di sicuro e prolungato funzionamento) e soprattutto un approfondito studio preventivo per evitare sia l'omissione di elementi indispensabili sia l'aggiunta di elementi superflui. La Marina militare italiana ha assunto in questo campo una posizione di avanguardia: essa, infatti, primissima tra tutte le Marine, ha già in corso costruzioni navali con apparati motori completamente telecontrollati e telecomandati e con un buon grado di automatizzazione.
Propulsione nucleare.
Il controllo della reazione nucleare di fissione ha messo a disposizione dell'uomo una nuova fonte di energia, la cui sollecita utilizzazione per la propulsione navale va ascritta a merito dell'amm. H.G. Rickover della Marina militare degli S. U. A. I vantaggi essenziali derivanti dalla propulsione nucleare sono tre: 1) completa indipendenza dalla presenza dell'aria atmosferica necessaria alla combustione in quanot il reattore nuclerae non ha bisogno dell'ossigeno per produrre energia; 2) autonomia praticamente illimitata: il nocciolo del reattore nucleare ha, di solito, una vita superiore a un anno continuativo, per cui la n. nucleare potrebbe navigare, senza soluzione di continuità, per un eguale periodo; si comprende, quindi, che non è la sorgente di energia che limita l'autonomia, ma il fattore umano; 3) velocità media della n. nucleare decisamente superiore a quella di una simile n. convenzionale, e molto prossima alla velocità massima.
Un apparato motore nucleare è costituito (fig. 2) dalla parte nucleare vera e propria, che comprende il reattore, il circuito del refrigerante primario, lo scambiatore di calore e i macchinarî e apparecchiature ausiliarie relative, e dalla parte convenzionale, che comprende le turbine di propulsione, i generatori di energia elettrica, il condensatore, il riduttore con linee d'alberi ed eliche e tutti i macchinarî ed apparecchiature ausiliarie relative. L'energia sviluppata sotto forma di calore dalla fissione nucleare viene asportata a mezzo del fluido refrigerante primario, che può essere acqua pressurizzata (in modo da impedirne l'ebollizione), acqua in ebollizione, gas, liquido organico o metallo fuso (quest'ultimo, però, si è rivelato poco idoneo per la propulsione navale, come è stato dimostrato dall'esperienza fatta sul sottomarino americano Seawolf, per il quale si sta già procedendo alla sostituzione del reattore raffreddato a sodio con un altro raffreddato con acqua pressurizzata). Il fluido refrigerante primario passa nello scambiatore di calore, dove cede calore al fluido secondario.
Nella parte convenzionale si effettua il normale ciclo: il vapore prodotto nello scambiatore di calore percorre le turbine, sia principali che dei generatori elettrici, quindi passa nel condensatore: l'acqua di condensazione viene inviata nello scambiatore di calore donde ricomincia il ciclo.
I problemi fondamentali da risolvere per l'applicazione dell'energia nucleare alla propulsione sono: la realizzazione di una schermatura efficiente e per quanto possibile poco pesante, e la costruzione di macchinari di assoluta garanzia di funzionamento prolungato, aventi cioè una vita, fra le revisioni, dello stesso ordine di grandezza della vita del nocciolo del reattore nucleare. Il problema della schermatura contro le radiazioni è, di per sé stesso, identico a quello degli impianti fissi di potenza. Ma nel caso delle navi si deve risolvere il problema di riunire, nel minimo spazio possibile, i componenti che possono determinare inquinamento radioattivo (e sono tutti i componenti del circuito primario), compatibilmente con la necessità di ottenere la massima accessibilità a tutte le parti per le manutenzioni e le ispezioni. Poiché quanto più piccolo è lo spazio da schermare, tanto minore risulterà il peso della schermatura, si tratta di studiare una sistemazione che rappresenti un giusto compromesso fra le varie esigenze e che riesca a sfruttare anche la posizione dei varî accessorî (in alcune installazioni, per esempio, si trae partito dalla disposizione delle bombole contenenti la riserva di acqua primaria per realizzare un elemento schermante).
Sia le turbine sia i macchinarî ausiliarî debbono avere un grado di funzionalità e di resistenza tale da consentire il funzionamento continuativo per lunghissimi periodi.
La propulsione nucleare è stata applicata per la prima volta negli S. U. A. nei sommergibili (primo sommergibile nucleare costruito il Nautilus: v. sommergibile, in questa App.). Dalla fine del 1959 è in esercizio il rompighiaccio sovietico Lenin, destinato anche a traffici nelle acque dell'Oceano Artico e che ha un apparato motore così costituito: reattore ad acqua pressurizzata: diametro ed altezza del nocciolo metri 1 e metri 1,60; combustibile: ossido di uranio; potenza termica: 90 MW; schermatura: leghe di zinconio; protezione biologica: strati di ghisa, di acqua di cemento; impianto di propulsione turboelettrico che comprende: tre turboalternatori con pressione del vapore a 28 kg/cm2 ed a 310 °C, che alimentano tre motori, che danno moto ad altrettante eliche. Potenza dell'apparato motore: 44.000 cavalli asse.
Attualmente è in corso di allestimento in un cantiere degli S. U. A. la turbonave Savannah, che ha un apparato di propulsione simile a quello del rompighiaccio Lenin. Esso ha però potenza inferiore, pari a 22.000 cavalli asse. La già ricordata turbonave Savannah sarà quindi la prima nave trasporto di merci e passeggeri a propulsione nucleare. Nella fig. 3 è indicato lo schema di funzionamento dell'apparato motore di questa nave.
La propulsione nucleare è attualmente molto lontana da poter offrire vantaggi economici che possano indurre gli armatori ad adottarle sulle navi di commercio a cuasa degli enormi costi previsti per la costruzione e l'esercizio ed a causa delle grandi difficoltà di vario genere, che si oppongono ad una rapida diffusione del nuovo sistema. Soprattutto a vincere tali difficoltà è intesa l'iniziativa del governo degli S. U. A. di far costruire ed armare la turbonave Savannah. In considerazione però dei continui rapidi progressi delle tecnologie dei metalli e della meccanica navale, si può prevedere in un tempo non molto lontano il graduale affermarsi della propulsione nucleare e lo sviluppo abbinato delle turbine a gas, che potrebbero utilizzare direttamente il calore di un gas, impiegato quale refrigerante del reattore. Vedi tav. f. t.
Bibl.: Consultazione generale: Atti del Collegio nazionale degli ingegneri navali e meccanici italiani, Genova 1947-1959; Transactions of the Royal institution of naval architects, Londra 1953-1960; statistiche in La Marina Italiana, dicembre 1959; statistiche in Lloyd's Register of Shipping, Londra.
Marina militare: annuarî Jane's fighting ships, Londra 1959-60 e Les Flottes de combat, Parigi; inoltre: Rivista Marittima, Roma.
Scafi: sulla turbonave Rotterdam, L. Cristiani, in Informazioni Marittime, dic. 1959; sulla turbonave nucleare Savannah, L. Cristiani, in 24 Ore, 19 agosto 1959; sul trasporto di liquigas Agipgas III, L. Cristiani, in 24 Ore, num. spec. ottobre 1959; sugli aliscafi, G. Soldà, Memoria presentata all'Associazione di tecnica navale (ATENA), Genova, 5 ott. 1957; sui galleggianti flessibili per il trasporto dei petrolî, in Dracones, febbr. 1960, Londra; sui cuscini volanti, L. Cristiani, in Informazioni Marittime, febbr. 1960. Sui provvedimenti di legge a favore dell'industria cantieristica e dell'armamento in Italia, cfr. i testi delle leggi e relative regolamentazioni 1946-1959.
Apparati motori: sui motori Diesel, P. Dumanois e R. Buty, Les progrés recents du moteur Diesel, Parigi 1959; sulle turbine a gas, J. Lamb, The marine gas turbine, ivi 1959 (pubblicaz. per il 130° anniv. del "Bureau Veritas"); L. Cristiani, Applicazioni delle turbine a gas sulle navi mercantili, memoria presentata all'ATENA di Genova il 3 dic. 1959; sulle turbine a vapore, M. Guiot, Les progrès des installations à vapeur propulsives (chaudières-turbines-engrenages), Parigi 1959 (pubblicaz. per il 130° anniv. del "Bureau Veritas"); sulla propulsione atomica, F. Mazzoleni, Ingegneria nucleare, Milano 1956; Bollettino del genn. 1960 di Atom, periodico della U.K. Atomic Energy Authority, Londra; M.C. Hartnell Beavis, A nuclear reactor installation for marine use, Atomic Energy Division del G. E.C., Londra; R. Brard, Aperçu sur la propulsion atomique, Parigi 1959.