Libro, edito nel 1943 dalla Regia Accademia Navale, dai contenuti molto tecnici e quindi destinato ad una utenza qualificata, come erano appunto gli allievi ufficiali della Regia Marina.
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Il Comando di Grupsom Ringrazia il C.te Millelire per aver messo a disposizione questo prezioso Manuale.
Mezzi di Governo Timoni Orrizzontali e Verticali
Paragrafo 3 °
AZIONI SULLO SCAFO DELLA RESISTENZA AL MOTO
In altro capitolo si è già parlato della resistenza al moto, e del suo punto di applicazione. Si era anche accennato alla linea di applicazione che si riteneva per comodità parallela alla direzione del moto, mentre in effetti ciò non avviene. Esaminiamo il caso di un sommergibile che navighi orizzontale, con timoni a zero ad una determinata quota. Se si fermano le macchine il sommergibile appena smorzato l’abbrivio tenderà a discendere e può darsi che occorrerà intervenire con variazioni d'acqua dalla cassa compenso, alfine di correggere l’appesantimento dovuto alla spinta statica negativa che in moto era equilibrata, e che, con le macchine ferme, si è manifestata. È da ritenere allora che, con il sommergibile in moto, la linea di applicazione della resistenza sta leggermente inclinata dal basso verso l’alto, sì da dare una componente verticale, che, in moto, è equilibrata dinamicamente, mentre, con sommergibile fermo, dà luogo ad appesantimento. Questa spinta statica negativa, come definita dall’Ammiraglio De Feo, e dovuta alle forme prodiere e poppiere del sommergibile. Queste forme non devono essere troppo idroplane verso prora, in modo che il centro di resistenza risulti spostato leggermente a poppavia del centro, di gravità e ciò è necessario come già sì è accennato per ottenere una maggiore stabilità di via subacquea. Comunque, le forme di carena e delle sovrastrutture vanno studiate in modo particolare, anche per evitare che forti superficie verso poppa danneggino la sensibilità del governo nel piano verticale, ed altresì che limitate superfici prodiere,anche se buone nella navigazione subacquea, diventino pessime nella navigazione in superficie
con mare grosso. Quindi tenendo conto di tutti questi fattori, molte volte in disaccordo tra di loro, bisogna cercare di ridurre al minimo la spinta statica negativa. Le considerazioni su esposte valgono per il caso del sommergibile che naviga orizzontale con timoni a zero. Con sommergibile inclinato longitudinalmente queste considerazioni perdono la loro importanza inquantochè le componenti di spinta negativa o positiva che subentrano sono talmente più forti da far ritenere trascurabili quelle dovute alla più o meno inclinazione della resistenza rispetto alla linea del moto quando il sommergibile naviga orizzontale. Consideriamo il caso nel quale esso naviga appruato a quota costante. L’azione della resistenza sarà esplicata per mezzo di un forza di cui una componente verticale determina una spinta negativa. Per rimettere il som- mergibile in condizione di navigare orizzontale a quota costante, occorrerà immettere nella cassa compenso centrale una quantità d'acqua uguale alla spinta negativa. Cioè il sommergibile è leggero. Analogamente, se il sommergibile naviga in quota appoppato si genera una spinta positiva, che bisognerà correggere togliendo acqua dalla cassa compenso perchè il sommergibile è pesante. Anche per queste variazioni delle spinte, come per i timoni, si può ammettere una certa pro porzionalità fra di esse e gli angoli d'inclinazione dello scafo, proporzionalità che varia al variare della velocità.GOVERNO DEL SOMMERGIBILE NEL PIANO VERTICALE
Esaminato le forze e le coppie che entrano in gioco nell'equilibrio del sommergibile, sappiamo che esse possono comporsi tra di loro, dando per risultante un'unica forza ed un'unica coppia. Questa forza e coppia dinamica possono equilibrarsi staticamente, mediante variazioni di acqua fra le casse compenso e le casse assetto. Un primo assetto, molto approssimato, si prepara con il sommergibile ancora in emersione e ciò per compensare le variazioni di peso che in esso sono avvenute per lo sbarco ed imbarco di materiali. Variazioni in più o in meno di pesi variati sì compensano con variazioni in meno o in più eseguite nella cassa compenso,ed inoltre, a seconda della posizione dei pesi variati, si calcola il momento appruante o appoppante risultante, momento che si equilibra con spostamenti di acqua fra le casse assetto, in modo da creare un momento della stessa entità, ma di segno contrario. Dosato così approssimativamente il sommergibile, si prende l'im mersione ed il comandante, dall’osservazione della quota al manometro dall'inclinazione dello scafo e dei timoni, ordina i necessari spostamenti d'acqua, che corrispondono all'applicazione di forze e coppie statiche fino a raggiungere il perfetto equilibrio del sommergibile per quella data velocità. Non molto semplice riesce a prima vista indicare le correzioni di assetto da dare e più che la teoria, occorre una lunga pratica e la conoscenza di ogni singolo tipo di sommergibile. Ciò va inteso nel senso di ottenere un buon equilibrio del sommergibile con il minimo indispensabile delle manovre di assetto, perchè più numerose sono esse, più comportano perdita di tempo e consumo di energia. In generale si può ritenere che appruamenti o appoppamenti del sommergibile persistenti, navigando in quota, vanno corrette con manovre da eseguire sulla cassa compenso centrale e cioè rispettivamente introduzione di acqua od espulsione per correggere alleggerimenti o appesantimenti . Con ciò si compensa la forza verticale, risultante di tutte quelle elementari applicate. Inclinazione dei timoni orizzontali in alto o in basso che persistono navigando in quota, vanno corrette con manovre di acqua fra le casse assetto, o fra cassa assetto e la cassa compenso verso poppa o verso prora, e che corrispondono all'applicazione di coppie statiche che annullano quelle dinamiche. Si equilibra così la coppia risultante di tutte quelle elementari applicate, ottenendo in breve tempo un buon equilibrio.Equilibrato così il sommergibile, non occorrono altri movimenti dell’acqua di assetto, perchè un buon timoniere possa tenerlo bene in quota.Per un buon governo con i timoni orizzontali, occorre che il som- mergibile non sia eccessivamente duro alle inclinazioni longitudinali il che si ottiene facendo, nei limiti consentiti, piccolo il momento d'inerzia di massa rispetto all'asse orizzontale baricentrico. Quindi è necessario che il sommergibile non abbia molti compartimenti allagabili alle estremità, ma riuniti il più possibile al centro. D'altra parte però occorre al sommergibile anche una certa stabilità di governo subacqueo, stabilità che gli viene fornita oltre che dai fattori già considerati anche dalla coppia statica dovuta alla stabilità in immersione,e dalle esperienze si è visto che un buon valore dell’altezza metacentrica si aggira tra i 15 ÷ 25 cm. rispettivamente per i sommergibili costieri ed
oceanici.VARIAZIONE DELL'ACQUA DI DOSAGGIO IN FUNZIONE
DEGLI ANGOLI DEI TIMONIPer facilitare la ricerca di un buon assetto, cioè di una buona condizione di equilibrio del sommergibile in moto, anzichè procedere per tentativi come normalmente avviene, si può, come sperimentato,ricorrere a dei diagrammi, che in funzione dell'angolo dei timoni e delle inclinazioni dello scafo, diano le variazioni di acqua di dosaggio da apportare nelle casse all'uopo destinate. I diagrammi riportati in figura hanno in ascissa gli angoli dei timoni in basso e in alto o le inclinazioni dello scafo in gradi di appruamento o di appoppamento, in ordinate le variazioni positive o negative di acqua di dosaggio. Le curve riguardanti le casse assetto e la cassa compenso sono ricavate sperimentalmente. Dette curve variano con il variare della velocità e per ogni velocità bisognerebbe determinare le nuove curve. Però se si tiene conto del fatto che le velocità adoperate in immersione, sono quattro o cinque, corrispondenti alle andature : minima, adagio, mezza forza,
tutta forza, massima forza, si comprende facilmente come la determinazione di dette curve possa riuscire di molta utilità pratica.Inoltre esse offrono il grande vantaggio di poter mettere il sommergibile in condizioni di equilibrio forzato, con poche manovre di acqua di dosaggio, cosa questa che può riuscire molto utile, durante illancio dei siluri.
Dall'osservazione delle curve risulta che per il timone orizzontale di prora le maggiori variazioni di acqua si hanno sulla cassa assetto.
avanti, mentre sono minime quelle sulla cassa assetto centrale. Per i timoni orizzontali di poppa le maggiori variazioni di acqua si hanno sulla cassa assetto addietro, e per le inclinazioni dello scafo le maggiori variazioni si hanno sulla cassa compenso centrale. Dall'osservazione delle curve risulta quanto asserito nel paragrafo precedente e cioè che inclinazioni dello scafo vanno corrette con variazioni d'acqua sulla cassa compenso centrale e che inclinazioni dei timoni vanno corrette con variazioni di acqua nelle casse assetto avanti e addietro.
