Titanio, Leghe alternative...

Salve... è la seconda volta che scrivo.. dopo aver avuto qualche prob. col forum..,
detto questo un abbraccio a tutti i presenti

andiamo al dunque ,leggendo l'articolo sui metalli costruttivi degli U212 di Ranieri..
mi chiedevo.... perchè non utilizzare il titanio ?

Credo che gli Alfa Russi siano cotruiti con tale lega....

ciò dovrebbe offrire molti vantaggi.... no ?
PRO..
- riduzione di peso.... 40% immagino... se non oltre...
- il titanio è amagnetico...
- il titanio si trova in grandi quantità ( tipo in russia... )
- ottima resistenza alla corrosione...
- ottimo carico di rottura...

CONTRO:
- ELEVATI COSTI DI 'trasformazione'
- INCONVENIENTI per la saldatura , come faceva notare Ranieri... credo si saldi sottovuoto



e con la riduzione di peso.... indirettamente..dovrebbe migliorare :

- velocità massima di navigazione...
- quota di immersione.. ( minor peso darebbe spazio per costruire una struttura
+ spessa o meglio strutturata)
- manovrabilità...

oppure il tutto si ferma per una pura questione economica.. dato che il titanio costa 10
volte l'acciaio 'tradizionale' ??


che ne pensate ?


saluti
Franco.

Grazie KAOS,

per questa interessante discussione che hai lanciato.

In privato ti ho già dato brevemente la mia risposta .... che essenzialmente riassumo :

In effetti, in questo tipo di imprese, i costi sono un vincolo micidiale ed opprimente ...
e quindi decuplicare i costi di costruzione di un battello ... potrebbe tranquillamente
far naufragare l'idea.

C'e' comunque un altra ragione ... legata ai fattori di affidabiltà e maturità
della tecnologia degli acciai HY ..... con i quali tutto il mondo costruisce .... e per i
quali siamo già attrezzati .... sia per la costruzione ... che per la manutenzione.

Cambiare fa sempre un po paura ... figuriamoci poi ... se il cambio costringe a rivedere
completamente le tecniche costruttive, i macchinari necessari, ri-brevettare i saldatori
ed i controllori di fase ..... rivedere le procedure (già complicate) per la saldatura
ed i controlli tecnologici non distruttivi.

Il risparmio di peso ... poi non è così importante .... come per le navi .....
(maggiore peso ... maggior dislocamento .... maggiore superficie bagnata... maggiore potenza necessaria).

U un sommerigibile non è come una nave ... dove a parità di peso totale ....
se risparmio in peso di lamiere .... posso imbarcare più armi e munizioni.

In un battello .... una volta fissato il volume ..... al fine di non irritare ARCHIMEDE .....
il peso deve essere quello .... (pari al volume per il peso specifico dell'acqua) .... ma
non puoi imbarcare quello che vuoi .... dato che lo spazio è sempre limitato.

Anzi normalmente .... su tutti i sommergibili il 5-6 % del peso totale è costituito da
zavorra aggiuntiva (lingotti di piombo) ... imbarcata per raggiungere l'equilibrio
tra peso e spinta (volume).

Un altra cosa ... il peso di un sommergible ... sicuramente influisce sulla sua manovrabilità
(maggiore massa inerziale da accellerare e decellerare) ... ma poco sulla velocità .... dato
che la superfice bagnata è sempre la stessa (ed il peso è sempre in equilibrio con la spinta
idrostatica)

La velocità di un corpo totalmente immerso è invece molto vincolata ... dalle forme ....
dal volume .... e dalle appendici .....

Ad ogni modo ... la tua idea ... non è sbagliata .... specie per l'aspetto AMAGNETICO ....
molto importante .... e che abbiamo abbracciato per i nuovi U212A.
Su quei batelli .... usiamo il costoso acciao AMANOX 1.9634 .... (lega che contiene anche
titanio) .... amagnetico ... e caratteizzato da proprietà tecnologiche molto simile agli HY.

Bene .... grazie ancora e CIAO !

Giampy

Interessante...


Dunque... se il peso è relativo.... da cosa dipendono le performance degli alfa russi... capaci di scendere fino a quote di 600 e passa metri... , e di superare i 40 nodi... ? o sono performance comuni a tutti i battelli di questa categoria ?

immaginavo ciò dipendesse dal titanio...


Oggi i Russi, a parte prob. finanziari, continuano a costruire battelli alfa in titanio ? o anche loro vertono per altri metalli alternativi. ?

Per quanto riguarda la forma.... beh.. immagino che il futuro ci riservi dei battelli con delle forme e relative appendici molto ridotte... , non ricordo dove.. ma da qualche parte ho letto di un battello in progettazione/costruzione privo di Periscopio..! ( e come fanno ? webcam ? )

O ricordo male...? ( credo un progetto USA.. )

okay
alla prox.

Ciao Kaosmaster,

la notevolissima quota d'immersione degli Alfa russi (secondo il Jane's Fighting Ships 900 metri...Dio mio...quasi un kilometro!) dipende dalla grandissima resistenza del Titanio...che ha un limite di snervamento di 80 kg/mm2 contro i 56 kg/mm2 dell'acciaio HY 80 (che sta per High Yield-80.000 libbre per pollice quadrato). Mantenendo costante il peso delle lamiere, dunque, usando il tianio si può scendere moolto di più.
La velocità degli Alfa dipende, secondo me, da due fattori principali:

1 La forma assai idrodinamica (una specie di goccia con torretta bassa ed affusolata)
2 L'impianto di propulsione; i russi hanno infatti usato un reattore molto potente raffreddato a metallo liquido che, pur essendo davvero casinaro (gli Alfa sono sempre stati rumorosissimi) offriva una potenza esagerata, applicata ad un battello oltretutto relativamente piccolo.
Ai russi non importava del rumore...tanto se un Alfa veniva beccato poteva accelerare fino a lasciarsi dietro qualunque siluro occidentale (almeno a quei tempi)
Spero di essere stato esauriente!
SALUTI ABYSS87

oh! interessante... notevole!

grazie... ci rifletterò su

Problemi di lavorazione e scarsa disponibilità del materiale (in sostanza: costo) ostacolano l'uso di questo metallo molto interessante per la costruzione di sub.
L'Alfa è sicuramente l'esempio piu noto essendo stato uno dei piu veloci battelli a disposizione dei sovietici (nonchè co-protagonista del film Caccia a Ottobre Rosso) ma non è stato l'unico.
Vi fu un predecessore chiamato PAPA/Anchar (un SSGN destinato alla caccia delle unità di superficie capace di 44,7 kts) seguito dal ALFA (sub d'attacco) dal MIKE (SSGN) e dal Sierra (pure SSGN).
Tutti e quattro dotati di velocità massima elevata e deep diving capability.
furono la risposta alla elevata velocità operativa (circa 30 Kts) dei gruppi di superficie americani dotati di portaerei ed altre unità atomiche.
La prima e seconda generazione dei sub sovietici avevano una velocità limitata a 20/25 nodi e non riuscivano piu ad intercettare le loro prede ma potevano solo sperare di attaccarle in un imboscata alla moda degli u-boote tanto per capirci.
I sovietici si costruirono, grazie all'impiego del titanio, dei veri e propri intercettori in grado di inseguire le unità americane riguadagnando capacità tattiche offensive e facendo preoccupare moltissimo la Navy.
Il metallo piu leggero e resistente consentì di realizzare sub con un carico maggiore, quindi un reattori piu potenti e pesanti ovvero un maggiore numero di armi. Si cercò forse di compensare il gran rumore prodotto con capacità evasive (quota e velocità, nessun rilevamento MAD) in grado di mettere in crisi i sistemi d'arma americani.
Alla prova dei fatti non mi sembra siano stati un gran successo e forse scafi con caratteristiche cosi pronunciate di leggerezza e resistenza sarebbero stati piu utilmente impiegati su sub balistici.
Scusate la prolissità
:-)

QUOTE (think deep @ 31/7/2003, 17:58)

Problemi di lavorazione e scarsa disponibilità del materiale (in sostanza: costo) ostacolano l'uso di questo metallo molto interessante per la costruzione di sub. Scusate la prolissità :-)

Dopo l'Alluminio, il Ferro ed il Magnesio, è il quarto metallo strutturale più abbondante in natura, ed è non-magnetico come ben sappiamo... , i più grossi giacimenti sono ad esempio , vedi un pò , in russia..

ora... sicuramente uno dei pochi punti negativi...è il prezzo e la lavorazione, vedi saldatura...

bah... credo che sono non lo sono tutt'ora, lo saranno a breve dei problemi sormontabili..
ormai il titanio lo si trova , quasi, nell'utilizzo quotidiano e piccole officine nascono o si attrezzano per la saldatura del Titanio...

La tecnica di fusione è il passaggio che crea più problemi durante la lavorazione del Ti, soprattutto a causa dell'elevata tendenza del Ti a reagire con i componenti dell'atmosfera, come Ossigeno, Idrogeno ed Azoto e con la maggior parte degli elementi presenti in essa alla temperatura di fusione.

Edited by kaosmaster - 1/8/2003, 09:30

Ciao Kaosmaster!
Sarà senz'altro sempre piu diffuso nell'utilizzo quotidiano di oggi (occhiali con montatura in titanio o particolari di mountain bike tanto per dire le prime due che mi vengono), come la fibra di carbonio del resto.
Resta il fatto che negli USA sia arrivato ad una applicazione operativa significativa solo sull'SR71 e nella CCCP (che ne è appunto particolarmente ricca) siano state costruite solo qualche decina di unità subacquee. Le nuove generazioni di progetti non lo impiegano per lo scafo resistente (akula) e questo è un dato di fatto su cui riflettere. O non ce la contano giusta oppure i vantaggi in termini di leggerezza non sono cosi fondamentali/indispensabili :-)
Essere leggeri puo' voler dire che puoi installare un reattore enorme e potentissimo e filare a 200 nodi in supercavitazione (estremizzo) ma probabilmente è inutile se ti possono ascoltare dall'altra parte del pianeta con un idrofono calato dal pontile. Oppure, sfruttando la resistenza puoi scendere a 5000 piedi... si, ma lo strato termico con cui i sommergibilisti d'attacco amano giocherellare è sempre e solo a qualche centinaio di piedi.....
Cioè.... è bellissimo ma non ne capisco l'utilità... estremizzare le prestazioni di un sub d'attacco in un contesto del genere non ha molto senso per me.
La tendenza è: migliorare la efficenza idrodinamica, la manovrabilità, la silenziosità e la possibilità di coprire piu profili di missione nonchè riportare all'onor del mondo il discorso AIP (il nucleare ha qualche problemino intrinseco di rumore e di decommissioning) e in tutto questo il Ti non compare se non per particolari strutturali parziali.
Pensa invece ad un SSBN con scafo in Titanio che se ne sta la maggior parte dei suoi due mesi di missione a 1000 metri di profondità e la cosa, oltreche renderlo maledettamente irreperibile, lo mette anche al riparo dall'uso di armi nucleari ASW.
Quello l'avrei capito (posto che non esista già eh)

Ciao

Ciao Think Deep!

Ottime osservazioni...molto ben formulate! Sono d'accordo con te, il Titanio, almeno al giorno d'oggi, no è (per dirla in inglese) "the way to go". Conviene concentrarsi su altre caratteristiche dei sommergibili...sopratutto una cosa a cui dedicherei risorse sarebbe un sistema di salvataggio in grado di salvare le penne ai coraggiosi marinai anche nel più profondo dei mari!
Il discorso sugli SSBN è invece molto giusto...sopratutto considerando le nuove capacità che hanno di recente acquisito alcuni dei Trident americani (rimozione missili, possibilità di trasporto di 50+ SEALS, possibilità di trasportare e lanciare fino a 154 (!!!) Tomahawks).
Alla prossima!
SALUTI ABYSS87

Carissimi,

vi ringrazio per gli interessanti interventi !

Questa discussione sta toccando arogmenti molto interessanti e con
particolare competenza da parte dei partecipanti (dei quali ... pur rispettando
l'anonimato dei nick names .... mi piacerebbe seriamente conoscere ... il background
culturale/professionale .... proprio in virtù della elevata competenza dimostrata).

Abyss .... hai centrato in pieno !
In questi ultimi anni ... oltre ai 212 ... tutte le risorse vengono impiegate
per migliorare, aggiornare, ed ottimizzare i sistemi di sicurezza .... esercitazioni
(Subex varie .... ahce viste al TG1 ), stiamo impazzendo per trovare i soldini
per costruire un nuovo ANTEO ... altamente specializzato nel soccorso ai battelli
sinistrati ......... siamo sempre in prima linea in tutte le attività internazionali che
riguardano lo SMER (Submarine Escape and Rescue) .... e modestamente ... in
Mediterraneo siamo gli unici .... internazionalmente riconosciuti ... competenti.
Da non dimenticare il prezioso apporto dato e ricevuto dai subacquei di COMSUBIN
che proprio in questi mesi ... sta attivando un vero nucleo di specialisti ... ed un
Quick Reaction Team (anche SPAG ... paracadutato) pronto h24 ad intervenire in
caso di SUBSUNK o SUBMISS ......

Tornando al TITANIO .... mi associo e mi congratulo con Think Deep .... per le sue
chiare e giuste considerazioni, specie per quello che riguarda la quota massima
e il rumore irradiato ad alte velocità (Think ... sei percaso del mestiere ??? )

Bene ... vi ringrazio ancora per questa interessante discussione e vi saluto.

Giampy

Carissimi,

dimenticavo di segnalarvi una cosina interessante.

Per chi volesse approfondire i criteri progettuali Russi ...
consiglio questo libro .... scritto dai padri dei progettisti
di tutti i sommerigibli russi .... del mitico studio di progettazione
"RUBIN".

Uno degli autori è il mitico Professor Kormitsin ... (col quale
stiamo avendo contatti interessanti in questi ultimi mesi ...)

E' veramente una bibbia per Submarine Designers !

Ecco i dati dello splendido libro (si trova anche via Internet)

-------------------------------------------
Theory of Submarine Design

Y.N. Kormilitsin, O.A. Khalizev

Riviera Maritime Media (2001)

ISBN: 0954144600

340 pagine - Lingua: Inglese
-------------------------------------------

Saluti

Giampy

Edited by sommergibili - 1/8/2003, 17:35

Attached Image: Subdesign.jpg

Saluti a tutti!!

Ragzzi, ma vi rendete conto che fortuna abbiamo ad essere membri di questo forum e di poter parlare con Giampiero? E fantastico! Il libro me lo prendo appena lo trovo, ah,se non fosse per Giampy...come potremmo conoscere tutte queste cose?
La discussione è molto interessante, e sono felice di aver introdotto un argomento attuale ed importante come il salvataggio da SMG sinistrati.
A questo proposito, mi pare di ricordare che gli Akula (vers. I, II e Gepard) hanno una torretta particolarmente estesa proprio perchè lì è situata una sfera di salvataggio o "escape Pod"...Giampy potresti controllare?
Comunque, anche a detta di molti appassionati di sottomarini americani, in fatto di puro design dello scafo i russi (ed in particolare quelli del Rubin) sono anni luce davanti agli USA...(certo è che se non migliorano la sicurezza dei loro reattori non varranno mai nulla!)
Giampiero, sono felice di fornirti il mio "background" culturale (non lavoro ancora ):

Faccio il liceo classico, e mi sono innamorato dei sommergibili per la prima volta (se non ricordo male) quando vidi U-Boot 96...ma non è stato merito solo del film! Ero e sono affascinato dalle profondità del mare, e soprattutto dalla straordinaria tecnologia e capacità necessarie per esplorarle e combatterci.
Non ho avuto "maestri" sui sommergibili, ho davvero fatto tutto da solo, libro dopo libro (ovviamente adesso ho Giampy!! )
Ho letto praticamente tutto quello che c'è in circolazione ( in italiano e un po' in inglese), ho studiato sia la fisica dietro al funzionamento dei sottomarini(Archimede, reazioni nucleari etc...) e poi ho anche cercato di leggere storie di vita vissuta sui sottomarini.
Ho oltretutto in costruzione un modello (funzionante, in tutti i sensi...si immerge, emerge, ed è radiocomandato) dell'USS Permit SSN-594 americano e anche la mia passione per il modellismo mi ha portato a sapere qualcosa di più sui sottomarini.
Spero di aver soddisfatto la tua curiosità!!
SALUTI ABYSS87

Edited by Abyss87 - 1/8/2003, 19:41

caspita quante nozioni interessanti si apprendono qui!

Giampiero : dicevi .. che state legando dei rapporti col prof. kormitsin... quindi... ciò significa che i Russi 'collaborano' tranquillamente con i paesi NATO ? o comunque occidentali..

li credevo un pò restrittivi in tal senso...

però meglio così.

Caro Kaos,

non è che si stanno molto aprendo .... però devono farlo
se non vogliono rimanenere tagliati fuori.

Poi ... noi stiamo cercando di tirarli dentro .... almeno a livello
industriale - economico .... e questo conviene a tutti.

L'Italia è una delle nazioni che più si sta aprendo a collaborazioni
internazionali (Smg. coi tedeschi, navi con i francesi ... etc.) ...
e con la Russia stiamo iniziando ad allacciare programmi di
ricerca comuni.

Staremo a vedere ...

CIAO

Giampy

indubbiamente credo che il futuro della Russia dipenda da rapporti di collaborazione simili.. , collaborazioni e/o relazioni provenienti da altri paesi.. forse dovranno esportare molto del loro know-how per colmare tutte le loro carenze economiche..


anche se , effettivamente, da un'altro punto di vista.. vendono bene anche prodotti belli e pronti.. vedi
i famossisimi Kilo.

Sono da tenere sott'occhio... , immagino siano degli ottimi alleati, dal punto di vista costruttivo.

kaos!