Perché alcuni mezzi sottomarini scendono più in profondità di altri?

Sottomarino, sommergibile, batiscafo: in tanti ci avete chiesto quali sono le loro differenze e perché alcuni possono raggiungere le profondità degli abissi mentre altri solo a poche centinaia di metri. In questo articolo esploreremo le differenze tecniche tra i tre tipi di imbarcazioni per capire il loro funzionamento.

I sommergibili fino a 6.000 metri

Un sommergibile è un'imbarcazione subacquea che può scendere a grandi profondità e che deve essere trasportata da una nave sul luogo dell’immersione: in genere sono utilizzati per la ricerca scientifica e per il soccorso.

Per farvi capire cosa sono i sommergibili utilizziamo il Mir II, di produzione russo-finlandese, che raggiunge una profondità massima di 6.000 m e capace di trasportare 3 persone. Il Mir è un sommergibile a batteria lungo 7,8 m e largo 3,6 m.

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La sua struttura è composta da una sfera di sopravvivenza in una lega di acciaio con una densità molto simile a quella dell’acqua, che lo rende di facile manovrabilità mentre è in immersione riuscendo a contrastare le forze di pressione dell’acqua. A differenza di altri veicoli per immersioni profonde che utilizzano un zavorra supplementare per raggiungere il fondo dell'oceano, nel sommergibile la discesa e la risalita sono regolate dai serbatoi di zavorra come in un sottomarino militare.

Questa capacità di immersione classifica i veicoli Mir come uno dei migliori sommergibili per immersioni profonde mai costruiti, tanto da essere utilizzato da James Cameron per le riprese del Titanic.

I sommergibili della seconda guerra mondiale

Se fate una ricerca online probabilmente troverete delle discrepanze con tutto ciò che vi ho detto. Questo perché in passato, per la nomenclatura militare della seconda guerra mondiale, i sommergibili erano dei natanti adatti principalmente alla navigazione in superficie e potevano immergersi quando era necessario sotto il pelo dell’acqua per brevi periodi di tempo. La forma di un vecchio sommergibile ricorda molto la chiglia di una nave, proprio per avere una grande manovrabilità quando è in emersione.

Sottomarini militari fino a 240 metri

Diciamo subito che i sottomarini sono imbarcazioni in grado di operare autonomamente sott’acqua. Cioè questi mezzi sono in grado di lasciare un porto, rimanere immersi anche per mesi e ritornare in maniera del tutto autonoma al porto di partenza. Il primo aspetto che li differenzia è il loro design, con la tipica forma a “sigaro”. Questa configurazione permette di essere strutturalmente efficiente per resistere alla pressione esterna dell’acqua e ridurre significativamente la resistenza all'avanzamento quando è in immersione.

Per farvi capire meglio prendiamo in esempio il sottomarino nucleare Ohio della marina militare statunitense.

Questo sottomarino lungo 170 m e dal diametro di 13 m riesce ad immergersi fino a 240 m e raggiungere una velocità di 37 km/h. Non molto, considerato che si tratta di un mezzo militare, questo perché le sue grandi dimensioni limitano la profondità che può raggiungere. Infatti per costruire questo mezzo viene usato l'acciaio ad alta resistenza. I sottomarini militari come questo per resistere alla pressione sono composti da due scafi, uno esterno e uno interno, che è pressurizzato. I due strati sono collegati tra di loro da elementi strutturali, sempre in acciaio, per fornire maggiore resistenza alla pressione dell’acqua. Quindi se volessimo aumentare la profondità di immersione dovremmo aumentare lo spessore delle pareti dello scafo: aumenterebbe così anche il peso, richiedendo la riduzione del peso dell’attrezzatura di bordo. Ma questo nei sottomarini militari non è possibile perché trasporta uomini e mezzi necessari alle missioni.

Il batiscafo fino a 11.000 metri

Ora passiamo al batiscafo, progettato per resistere a pressioni sensibilmente maggiori rispetto a quelle degli attuali sottomarini militari. La sua struttura è semplice ma molto resistente, infatti è formato da una struttura necessaria al suo galleggiamento e da una sfera di sopravvivenza, la batisfera, destinata all'equipaggio.

Il batiscafo più famoso al mondo, capace di raggiungere una profondità di 11 km, è il Trieste, progettato in Svizzera e costruito in Italia. Negli anni ‘60 è sceso alla profondità di 10,916 m raggiungendo il fondale della fossa delle Marianne. Il Trieste era costituito da due componenti principali: una cabina sferica in acciaio, più pesante dell'acqua, e un contenitore leggero chiamato galleggiante. Il galleggiante a sua volta era diviso in due serbatoi, uno riempito di benzina, che, essendo più leggera dell'acqua, dava la forza necessaria al galleggiamento e l’altro era composto da due serbatoi, uno per ogni lato del batiscafo, ed erano pieni di aria. Questa configurazione permetteva al Trieste di rimanere a galla quando era in emersione.

Il batiscafo, per scendere, apriva le valvole dei serbatoi d'aria dei galleggianti, facendoli riempire lentamente d'acqua. Più acqua c'era nei serbatoi, più il batiscafo poteva scendere in profondità. E per risalire? Il batiscafo era dotato di contenitori a forma di cono, chiamati tramogge, riempiti di pesanti pallini di ferro tenuti in posizione da elettromagneti, quindi per risalire il pilota del batiscafo rilasciava i pallini di ferro togliendo l’elettricità ai magneti,  più o meno come fa una mongolfiera rilasciando i sacchetti di sabbia per prendere il volo.

Ognuno di questi veicoli ha uno scopo specifico, ma sono legati da un filo rosso: connettere le persone con le profondità oceaniche.