La RP FLIP, una sigla che sta per "Floating Instrument Platform", era una "nave" laboratorio della Office of Naval Research capace di alzarsi in verticale in circa 30 minuti grazie a un affondamento controllato. Costruita nel 1962 e rimasta in funzione fino al 2023, quando è stata smantellata, si trattava più precisamente di una piattaforma di ricerca e infatti non aveva motori e non poteva muoversi autonomamente, necessitando di essere trainata da un’altra imbarcazione.
È stata costruita in piena Guerra Fredda e infatti il suo scopo era militare: serviva a studiare la propagazione dei suoni in acqua e a migliorare le tecniche per rilevare i sottomarini sovietici – era senza motore proprio per evitare che le vibrazioni influenzassero le rilevazioni. E queste rilevazioni venivano fatte con grande precisione proprio grazie alla posizione verticale. Ma come faceva ad assumere questa posizione?
Come funzionava la manovra della RP FLIP
La FLIP era divisa in due parti. Quella anteriore, che potevamo scambiare per la prua, cioè il muso della nave: qui si trovavano i comandi e le cabine ed era lunga circa 17 metri dei 108 complessivi ed era anche l’unica parte che, in verticale, restava fuori dall’acqua. Il resto della struttura era un cilindro vuoto lungo circa 90 metri e il suo interno era a sua volta diviso in diversi compartimenti che svolgevano funzioni diverse.
Il segreto della manovra era proprio qui, in questa parte cilindrica, che, semplificando, era a sua volta divisa in due sezioni, una più stretta e una più larga. Nella parte più larga si trovavano le zavorre, una costituita da un blocco di cemento, e le altre da dei serbatoi pieni di aria che contribuivano al galleggiamento della struttura in assetto orizzontale. Al momento della manovra, veniva fatta uscire l’aria per far entrare l’acqua, aumentando il peso della struttura nella parte posteriore della piattaforma.
Perché non affondava del tutto? Perché la differenza di peso faceva salire la parte più leggera, cioè la prua, e affondare quella più pesante, cioè la poppa, facendo scattare la rotazione. Per evitare complicazioni durante il cambio di assetto, l’acqua veniva fatta entrare molto lentamente, altrimenti il movimento sarebbe stato troppo brusco, rischiando incidenti. La manovra infatti durava circa mezz’ora e l’inclinazione cambiava in modo graduale, quasi impercettibile, a parte nell’ultimo minuto in cui lo spostamento era più evidente. Una volta in verticale, la FLIP poteva sia galleggiare liberamente che usare tre ancore fino a una profondità di 5000 metri per restare agganciata al fondale.
Nell’altra parte cilindrica, quella più stretta, c’erano delle cisterne piene d’aria compressa, che servivano per la manovra opposta: per tornare in posizione orizzontale, infatti, veniva immessa l’aria nelle nei serbatoi pieni di acqua, per farla uscire ed effettuare la riemersione. Il meccanismo di immersione ed emersione era insomma uguale a quello dei sommergibili.
Com'erano fatti gli interni e le cabine?
Ma cosa succedeva ai mobili, alle persone e all’attrezzatura durante la manovra? Intanto tutto l’equipaggio doveva uscire fuori dalla cabine e sostare sui ponti esterni. Per quanto riguarda i mobili, questa era una delle caratteristiche bizzarre di questa struttura. Frigoriferi, fornelli, dispense, ma perfino i gabinetti erano montati su dei perni che consentivano loro di cambiare orientamento a seconda che ci si trovasse in verticale o in orizzontale. Mentre per gli elementi che era difficile far ruotare, come i lavandini, se ne montavano due, uno per l’assetto orizzontale e uno per quello verticale. E in molte stanze c’erano anche due porte per entrare e uscire a seconda della posizione della struttura.
A cosa serviva la posizione verticale della FLIP boat?
L’orientamento verticale era più funzionale di quello orizzontale per due motivi. Il primo è che quando la FLIP era in posizione verticale, il suo baricentro si trovava nella parte immersa e questo aumentava molto la stabilità della struttura: se il baricentro fosse stato in corrispondenza della superficie dell’acqua, o addirittura più sopra, la FLIP sarebbe stata molto più esposta ai movimenti delle onde. Secondo, in posizione verticale la superficie della FLIP a contatto con l’acqua era molto più piccola rispetto a una normale nave e questo garantiva una migliore stabilità contro le oscillazioni dell’acqua. Queste caratteristiche della FLIP le consentivano di raccogliere dati molto precisi, che non erano granché disturbati dalle oscillazioni dovute alle onde.
L’efficacia delle rilevazioni fece subito capire agli scienziati che lavoravano lì che la FLIP aveva potenzialità sconfinate per la ricerca scientifica. E infatti, nonostante appartenesse alla Marina Militare statunitense, è stata poi utilizzata soprattutto per studi in campo oceanografico, meteorologico o climatico. Pensate che la struttura poteva ospitare un equipaggio di 11 persone più 5 scienziati e poteva restare in mare fino a 30 giorni, grazie alle provviste e una cisterna d’acqua ricavata grazie a un impianto di desalinizzazione.
Quali strumenti usava per le rilevazioni scientifiche?
La conformazione della FLIP era poi molto versatile, perché tutta la strumentazione per i rilevamenti era esterna e veniva calata in acqua tramite i tre bracci mobili montati sulla parte superiore della piattaforma: tutto ciò rendeva molto facile spostare e sostituire i singoli strumenti. Oppure potevano anche essere agganciati alla base della struttura, dal lato che si immergeva, per raggiungere profondità maggiori. Gli strumenti erano soprattutto idrofoni, cioè microfoni da usare sott’acqua, ma venivano usati anche sonar o sensori per la pressione o la temperatura. Tra le cabine c’erano poi anche due laboratori utilizzati per ricevere ed elaborare i dati raccolti.
Le scoperte scientifiche e l'eredità ingegneristica della RP FLIP
La FLIP poteva anche essere trainata facilmente in luoghi diversi per fare studi in più luoghi: insomma, un insieme di caratteristiche estremamente funzionali, che hanno fatto sì che la FLIP venisse usata per decenni per numerosi studi, fino a quando è stata smantellata dopo ben 390 manovre eseguite correttamente.
Grazie agli studi effettuati dalla FLIP sono stati ottenuti dati molto precisi sull’influenza che le onde sonore subiscono da temperatura, pressione, salinità. Questi studi ci hanno anche permesso di scoprire a che profondità nuotano le balene, cioè più di 2000 metri. E le misurazioni atmosferiche e oceanografiche della FLIP hanno anche rivelato informazioni e dati che tutt’oggi vengono utilizzati nelle previsioni metereologiche e climatiche. Come se non bastasse, ha fatto anche da apripista per nuove frontiere ingegneristiche.
Se la struttura verticale in acqua vi è in qualche modo familiare, è perché la FLIP è stata grande fonte di ispirazione, dati e informazioni utili per costruire per esempio le stazioni per l’estrazione di gas e petrolio in mare. Ovviamente in questo caso niente manovre da orizzontale a verticale, ma il principio fisico su cui si basano queste stazioni è lo stesso. Ci sono poi anche degli “eredi” in campo scientifico: sono infatti ormai molto comuni le boe verticali a palo per studi oceanografici proprio perché l’assetto verticale, come dicevamo, consente rilevazioni più precise – di fatto la stessa FLIP è una sorta di boa a palo gigante. Nel
caso delle boe poi non c’è neanche bisogno di un’intera stazione e un team di scienziati ad hoc e si colloca semplicemente la boa per raccogliere dati. E c’è perfino un progetto, chiamato Polar POD, che si ispira fortemente al FLIP nella struttura e che ha lo scopo di fare studi in Antartide.
