SOMMERGIBILI CLASSE U212A : INTEGRAZIONI DELLE “FUEL CELLS” NEI SISTEMI AIP DI NUOVA GENERAZIONE

I sommergibili convenzionali della classe U212A rappresentano uno dei riferimenti più avanzati della cantieristica subacquea europea, grazie alla capacità di coniugare autonomia in immersione e ridotta rilevabilità. Il limite storico dei battelli diesel-elettrici risiede nella necessità di risalire periodicamente a quota di snorkeling per ricaricare le batterie, fase in cui il rumore dei motori e l’esposizione dell’albero di presa d’aria aumentano sensibilmente la probabilità di scoperta. La propulsione indipendente dall’aria, indicata con l’acronimo AIP (Air-Independent Propulsion) e basata su celle a combustibile a membrana polimerica (PEM), supera questo vincolo e consente permanenze in immersione dell’ordine delle settimane, a condizione che il sistema sia integrato in modo coerente con l’intera architettura del battello. In questa tesi viene analizzato, con taglio ingegneristico, l’insieme delle tecnologie che rendono possibile tale profilo operativo. Nella prima parte si esamina l’architettura dello scafo: il progetto idrodinamico orientato alla riduzione delle firme, l’impiego dell’acciaio austenitico amagnetico 1.3964, le tecniche di saldatura e di controllo dei giunti, le strategie di isolamento vibrazionale e il quadro normativo di certificazione. La seconda parte descrive i principi fisici e chimici delle celle PEM, lo stoccaggio dell’idrogeno in idruri metallici e dell’ossigeno allo stato liquido, il bilancio energetico della reazione e le membrane e i catalizzatori di nuova generazione. La terza parte affronta l’integrazione dei moduli AIP con l’impianto elettrico, la gestione termica e dell’acqua di reazione, la sicurezza, l’automazione e la manutenzione predittiva. L’analisi mostra che la furtività dell’unità è una proprietà dell’intero sistema, che nasce dalla coerenza tra scelte strutturali, elettrochimiche e impiantistiche, e individua nell’evoluzione dei materiali e dei sistemi di controllo i principali margini di miglioramento per le future unità AIP.