Sistema Sonar Dome di una moderna nave Fremm
Il bulbo è il prolungamento dell’opera viva che ha la funzione di ridurre la resistenza al moto della nave agendo sulla componente d’onda. Nel caso della Fremm ha permesso di alloggiare all’interno le antenne, i sonar di scoperta, il sonar antimine e il telefono subacqueo.
Tale concezione di bulbo con sonar integrato prende il nome di Sonar Dome. La progettazione del Sonar Dome ha la prerogativa di seguire alcune macro aree, quali un design idrodinamico per ridurre la formazione di vortici e turbolenze.
Attenta scelta del materiale di realizzazione per garantire un’ottima resistenza meccanica associata ad una elevata trasparenza acustica.
Deve inoltre essere resistente alle sollecitazioni sia statiche che dinamiche ed evitare la riflessione acustica.
Le forme e i design delle possibili configurazioni del bulbo sono state testate e analizzate in vasca navale a Wageningen in Olanda e analizzate con modellazione CFD al fine di ottenere la soluzione più performante.
Un classico bulbo navale è realizzato in acciaio ma nel caso del Sonar Dome non è possibile utilizzare tale materiale a causa delle pessime qualità acustiche.
Era necessario che il materiale permettesse un elevata resistenza meccanica e un’ottima trasmissione acustica.
Le possibili soluzioni
Tale soluzione si è ritrovata in un materiale composito formata da fibra di vetro associata a resina epossidica. Questo materiale composito ha anche elevata resistenza all’ambiente marino aggressivo ed una facile lavorabilità. Gli ingegnere hanno attentamente valutato gli spessori massimi e le ampiezze del Sonar Dome con test in vasca e in laboratorio per garantire un ottimo design acustico.
Hanno inoltre realizzato mattonelle in materiale fonoassorbente per evitare la riflessione acustica, con cui hanno rivestito l’interno del sonar dome.
Dal punto di vista strutturale l’obbiettivo è evitare i fenomeni di risonanza, ridurre i carichi lungo l’interfaccia del Sonar Dome e minimizzare le sollecitazioni del materiale di realizzazione, nonché resistere alle elevate pressioni interne (bulbo è pieno d’acqua) ed esterne.
La produzione in serie del Sonar Dome
Dopo aver progettato il Sonar Dome adeguato alle caratteristiche dello scafo, segua la produzione. La produzione deve essere tale da garantire la produzione in serie del corpo, cosi da velocizzare e meccanizzare la realizzazione di più pezzi uguali con le stesse attrezzature.
Tale produzione è realizzata attraverso uno stampo nel quale vengono poggiati gli strati di vetroresina pre-impregnata e pressati nello stampo con tecnica sottovuoto. Segue la cottura del pezzo cosi da consolidare e indurire il prodotto.
Ottenendo cosi la struttura esterna del sonar, ricoperto di gelcoat e con le scasse orizzontali e verticali che permettono il passaggio dei cavi.
Segue l’installazione a bordo con la creazione di strade cavi, la sigillatura e l’installazione dell’antenna del sonar di scoperta. L’ultima fase è il rivestimento interno con le mattonelle isolanti e la successiva installazione del sonar dome. Tale congiunzione avviene tramite guarnizione, al resto dello scafo tramite flangia e dadi M30.
Una congiunzione completamente meccanica che garantisce la possibilità anche di disassemblare il sonar dome per manutenzione straordinaria.
Il sistema sonar garantisce la continuità dello scafo e l’avviamento superficiale. L’accesso al Sonar Dome è essenziale dal punto di vista logistico per prevedere la sostituzione o la manutenzione delle antenne interne.