SUBACQUEE, ARMI

SUBACQUEE, ARMI (XXXII, p. 907)

Per il perfezionamento delle armi subacquee in generale v. le voci antisommergibile, difesa; bomba; mina; siluro, in questa Appendice.

Esplosioni subacquee.

Nel fenomeno esplosivo subacqueo si viene a creare una pressione pressoché istantanea nello spazio in cui è situata la carica esplosiva, il cui effetto d'urto si trasmette alle particelle d'acqua immediatamente adiacenti e si propaga quindi per strati successivi concentrici, con carattere vibratorio, a tutte le porzioni della massa acquea. La velocità di propagazione di questo primo impulso è dell'ordine di grandezza di quella del suono nell'acqua (m/sec 1440 circa a temperatura ordinaria).

Successivamente, i gas sviluppati dall'esplosione, sotto l'effetto della loro pressione, tendono a dilatarsi, venendo ad occupare spazî sempre crescenti e generando di conseguenza un moto di spostamento della massa acquea prevalentemente nella direzione di minor resistenza e cioè verso l'alto. Tale espansione avviene con carattere pulsatorio.

Le suddette fasi successive del fenomeno sono messe in evidenza dall'osservazione di quanto avviene alla superficie libera dell'acqua dopo una esplosione subacquea: si osserva dapprima il formarsi di una specie di increspamento, simile a pioggia, dovuto all'effetto d'urto sulle particelle d'acqua superficiali; successivamente, non appena l'effetto della pressione prodotta dallo sviluppo dei gas dell'esplosione arriva alla superficie, si inizia la formazione di una intumescenza o cupola, la quale va via via aumentando di dimensioni, a mano a mano che lo spazio inizialmente contenente i gas di esplosione va aumentando di volume e deformandosi; infine, quando la parte superiore della bolla gassosa viene a raggiungere la superficie, i gas, insieme con le particelle d'acqua circostanti, vengono lanciati violentemente in alto a partire dal punto più elevato della cupola e interessando una zona di sempre maggiore ampiezza, si viene a formare una colonna mista di acqua e gas che viene generalmente designata col nome di covone. Questo doppio aspetto del fenomeno esplosivo subacqueo risulta evidente anche dai diagrammi della pressione in funzione del tempo, ricavati sperimentalmente, il cui andamento schematico si presenta (v. figura) con due massimi caratteristici, di cui il primo è da attribuire all'effetto vibratorio d'urto e il secondo rappresenta invece l'effetto di pressione dovuto all'espansione dei gas di esplosione.

Il fenomeno dell'esplosione subacquea è stato oggetto di indagine teorica allo scopo di determinare formule atte alla previsione dei risultati dell'esplosione, soprattutto per quanto riguarda le pressioni generate nell'ambiente circostante al punto di scoppio. Lo studio teorico è complicato dalla comprimibilità e dalla elasticità dell'acqua, caratteristiche che, per le pressioni in giuoco in questi casi, assumono valori sensibili e, di conseguenza, notevole importanza. Il fenomeno è stato studiato anche sperimentalmente. A tale scopo sono usati strumenti assai sensibili atti a registrare le forti pressioni in giuoco, sia mediante la deformazione permanente di materiali adeguatamente plastici (crushers), sia mediante dinamometri elastici registratori in funzione del tempo. Dalle indagini teoriche e sperimentali risulta una legge di variazione della pressione in funzione della carica e della distanza rappresentabile con la formula:

dove: p è la pressione (in kg/cmq) a distanza r (in m.) dal punto di esplosione; C è il peso della carica esplosiva in kg.; K è una costante dipendente dalle caratteristiche strumentali, dell'esplosivo e del mezzo; n è un coefficiente il cui valore non risulta esattamente definito ma oscilla comunque attorno a 0,42. Altre esperienze di esplosioni subacquee vengono eseguite, specie dalle marine militari, per studiare, su modelli, la resistenza degli scafi delle navi. Per quanto al fenomeno non sia applicabile integralmente la legge di similitudine meccanica, gli effetti delle esplosioni possono essere rapportati al vero con sufficiente approssimazione. È infine da tener presente l'importanza che ha la profondità del punto di scoppio e la distanza del fondo da esso. Quando l'esplosione avviene troppo vicino alla superficie, non si presentano più i fenomeni di intumescenza sopra descritti, ma si sviluppa un'apertura a cratere, similmente a quanto avviene nelle esplosioni su terreno. La distanza del fondo, infine, influisce grandemente sull'effetto superficiale dell'esplosione nel senso che, diminuendo detta distanza, gli effetti dell'esplosione subacquea aumentano in modo notevole.

Bibl.: J. Ottenheimer, Note sur le déplacement du front des gas dans l'eau au cours d'une explosion sous-marine, e Remarque au sujet de travaux étrangers relatifs aux explosions sous-marines, in Mémorial de l'Artillerie française, 1933, fasc. i; id., Étude théorique et expérimentale des explosions sous-marines, in Journal de la Marine marchande, Parigi 1934, fasc. 8 seg.; A. Schmidt, Théorie de l'onde de choc et de l'onde de détonation, in Mémorial de l'Artillerie française, 1933; F. Modugno, Ricerche sperimentali sulla propagazione della pressione nelle esplosioni subacquee, in Annali della "Vasca nazionale per le esperienze di architettura navale", Roma 1938.