Napoli aprile 2018 SCUOLA POLITECNICA UNIVERSIT DEGLI STUDI

Napoli, aprile 2018 SCUOLA POLITECNICA, UNIVERSITÀ DEGLI STUDI FEDERICO II VIA CLAUDIO, 21 PROGETTO DELLE NAVI MILITARI DI SUPERFICIE C. A. (GM-GN) arq Claudio BOCCALATTE ATENA

PROGRAMMA Introduzione 1 La survivability 2 La Susceptibility e le segnature 3 La Vulnerability 4 La Recoverability 5 Specificaità del progetto 6 Abitabilità 7 Integrazione fisica del sistema di combattimento ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Per segnatura (signature) di un’Unità Navale s’intende ogni perturbazione misurabile che la presenza della nave provoca nell’ambiente circostante; le segnature sono cioè le caratteristiche fisiche permettono di individuare e identificare un’unità utilizzando un sistema di scoperta (o sensore) e influiscono in maniera decisiva sulla susceptibility di un’unità navale. Per un’unità navale si distinguono diverse segnature, ognuna delle quali è legata a una modalità di scoperta da parte di un sensore. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Le principali segnature sono: La segnatura elettromagnetica La segnatura radar La segnatura ottica La segnatura infrarossa La segnatura multispettrale La segnatura acustica e il Sonar Self Noise Il Target Strenght La segnatura magnetica La segnatura di pressione La scia ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La segnatura elettromagnetica, dovuta alle emissioni elettromagnetiche dell’unità, sia intenzionali (comunicazioni radio, sistemi radar, ecc. ) che non intenzionali (emissioni dovute al funzionamento degli impianti elettrici ed elettronici); in particolare la segnatura dei campi elettrici a bassa frequenza ELF (Extremely Low Frequency) dovuto alla rotazione di determinati parti come le linee d’asse, caratterizzate dalla presenza di metalli aventi diverso potenziale, come le eliche in bronzo e l’asse in acciaio. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La segnatura radar, cioè la possibilità di individuare il bersaglio sfruttando la riflessione da parte della nave delle onde elettromagnetiche emesse da un radar; questa segnatura è importante sia per la scoperta da parte di un sensore avversario (che può essere installato su di una piattaforma navale o aerea o anche fisso a terra), sia per la guida di missili. La grandezza caratteristica che determina la segnatura radar di una piattaforma è la RCS (radar cross section). ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Per contenere la segnatura radar occorre agire innanzitutto sulla forma complessiva della nave (anche se questo non basta e occorre poi occuparsi anche dei particolari), e le esigenze di riduzione della segnatura radar hanno influenzato grandemente l’aspetto delle moderne unità navali, a partire dalle fregate leggere francesi classe La Fayette e dalle corvette svedesi classe Visby. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE ATENA

IL PROGETTO DELLE NAVI MILITARI DI SUPERFICIE • Immagine radar (del tipo range - cross range) di un’unità navale ATENA

La segnatura radar Il fenomeno fisico e le sue caratteristiche Valori tipici di SER Vari studi sperimentali sono stati fatti per la valutazione della S. E. R. di Unità navali; essa, oltre che dalle forme dell’unità, dipende in modo sensibile dall’angolo di vista, dalla frequenza e dalla polarizzazione. Tuttavia la raccolta di dati sperimentali ha permesso di stabilire una relazione empirica tra il valore di S. E. R. media di una Unità navale e il suo dislocamento (formula di Skolnik): D: dislocamento (kilotons) f : frequenza (MHz) σ: S. E. R. in m 2 Questa formula ed in generale gli studi empirici servono solo per avere una prima rozza valutazione dell’ordine di grandezza della S. E. R. , e non possono essere applicate a progetti di Unità navali a S. E. R. ridotta. Per una unità tipo fregata senza particolari accorgimenti l’odine di grandezza della SER è dell’ordine di 104 – 105 mq (40 – 50 d. B), per arrivare a 106 – 107 mq (60 – 70 d. B) per una portaerei. ATENA

La segnatura radar Le misure per il controllo della segnatura Cenni sui provvedimenti di riduzione Le tecniche di riduzione della S. E. R. applicabili alle unità navali sono essenzialmente due: a) Studi delle forme e dei mascheramenti. Usando forme opportune è possibile ridurre la S. E. R. in certe direzioni di interesse, in genere a scapito di altre direzioni, in modo da far sì che, nella direzione più probabile di arrivo della minaccia radar, il bersaglio presenti la minima S. E. R. b) Uso di materiali assorbenti I materiali RAM (Radar Absorbing Materials) sono materiali che assorbono gran parte dell’energia e. m. incidente, minimizzando la reirradiazione. Le varie tipologie di materiali RAM disponibili differiscono per struttura costruttiva, banda di frequenza in cui sono attivi, caratteristiche meccaniche e fisiche, etc. Materiali radar assorbenti esistono anche sotto la forma di materiali RAS (Radar Absorbing Structures) che assolvono anche funzioni strutturali. . ATENA

La segnatura radar Misure per il controllo della segnatura Cenni sui provvedimenti di riduzione - Studi delle forme e dei mascheramenti Interventi sulle forme delle sovrastrutture Sono possibili diverse soluzioni per inclinare le pareti delle sovrastrutture tra cui ad esempio quelle riportate in figura, sostanzialmente equivalenti dal punto di vista S. E. R ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La segnatura ottica, è la visibilità dell’unità, sia da parte dell’occhio umano sia da parte di sistemi automatici di sorveglianza mediante telecamere. Quando questa segnatura era la modalità prevalente di scoperta delle navi, si adottavano provvedimenti per la sua riduzione, come il camuffamento (camouflage), cioè l’adozione di una pitturazione che, rendendo la nave simile allo sfondo, rendesse più difficile la sua individuazione. Ancora oggi alcune marine adottano pitturazioni mimetiche, in particolare per unità navali destinate a operare in ambiente litorale o fluviale. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La segnatura infrarossa (SIR), legata alle radiazioni termiche, radiazioni elettromagnetiche nella banda dell’infrarosso proporzionali alla temperatura. Come per la segnatura radar, la segnatura IR è sfruttata da sensori sia per la scoperta dei bersagli navali che per la guida di un missile antinave. La riduzione della SIR consente quindi di ridurre la vulnerabilità dell’Unità Navale nei confronti di minacce missilistiche dotate di sensori elettro-ottici, riducendo la distanza di detezione e identificazione della nave; in pratica migliorare le caratteristiche di segnatura IR significa aumentare i tempi di reazione nei confronti dei missili a guida IR. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Uno dei principali metodi per ridurre la segnatura IR è la riduzione della temperatura delle parti terminali dei fumaioli e dei gas combusti scaricati dai fumaioli, il cosiddetto plume (o pennacchio); le parti terminali dei fumaioli e il plume, infatti, possono essere utilizzati dai seeker (sistemi di guida) di numerosi missili antinave come obiettivo verso cui dirigersi. ATENA

IL PROGETTO DELLE NAVI MILITARI DI SUPERFICIE Modello IR di una nave ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La segnatura multispettrale, multispettrale data dalla combinazione delle immagini prodotte dal bersaglio a differenti lunghezze d’onda elettromagnetica, della banda generalmente comprese tra il visibile e le diverse bande dell'infrarosso; quando le lunghezze d’onda esaminate diventano molto numerose (dell’ordine delle decine o centinaia) si parla invece di segnatura iperspettrale. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE L’insieme delle informazioni iperspettrali relative a una certa zona (obiettivo), organizzate sotto forma di mappe sovrapposte (layers) prende il nome di ipercubo. L’impiego di tecnologie iperspettrali consente di “penetrare” attraverso reti, foglie e altri sistemi di camuffamento. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La segnatura acustica, dovuta al rumore che l’unità irradia, sia in aria, sia soprattutto in acqua; la trasmissione del suono in acqua, infatti, arriva a distanze superiori rispetto alla trasmissione in aria. La riduzione della segnatura acustica è un problema complesso che coinvolge sia la progettazione idrodinamica, in particolare delle eliche, sia il tipo di motori primi e di altri macchinari impiegati a bordo e il loro montaggio. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Un problema legato a quello della segnatura acustica, in particolare nelle navi di superficie aventi funzioni di lotta antisommergibile, è quello del rumore autoindotto o Sonar Self Noise (SSN), cioè del rumore che l’unità irradia in diversi modi e che viene captato come disturbo o rumore di fondo (noise) dal sonar installato sullo scafo dell’unità stessa. All’aumentare del rumore autoindotto si abbassa un parametro critico per il funzionamento del sonar, il rapporto tra il segnale proveniente dal bersaglio e rumore di fondo (rapporto S/N o SNR, cioè signal to noise ratio) limitando quindi le prestazioni del sonar stesso. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Il target strength (letteralmente “forza del bersaglio” - non esiste una traduzione italiana di tale termine), cioè la possibilità che un bersaglio sia individuato sfruttando la riflessione delle onde sonore emesse da un sonar; tale segnatura, analoga alla segnatura radar sostituendo le onde sonore alle onde elettromagnetiche, assume particolare importanza per i sottomarini, nei cui confronti il sonar è il principale strumento di scoperta. Per ridurre questo tipo di segnatura i moderni sottomarini sono ricoperti di elementi in materiale anecoico, che assorbono il suono invece di rifletterlo. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La segnatura magnetica, dovuta alle perturbazioni che la massa ferrosa dell’unità induce nel campo magnetico terrestre, è uno dei metodi di attivazione delle moderne mine navali e un metodo di scoperta di sommergibili e sottomarini. Per controllare questa segnatura esistono due metodi, il deperming, trattamento che elimina definitivamente una quota parte di questa segnatura, e il degaussing, cioè un sistema installato a bordo che quando è in funzione riduce ulteriormente la segnatura magnetica. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La segnatura magnetica di un’unità in materiale ferromagnetico è anche influenzata dagli accorgimenti adottati in fase di costruzione dell’unità; in particolare periodi troppo lunghi durante i quali lo scafo resta nella stessa posizione con lo stesso orientamento possono portare a rilevanti aumenti di alcune componenti della segnatura magnetica. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Come per la segnatura acustica, anche per la segnatura magnetica le unità navali che hanno requisiti di riduzione più spinti sono i sommergibili e le unità per la guerra di mine; per tali unità quindi spesso si adotta per la costruzione dello scafo un materiale non ferromagnetico, come il legno o i materiali compositi per i cacciamine e gli acciai amagnetici (amanox) sia per i cacciamine che per i sommergibili. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La segnatura di pressione, cioè l’aumento temporaneo della pressione indotta in acqua dal passaggio di un’unità navale, è uno dei metodi di attivazione delle moderne mine navali. La scia (wake), cioè la turbolenza indotta negli strati superficiali del mare a seguito del passaggio di un’unità navale, può essere impiegata come sistema di guida di siluri (wake-homing) o per la scoperta di unità navali da satellite. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Per ridurre la susceptibility esistono misure passive, la principale delle quali è la riduzione delle segnature, e misure attive, come l’installazione di sistemi di autodifesa (missili o cannoni con funzione antimissile) e di sistemi di guerra elettronica per ingannare il missile avversario. Le misure atte a impedire che l’arma avversaria colpisca l’unità possono essere del tipo hard-kill (che agiscono distruggendo fisicamente l’arma) o del tipo soft-kill (che agiscono deviando l’arma ed evitando che colpisca la nostra unità) ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Nel caso della minaccia costituita dal missile antinave con sistema di guida (seeker) radar, per ridurre la suscettibilità si può agire riducendo la segnatura radar dell’unità, installando sistemi di missili o cannoni con funzioni antimissile (hard-kill) o sistemi di guerra elettronica attivi o passivi (soft-kill). La susceptibility è anche influenzata dalle procedure operative, come ad esempio le tattiche evasive. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Come per la vulnerabilità, i provvedimenti che influiscono sulle segnature devono essere presi in considerazione fin dalle fasi iniziali del progetto di un’unità navale (conceptual design) e richiedono rilevanti investimenti non solo in fase di progettazione costruzione, ma durante tutto il ciclo di vita dell’unità. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Il contenimento di una segnatura è quindi volto a ridurre la susceptibility nei confronti di un determinato tipo di sensore. Un progetto di unità a segnatura controllata ben concepito dovrebbe mirare a una riduzione bilanciata di tutte le segnature, numericamente calibrata allo scopo di ottenere ben determinati vantaggi operativi. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE L’obiettivo del progettista non è la generica riduzione delle segnature, ma il perseguimento di un valore numerico cui corrisponde un vantaggio operativo; la semplice riduzione della segnatura, se non si spinge sotto una determinata soglia, potrebbe essere un inutile spreco di risorse. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Si parla spesso di piattaforme stealth (furtive) per indicare una piattaforma (aerea, navale o terrestre) le cui segnature sono talmente basse che essa non viene rilevata dai sensori avversari a distanze operativamente significative. Un tipico esempio di mezzo intrinsecamente furtivo sono le unità subacquee. Il prototipo Sea Shadow della US Navy ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Nel caso delle unità navali di superficie è più corretto parlare di “controllo delle segnature” anziché di “furtività” (stealthiness), poiché per una nave il concetto di furtività è generalmente utopistico; diversa è la situazione per un aereo e soprattutto per un missile, piattaforme più piccole e per le quali la riduzione delle segnature può effettivamente portare ad avvicinarsi alla vera e propria furtività. Il prototipo svedese Smyge ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Il problema della riduzione e del controllo delle segnature deve essere inquadrato nel più generale contesto della ricerca della massima capacità di sopravvivenza di un’unità navale; infatti, la riduzione delle segnature comporta costi e l’adozione di provvedimenti tecnici che si traducono in una diminuzione di altre capacità operative, e quindi deve essere giustificato da chiari vantaggi operativi. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Ad esempio per la segnatura radar di un’unità combattente di medie dimensioni (corvetta, fregata o cacciatorpediniere) un obiettivo realistico della riduzione della segnatura radar è aumentare la capacità e le prestazioni dei sistemi di guerra elettronica; occorre quindi, fin dalle fasi iniziali del progetto, definire contemporaneamente la segnatura della nave e le prestazioni dei sistemi di guerra elettronica, in un’ottica di ottimizzazione del sistema nave totale, composto di piattaforma e sistema di combattimento. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Littoral Combat Ship LCS 01 Freedom ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Littoral Combat Ship LCS 02 Indipendence Littoral Combat Ship LCS 01 Freedom ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE L’impiego di tecnologie di riduzione della segnatura radar in un’unità che non è dotata di un significativo sistema di contromisure elettroniche (quali ad esempio jammers e chaffs) può essere uno spreco di risorse, così come a bordo di un’unità avente una segnatura radar molto elevata l’adozione di un sofisticato sistema di contromisure elettroniche può non portare ai vantaggi operativi sperati. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Per unità di dimensioni limitate, come piccole corvette e pattugliatori, invece l’obiettivo della furtività radar (stealthiness), cioè di evitare la detezione da parte di un radar di scoperta o del radar del seeker di un missile fino a distanze estremamente ridotte, può essere realistico, ma diventa un requisito che influenza l’architettura generale dell’unità; è stato questo il caso, ad esempio, delle corvette svedesi della classe Visby e dei pattugliatori classe Falaj 2 realizzati da Fincantieri per la marina militare degli Emirati Arabi Uniti. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La corvetta svedese Visby ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Un pattugliatore classe Falaj 2 costruito da Fincantieri per la marina emiratina ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Per unità maggiori, come le portaerei e le grandi unità anfibie, l’obiettivo da ricercare, oltre all’aumento delle prestazioni del sistema di contromisure elettroniche, può essere quello di deviare l’impatto del missile verso le zone meno vitali della nave; è in quest’ottica che le unità d’assalto anfibio statunitensi classe San Antonio (LPD 17) sono state dotate di una sovrastruttura integrata ottimizzata per la riduzione delle segnature radar e IR. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Una LPD classe San Antonio della US Navy ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Il controllo delle segnature di una nave da guerra comporta costi non indifferenti e generalmente penalizza altri settori (come la velocità, la sistemazione dei sensori e delle armi o la possibilità di compiere alcune operazioni marinaresche in sicurezza); di conseguenza esso non è un obiettivo da perseguire comunque in se stesso, ma è giustificato solo se porta evidenti vantaggi operativi, aumentando la capacità di sopravvivenza dell’unità. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE La definizione dei requisiti di segnatura per una nuova unità navale combattente nelle fasi preliminari del progetto è quindi legata alla valutazione dell’efficacia operativa (operational effectiveness) del “sistema nave” (total ship system), definito come l’insieme della nave, caratterizzata da tutte le sue prestazioni, tra le quali le segnature, e del sistema di combattimento imbarcato a bordo, inclusi in particolare i sistemi di autodifesa antimissile e di guerra elettronica. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Le segnature, come la vulnerabilità, sono settori del progetto navale che, contrariamente a quanto avveniva tradizionalmente, coinvolgono intensamente sia la piattaforma che il sistema di combattimento, richiedendo competenze tipiche di entrambe i settori; questi settori progettuali sono significativamente chiamati transwarship activities, in quanto coinvolgono l’intera nave da guerra (whole warship); la maggior parte delle altre attività progettuali, invece, ricade interamente nel settore della piattaforma o in quello del sistema di combattimento. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Il termine “segnatura controllata” rende bene l’idea del processo di continua verifica che deve essere attuato, oltre che durante la progettazione, anche nella fase di costruzione e nella fase di servizio per evitare che differenze costruttive, seppur piccole, portino la segnatura oltre il valore desiderato; infatti, per molte segnature, e in particolare per la segnatura radar il controllo dei particolari è fondamentale per il raggiungimento dell’obiettivo. Anche per la segnatura acustica il controllo accurato dello stato vibratorio dei macchinari, dell’efficienza dei basamenti elastici e degli altri componenti che possono trasmettere vibrazioni dai macchinari allo scafo (come ad esempio le tubazioni) è assolutamente necessario per assicurare il mantenimento nel tempo dei livelli di segnatura iniziali. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE In Italia tradizionalmente gli uffici tecnici sia della Marina Militare, sia dei fornitori (in particolare Fincantieri, Intermarine e i loro subfornitori) si sono occupati principalmente della segnatura acustica e della segnatura magnetica, raggiungendo anche livelli di eccellenza, in particolare con i cacciamine classe Lerici e Gaeta, le fregate classe Maestrale e l’unità da ricerca Alliance realizzata per la NATO da Fincantieri al cantiere del Muggiano (La Spezia); con i cacciatorpediniere classe De La Penne si è iniziato a prendere in considerazione anche il problema della limitazione della segnatura radar e IR, così come quello della riduzione della vulnerabilità, senza però che tali caratteristiche venissero inserite tra i requisiti contrattuali. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE In Italia tradizionalmente gli uffici tecnici sia della Marina Militare, sia dei fornitori (in particolare Fincantieri, Intermarine e i loro subfornitori) si sono occupati principalmente della segnatura acustica e della segnatura magnetica, raggiungendo anche livelli di eccellenza, in particolare con i cacciamine classe Lerici e Gaeta, le fregate classe Maestrale e l’unità da ricerca Alliance realizzata per la NATO da Fincantieri al cantiere del Muggiano (La Spezia). ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Con i cacciatorpediniere classe De La Penne si è iniziato a prendere in considerazione anche il problema della limitazione della segnatura radar e IR, così come quello della riduzione della vulnerabilità, senza però che tali caratteristiche venissero inserite tra i requisiti contrattuali. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Con l’inizio degli anni ’ 90 del XX secolo ci siamo resi conto che altri paesi, in particolare la Francia, avevano preso in seria considerazione, con il progetto delle fregate leggere furtive classe La Fayette, le misure necessarie per ottenere una consistente riduzione, rispetto a una nave convenzionale, delle segnature sopra la superficie, e in particolare della segnatura radar. Poiché si cominciavano a impostare programmi di cooperazione internazionale per lo sviluppo di progetti comuni, si decise di investire in questo settore per recuperare almeno in parte il gap tecnologico con i cugini d’oltralpe. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE L’occasione venne offerta dal programma NUMC (Nuova Unità Minore Combattente), che avrebbe portato alla realizzazione delle unità classe Comandante Cigala Fulgosi, un progetto di successo da cui sono state derivate numerose varianti, sia per la Marina Militare che per l’esportazione. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Durante la fase di stesura dei requisiti operativi di queste unità si decise, infatti, di imporre un requisito contrattuale sia nel campo della segnatura IR che in quello della segnatura radar, anche se il requisito operativo non avrebbe reso tali requisiti assolutamente necessari, soprattutto dopo la decisione di non dotare queste unità di un sistema di guerra elettronica completo. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Venne quindi creato un team integrato, comprendente l’Ufficio Progetti Navi e la componente Sistema di Combattimento del Reparto SPMM dello Stato Maggiore della Marina, l’istituto per l’elettronica e le telecomunicazioni di Livorno (Mariteleradar, oggi reparto distaccato del CSSN della Spezia), gli uffici progetti di Fincantieri e alcuni fornitori specializzati (in particolare la società pisana IDS per la segnatura radar e il Cetena per la segnatura IR), allo scopo di sviluppare metodologie per la progettazione e realizzazione di unità navali a segnatura controllata. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE In parallelo alla stesura del progetto preliminare e della documentazione contrattuale delle unità classe Cigala Fulgosi, il già citato team integrato ha formalizzato le metodologie individuate e adottate, in particolare nel campo della segnatura radar, in un documento chiamato “Norme per la progettazione e realizzazione di Unità navali di superficie a S. E. R. controllata”. Questo manuale, destinato a progettisti e costruttori di Unità navali, contiene i criteri fondamentali da seguire nel progetto di un’Unità navale avente segnatura radar controllata. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Il manuale inizia con la constatazione che il progetto di una nave a segnatura radar controllata impone un radicale mutamento della filosofia progettuale fin dalle prime fasi, con evidenti ripercussioni sull'architettura generale della nave: la decisione di disegnare una nave a segnatura ridotta costringe, infatti, a riconsiderare non solo le forme dello scafo e delle sovrastrutture ma anche l'ubicazione e le forme degli allestimenti prevedendone quindi l'inserimento già in fase di progettazione preliminare. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE I criteri esposti nel manuale hanno un contenuto qualitativo, in quanto il modo in cui questi criteri si traducono in disegno progettuale non può essere espresso in forma univoca. Ciò dipende dalla natura fisica del problema, che è quella della reirradiazione (scattering) di onde elettromagnetiche da oggetti complessi. Anche per le forme relativamente semplici non esistono, infatti, espressioni matematiche in forma univoca dello scattering; la soluzione deve essere trovata, caso per caso, attraverso simulazione al calcolatore; lo scattering di un certo particolare strutturale, a causa delle interazioni con le altre parti, dei mascheramenti ecc. , può essere sostanzialmente modificato quando tale particolare è inserito nella nave. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Non esiste, infine, una relazione semplice fra la meccanica dell'oggetto e lo scattering: piccole variazioni di forma dell'oggetto possono significare enormi variazioni di segnatura radar. Il manuale quindi è uno strumento utile, ma non sufficiente per realizzare un’unità navale a segnatura controllata. Ogni Unità navale costituisce, infatti, un caso a sé, e il progetto di un’Unità navale a Segnatura Radar controllata richiede un’analisi specifica e dettagliata condotta da specialisti del settore. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Un analogo documento era stato stilato, anche se in forma più embrionale, anche per la Segnatura Infrarossa (SIR) della nave, con l’obiettivo di descrivere gli aspetti della segnatura di una nave in relazione ai vari tipi di sensori IR di cui può essere dotata una minaccia, indicare i criteri da seguire nel progetto di un’Unità Navale al fine di ridurne la SIR e proporre una procedura di misura della SIR. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Nel campo della segnatura acustica, in quello stesso periodo, la Marina Militare Italiana ha acquisito Nave Elettra, un’unità da ricerca il cui progetto venne derivato da quello della già citata Alliance costruita in Italia per il centro ricerche NATO della Spezia, conservando gli stringenti requisiti di ridotto rumore irradiato in acqua e autoindotto. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Il progetto Orizzonte, nato in collaborazione trinazionale (Francia, Italia e UK) e proseguito come programma italofrancese, ha consentito di mettere a frutto le capacità acquisite in tutti i settori delle segnature; il contratto di acquisizione delle unità (per la Marina Militare i cacciatorpediniere Doria e Duilio) ha richiesto il rispetto d’importanti requisiti nei campi della segnatura radar, IR, acustica e magnetica, requisiti stabiliti dopo una serie di valutazioni operative e tecniche, inclusi studi di simulazione compiuti nelle due nazioni, e nel cui ambito la marina e l’industria italiana si sono dimostrate, grazie all’esperienza acquisita con il programma NUMC nel settore delle segnature radar e IR, in grado di confrontarsi alla pari e senza complessi d’inferiorità con le controparti francesi. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Per la portaerei Cavour, progettata e realizzata negli stessi anni dei cacciatorpediniere classe Doria e con requisiti contrattuali di segnatura acustica e magnetica, sono stati eseguiti dettagliati studi per la previsione della segnatura radar e la valutazione di eventuali provvedimenti di contenimento della stessa, allo scopo di ottimizzare le prestazioni dei sistemi di contromisure elettroniche imbarcati. ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE ATENA

LA SURVIVABILITY DELLE UNITÀ NAVALI – LE SEGNATURE Anche le successive fregate classe Bergamini (programma FREMM) hanno visto l’impiego delle stesse metodologie sviluppate nel programma Orizzonte per l’adozione di bilanciati requisiti di segnatura sia sopra che sotto la superficie; essendo unità a vocazione antisommergibile, è particolarmente stringente il requisito di segnatura acustica. La fregata italiana Carabiniere (F 593) della classe Bergamini e il caccia francese Aquitaine (D 690) della classe omonima. Entrambe le unità sono state costruite nell’ambito del programma bi-nazionale FREMM ATENA