THE AVIO AERO

PEOPLE’S MAGAZINE

“I sottomarini sono tra i mezzi più avanzati concepiti e realizzati dal genere umano”. È anche con queste parole che, nel febbraio 2021, l’ammiraglio Giuseppe Cavo Dragone, Capo della Marina Militare, aveva commentato la firma del contratto relativo alla costruzione dei sottomarini di nuova generazione parte del programma U212 NFS (Near Future Submarine) di Fincantieri.

L’azienda italiana, leader mondiale della cantieristica navale nonché longevo partner della Marina Militare Italiana, ha collaborato con Avio Aero negli ultimi decenni non solo per quanto riguarda la propulsione ed automazione delle medie e grandi imbarcazioni militari di superficie attraverso grandi motori aero-derivati, ma anche per i sistemi di governo (o autopilota) di piattaforme subacquee e navali.

Avio Aero negli anni ha realizzato sistemi elettronici di governo e controllo anche per sommergibili U212A e per la classe “Sauro” attualmente in servizio. Proprio quest’ultima verrà man mano sostituita dai sottomarini NFS, due ordinati - e in consegna rispettivamente entro il 2027 e il 2029 – con altre due unità opzionabili.

“Il sottomarino NFS rappresenta il miglioramento del progetto U212A, ottenuto mediante l’integrazione di sistemi aggiornati allo stato dell’arte e con prestazioni superiori, con l’obiettivo di estendere le capacità operative” spiega l’Ing. Marco Rizzuti - Head of Submarines Design Department di Fincantieri.

Al giorno d’oggi, i sottomarini rivestono un’importanza strategica cruciale per le nazioni: al tradizionale impiego per difesa e controllo subacqueo, infatti, si aggiungono la tutela della libertà di navigazione, l’antipirateria, la lotta al terrorismo, la tutela delle acque territoriali , la sicurezza degli impianti di distribuzione energetica presenti sui fondali e la salvaguardia delle infrastrutture marittime come anche della fauna marina.

The inauguration of U212A class Scirè submarine at Fincantieri shipyard.

“Le caratteristiche salienti dei nuovi U212 NFS sono la presenza di un sistema di comando e controllo ‘fully integrated’, un nuovo sistema di ‘Guerra Elettronica’, un nuovo sistema di automazione della piattaforma con la completa rivisitazione dell’interfaccia HMI (ovvero, uomo-macchina, ndr.), sollevamenti elettrici per la ‘suite sensoristica’ in superficie (periscopi e antenne)” aggiunge Rizzuti.

Per dotare questi sofisticati mezzi subacquei di un sistema integrato che garantisca massima affidabilità, governo della rotta e della profondità con alta precisione e sicurezza, Fincantieri non ha avuto dubbi a ripetere la collaborazione con Avio Aero. Ciò per via della competenza e affidabilità dimostrata in tale ambito tecnologico, apparentemente lontano dall’aviazione, ma che in realtà presenta aspetti e problematiche tecnologiche  molto simili (e non solo per l’etimo della “nautica”).

Il sistema è uno dei “pilastri del sottomarino”, con l’esigenza che sia moderno e a prova di errore, spiega Rizzuti. “Fincantieri ha l’obiettivo di sviluppare sistemi integrati subacquei che comprendano sottomarini e sistemi ‘unmanned’. In questo caso il controllo della posizione, la manovrabilità singola e congiunta di questi sistemi rappresenta uno dei problemi tecnologici da risolvere. Così come nel campo aeronautico si ha il ‘sistema avionico’, in quello subacqueo si identifica il ‘sistema di controllo subacqueo’. Per fare questo Fincantieri ha bisogno di aziende con esperienza e capacità di innovare”.

Il prodotto che Avio Aero ha progettato per l’U212 NFS si chiama Steering Diving Control System (SDCS), ed è composto da una parte hardware e una software: la prima è, di fatto, una consolle con all'interno una serie di computer, che si presenta all’operatore con tre pannelli, disposti in verticale e dotati di schermi, joystick per controllare le manovre del sottomarino, oltre a un numero impressionante di tasti e spie per la segnalazione di anomalie e visualizzazione degli stati dei macchinari controllati.

A submarine diving into the Mediterranean sea.

“Questo sistema consente la gestione, in manuale e in automatico come anche in emergenza, della rotta, della quota  e dell’assetto del sommergibile oltre alla sua sicurezza centralizzando il controllo e il governo del mezzo”, racconta l'Ing. Carlo Ameli, Program Manager Naval Automation di Avio Aero. “È un sistema ottimizzato per essere guidato da un solo timoniere, con la disponibilità di una moltitudine di funzioni e operazioni per garantire un controllo rapido e preciso del mezzo. Abbiamo in piano anche la fornitura del simulatore di terra per l’addestramento dell’equipaggio: una piattaforma che simula il comportamento del sottomarino”.

Il lavoro nell headquarter di Rivalta di Torino è già cominciato. Nell’autunno 2023, sarà eseguito il FAT (FAT -Factory Acceptance Test) dell’hardware dell’addestratore. Sono pianificate invece nella seconda metà del 2024, la consegna di hardware dell’SDCS del primo sottomarino e circa un anno dopo  quella per il secondo. Un impegno serrato per l’ingegneria di Avio Aero che ha lavorato intensamente allo sviluppo di modelli matematici, algoritmi di controllo e ha adottato la microelettronica più moderna.

“La parte software del nostro SDCS conferisce performance di alto livello e  sicurezza per le operazioni in mare del sottmarino”, spiega l'Ing. Marco Maria Manzo, SDCS Integrated Product  Technical Leader. Inoltre, per l’addestratore (situato presso la scuola d’applicazione della Marina a Taranto) abbiamo disegnato un sistema ‘look & feel’ uguale a quello che troveranno a bordo del nuovo sottomarino, con la simulazione del comportamento idrodinamico, in modo da renderlo molto realistico”.

Secondo Manzo e il team di ingegneri che in azienda è dedicato a prodotti elettronici e digitali per navi di superficie e sottomarini, lo sviluppo di tali sistemi è simmetrico a quelli che si realizzano per gli aerei, che sono detti prodotti di avionica. “Dal concept, alla loro qualifica ambientale, fino alla qualità e il controllo del processo, tutto è allineato ed eseguito con la stessa dedizione che offriamo per realizzare prodotti dalle performance eccellenti”.

The Avio Aero cross-functional team dedicated to the U212 NFS program.

Dunque, il medesimo connubio di innovazione e affidabilità, che per esempio è distintivo di sistemi digitali che governano motori aerei, si ritrova nei prodotti per uso marittimo di Avio Aero.  Questo è riconosciuto da leader di settore come Fincantieri: “dobbiamo diventare promotori del cambiamento tecnologico, anziché reagire per adattarci ai cambiamenti già avvenuti. Ma al tempo stesso è necessario assicurare l’affidabilità delle scelte tecnologiche per preservare la sicurezza di chi opera sott’acqua”, dice Rizzuti.

Le prime prove in mare per il primo sottomarino di nuova generazione sono previste per il tardo 2027, saranno precedute dalle fasi di installazione e validazione in banchina, mentre l’anno dopo toccherà al secondo. Avio Aero, nel frattempo, lavorerà per rendere pronto all’uso l’addestratore dall’estate del 2025 e si unirà alle prime operazioni a bordo già l’anno seguente.

“Il settore subacqueo sta insieme crescendo e diversificandosi”, conclude Rizzuti. “Gli operatori chiedono prestazioni migliori, per numero e tipologia di sensori, e proiezione su lunghe distanze, oltre a mezzi compatti per esigenze di pattugliamento in aree confinate o bassi fondali. Sono esigenze comuni a diverse nazioni con una morfologia costiera similare. Riteniamo quindi di poter esplorare le nicchie di mercato intermedie, che assicurano tali esigenze e che prevedono mezzi subacquei ‘unmanned’ di grandi dimensioni fino a sottomarini di taglia media”.

_{Submarines images are courtesy of Fincantieri.}