USS Narwhal (SSN-671), il sottomarino nucleare più silenzioso mai costruito

Lo USS Narwhal (SSN-671) è stato un sottomarino nucleare da attacco (SSN) entrato in servizio con la US Navy nel 1969. Si trattava di un esemplare unico: basato sul progetto della classe Sturgeon, fu il banco prova per un nuovo tipo di reattore nucleare estremamente silenzioso, il modello S5G a circolazione naturale.

Dal punto di vista tecnico, il Narwhal si rivelò un successo: per la sua epoca, era il più furtivo battello atomico subacqueo in circolazione, e pare che abbia mantenuto questo primato tra gli SSN fino all’avvento dei classe Seawolf.

Un sottomarino sperimentale, quindi, utilizzato operativamente dalla marina americana per testare “su campo” un nuovo sistema propulsivo, oltre a varie soluzioni tecniche per essere “il più silenzioso di tutti”.

I particolari sulla sua vita operativa sono piuttosto scarsi, ma dovete essere molto intensa, almeno a giudicare dalle decorazioni che ornavano la sua falsatorre.

Lo USS Narwhal venne radiato per ragioni non chiarissime nel 1999, dopo 30 anni di servizio.

Storia

Lo sviluppo dello USS Narwhal fu avviato nella prima metà degli anni sessanta. In questo periodo, infatti, la US Navy coinvolse la Electric Boat (divisione navale della General Dynamics) nella realizzazione di un singolo battello: un prototipo, progettualmente basato sugli Sturgeon, che però avrebbe dovuto essere il più silenzioso e furtivo possibile.

La Electric Boat si mise al lavoro. Per soddisfare la richiesta della marina, l’unico modo era quello di intervenire sulle fonti di rumore: praticamente ogni componente in movimento! Questi infatti producono vibrazioni, che possono essere “sentiti” dai sonar, mettendo in pericolo il sottomarino. Ovviamente, più questi componenti sono grossi, più sono rumorosi.

Su un sottomarino nucleare, la fonte di rumore primaria sono le pompe di circolazione del sistema di raffreddamento del reattore nucleare: indispensabili ma micidiali, visto che producono vibrazioni continue. Di conseguenza, se si vuole rendere furtivo un sottomarino, la prima cosa è fare in modo di ridurre queste vibrazioni.

Di conseguenza, la Electric Boat sarebbe dovuta partire dal reattore. In questo venne in suo aiuto la General Electric, che realizzò appositamente un modello fortemente innovativo, chiamato S5G. Questo era un reattore nucleare a circolazione naturale. Che vuol dire? Molto in breve, e senza scendere troppo nei particolari, in questo tipo di reattori il liquido del refrigerante primario si muove grazie ai principi della fisica, con un moto di tipo convettivo: in pratica, il liquido più caldo va “naturalmente” verso l’alto, mentre quello più freddo si dirige verso il basso.

Ovviamente, l’implementazione di questa tecnologia su un sottomarino costrinse i progettisti ad utilizzare tutta una serie di soluzioni per certi versi uniche, tale da renderlo diverso da qualunque altro battello atomico realizzato fino a quel momento.

La Electric Boat si mise al lavoro, ed impostò il battello a Groton nel 1966. Lo USS Narwhal (SSN-671) venne varato l’anno successivo ed entrò in servizio nel 1969.

Descrizione tecnica

Struttura

Molte fonti definiscono il Narwhal “semplicemente” uno Sturgeon modificato, un semplice battello di serie con un reattore diverso, oppure addirittura lo inseriscono all’interno della classe stessa. Niente di più sbagliato: il progetto originario era indubbiamente quello, ma presentava delle caratteristiche tecniche tali da essere qualcosa di unico.

Prima di tutto, lo USS Narwhal era un po’ più grosso: lungo circa 95 metri, contro i neanche 92 degli Sturgeon Long Hull, più largo (un paio di metri), per un dislocamento in immersione di 5.300 tonnellate.

Esternamente, lo scafo aveva più o meno le stesse linee: forma a goccia allungata, con i timoni di poppa sulla falsatorre e le superfici di controllo di poppa cruciformi, con al centro l’elica. Quello che cambiava, e di molto, era la parte interna.

L’utilizzo di un reattore a circolazione naturale, oltre all’esigenza di dover diminuire il più possibile la rumorosità, imposero una serie di modifiche piuttosto importanti. Vediamole.

Rumorosità: il reattore

Prima di tutto, il reattore: un S5G ad acqua pressurizzata sviluppato dalla General Electric. Come abbiamo detto, si trattava di un modello a circolazione naturale, in cui il liquido del refrigerante primario si muoveva grazie alla convezione. Per favorire il movimento, i progettisti decisero di installare il reattore nella parte bassa del sottomarino, ed i generatori di vapore in quella alta (di solito sono allineati in orizzontale): del resto, era la soluzione più ovvia, visto che l’acqua calda va verso l’alto. Qui, all’interno dei generatori, avveniva lo “scambio” di energia: il calore del circuito primario finiva in quello secondario, generando energia.

Dopo che il liquido del refrigerante si era raffreddato, ritornava autonomamente nella parte bassa, a sua volta sostituito da acqua calda dal basso. In questo modo, non erano necessarie le pompe per “muovere” il liquido. Questo, tuttavia, non vuol dire che fossero assenti. I progettisti, infatti, le avevano comunque installate: più piccole e meno rumorose, entravano in funzione solo se erano richieste velocità più elevate, per “gestire” al meglio la richiesta di refrigerante.

Rumorosità: il motore elettrico

Successivamente, i progettisti intervennero sul gruppo riduttore: un enorme e complesso meccanismo usato per abbassare le elevatissime rotazioni prodotte dalle turbine in qualcosa di più “umano”, che facesse girare l’elica a basse velocità. Cosa fecero? Semplicemente, lo rimossero, e lo sostituirono con un motore elettrico collegato meccanicamente all’asse dell’elica. Si trattava di una soluzione innovativa, ed ovviamente molto più silenziosa di quella classica (il gruppo riduttore produce rumori e vibrazioni ad ogni velocità, c’è poco da fare), ma che aveva un piccolo inconveniente: l’ingombro. Questo meccanismo, infatti, aveva un diametro di tre metri e mezzo, ed una lunghezza di nove, e per farlo entrare i progettisti dovettero allungare lo scafo.

Rumorosità: il sistema per l’acqua marina

Infine, sempre per ridurre i rumori, i tecnici intervennero anche sul sistema per l’acqua marina (i sottomarini nucleari utilizzano acqua marina desalinizzata per una serie di operazioni, tra cui sostituire il liquido perso dai generatori nel processo di creazione dell’energia): installarono un paio di “prese d’acqua” nella parte esterna dello scafo, sistemate in modo tale da far entrare l’acqua all’interno durante la navigazione del battello senza attivare le pompe. Quindi, con la massima silenziosità, era possibile rifornire del prezioso liquido tutti i sistemi del battello.

Ma questo silenziosissimo sistema propulsivo che potenza aveva? Parecchia: si parla di 17.000 hp, ben 2.000 in più dell’S5W installato sugli Sturgeon. Per quanto riguarda le prestazioni, le fonti riferiscono di una velocità di 20 nodi in emersione e 25 in immersione (valori indicativi. La US Navy, come al solito, dichiara genericamente “oltre 20 nodi”).

Armamento ed equipaggio

L’armamento era lo stesso dei classe Sturgeon: 4 tubi lanciasiluri da 533 mm, capaci di utilizzare siluri convenzionali Mark 48, nucleari Mark 45, missili antisommergibile UUM-44 SUBROC, missili antinave UGM-84 Harpoon e da crociera Tomahawk. Praticamente, tutto quello che la US Navy aveva di compatibile con un tubo da 533 mm.

L’equipaggio era di 141 elementi.

USS Narwhal (SSN-671)

Unica versione costruita. Le modifiche successive riguardarono, più che altro, la dotazione elettronica, oltre alla realizzazione della “gobba” per equipaggiamenti di tipo imprecisato.

• Lunghezza: 95,7 metri (314 piedi)
• Larghezza: 11,6 metri (38 piedi)
• Pescaggio: 7,9 metri (26 piedi)
• Dislocamento in emersione: 4.800 tonnellate
• Dislocamento in immersione: 5.350 tonnellate
• Propulsione: 1 reattore nucleare S5G, 17.000 hp, 1 elica
• Velocità: 20 nodi in emersione, 25 in immersione
• Profondità operativa: ?
• Profondità massima: ?
• Equipaggio: 141
• Autonomia: ?
• Armamento: 4 tubi lanciasiluri da 533mm

Servizio operativo

Al servizio della US Navy

Lo USS Narwhal entrò in servizio nel 1969. Non si sa molto a proposito della sua carriera operativa, ma presumibilmente è stata molto intensa. Infatti, lo abbiamo detto, era molto silenzioso, e ciò gli dava un vantaggio notevole nei confronti dei sottomarini sovietici (solitamente più performanti, ma anche più rumorosi), quindi è altamente probabile che la marina lo abbia utilizzato anche per svolgere tutta una serie di operazioni di intelligence. Anche se i dettagli non sono noti, si sa che ha “pedinato” con successo un discreto numero di battelli subacquei con la stella rossa, spingendosi in prossimità delle coste sovietiche (soprattutto delle basi della Flotta del Nord, nella Penisola di Kola, al confine con la Norvegia). Inoltre, venne largamente utilizzato per tutta una serie di prove (non dimentichiamo che era un battello sperimentale) ed esercitazioni antisommergibile, anche con marine alleate.

Per farla breve, il Narwhal non è stato solo uno dei sottomarini nucleari più silenziosi del suo tempo, ma anche uno dei più decorati.

Nel 1994, rientrò in servizio dopo un ciclo di lavori durato tre anni: in questo lasso di tempo, era stato sottoposto a “refuelling” (sostituzione del combustibile nucleare), oltre che ad una serie di aggiornamenti, quali l’installazione di un nuovo sonar e di strumentazione elettronica più aggiornata. Un’ulteriore modifica riguardò lo scafo: una “gobba”, creata proprio davanti al timone, di quelle che serve a contenere della strumentazione. La US Navy non ha mai rivelato a cosa servisse o cosa contenesse: forse un DSRV a controllo remoto, o delle attrezzature per i sommozzatori, o forse per il cavo del sonar rimorchiato (che era molto potente)… Ma sono tutte speculazioni.

Una radiazione insolita

Una cosa dello USS Narwhal che costituisce un piccolo mistero è la sua radiazione. Infatti, la marina americana lo ritirò dal servizio nel 1999, appena cinque anni dopo essere uscito da tre anni di cantiere. La cosa è piuttosto strana: perché impiegare soldi e risorse per aggiornare un sottomarino destinato ad essere radiato dopo poco tempo? Va bene la riduzione delle spese militari dovuta alla fine della Guerra Fredda, ma non avrebbero potuto ritirare il Narwhal dal servizio nei primi anni novanta, senza oltretutto effettuare un costoso refuelling? Non è chiaro, ed ovviamente la US Navy non si è mai pronunciata al riguardo. Una delle ipotesi è che sia successo qualcosa che abbia imposto una radiazione anticipata, forse un incidente durante una missione top secret.

La ragione di un ritiro per motivi economici, comunque, resta valida: 17 milioni di dollari l’anno (1996) per farlo funzionare erano un ottimo incentivo alla radiazione di un battello vecchio di 30 anni, soprattutto considerando le spese che stava affrontando la US Navy in quel periodo per il rinnovo e l’operatività della flotta subacquea, unite ai tagli di bilancio.

Vista la sua storia, si fece un tentativo per trasformare il sottomarino in un museo. La marina era d’accordo, ma occorrevano i soldi: due milioni di dollari. Sfortunatamente, la raccolta fondi non ebbe successo: venne racimolato appena un quarto della somma. La US Navy, quindi, procedette allo smantellamento dell’unità, nell’ottobre 2020.

L’eredità dello USS Narwhal

Lo USS Narwhal fu il più silenzioso sottomarino della sua generazione, superato solo dai classe Seawolf, entrati in servizio più di 30 anni dopo. Le sue soluzioni tecniche vennero riprese nelle realizzazioni successive. In particolare, il reattore a circolazione naturale è stato utilizzato sui moderni SSBN della classe Ohio, che hanno una silenziosità paragonabile (ma non sui sottomarini nucleari da attacco, probabilmente per una questione di dimensioni degli apparati). Un’altra tecnologia che fu utilizzata successivamente era quella relativa alle interconnessioni tra i tubi di acqua marina e quelli degli apparati interni. Tuttavia, le “prese d’acqua” furono abbandonate: erano efficaci, ma violavano le normative SUBAFE, diminuendo (in teoria) la sicurezza dei battelli.

Il generatore elettrico merita un discorso a parte: funzionava bene, era efficace e non aveva implicazioni di sicurezza. Il problema era relativo a dimensioni e, soprattutto, costi: la costruzione e la gestione di un apparato del genere era parecchio esosa, e quindi non è stata più utilizzato.

Insomma, un vero e proprio gioiello della tecnologia subacquea: silenzioso, efficace, e con soluzioni tecniche d’avanguardia, in parte replicate sugli esemplari successivi.

Incidenti

• 31 dicembre 1985: USS Narwhal. Per colpa di un’ancora difettosa, durante una tempesta a Palma di Maiorca il sottomarino venne sballottato mentre era all’ormeggio. Ci furono alcuni danni.
• 22 settembre 1989: USS Narwhal. Mentre era ormeggiato a Charleston per una revisione, il sottomarino fu sorpreso dall’uragano Hugo. Il Narwhal praticamente non poteva muoversi, visto che aveva i motori elettrici fuori uso ed il reattore spento. Non potendo spostare il battello, l’equipaggio lo assicurò come meglio poté al molo, ma la furia degli elementi ruppe gli ormeggi. Durante una pausa della tempesta, mentre erano nell’occhio del ciclone, il capitano ritrovò il suo battello in mezzo al fiume Cooper, praticamente senza controllo. I rimorchiatori non riuscivano a muoverlo, quindi il suo comandante prese una decisione: immergere il sottomarino lasciando fuori solo la falsatorre, ed affrontare così l’uragano. Grazie a questo stratagemma, il battello riportò danni minimi. Il suo capitano fu promosso.

Esemplari costruiti

Fonti

• Narwhal III (SS (N)-671) – history.navy.mil
• SSN-671 Narwhal – fas.org
• USS Narwhal (SSN 671) – navysite.de
• How The Experimental USS Narwhal Ended Up Being The Navy’s Stealthiest Nuclear Submarine – thedrive.com
• This Staggeringly Quiet Sub Changed the Navy Forever. Now, It’s All Scrap – popularmechanics.com
• USS Narwhal – hullnumber.com

(immagine di copertina derivata da Wikimedia Commons. Credits: US Navy. US Public Domain)