Il diesel della Prinzregent Luitpold

[Giancarlo Castiglioni]

Il Conway’s All The World Fighting Ships 1906-1921 riporta che per l’ultima nave della classe Kaiser, la Prinzregent Luitpold, sull’asse centrale era previsto un motore diesel Germania da 12.000 HP, ma che l’installazione non era mai avvenuta.

Il progetto delle prime 4 navi prevedeva 30.000 HP sui tre assi e velocità 20,5 nodi, mentre per l’ultima si prevedevano 2 assi laterali con turbine a vapore per complessivi 27.000 HP e 20 nodi, mentre aggiungendo il diesel da 12.000 HP sull’asse centrale la velocità doveva salire a 22 nodi.

Essendo le prime corazzate tedesche con propulsione a turbina, l’apparato motore era stato progettato con un largo margine di sicurezza e tutte superarono ampiamente le specifiche di progetto; alle prove la Kaiser sviluppò addirittura 55.187HP e raggiunse 23,4 nodi, le altre 3 da 40.300 a 42.800 HP e da 22,1 a 22,4 nodi e l’ultima con soli due assi 38.750 HP e da 21,7 nodi.

Quindi sorprendentemente la Prinzregent Luitpold non fu penalizzata più che tanto dalla mancanza del motore diesel e infatti operò sempre in squadra con le gemelle senza nessun problema.

Non ricordo dove avevo trovato notizie su un motore MAN destinato a questa nave e sulla disastrosa esplosione che aveva causato la distruzione del motore in prova. Credevo che questo incidente avesse posto fine al progetto, invece dall’ultimo numero di Warship International ho appreso l’intera storia di questi motori.

Le prime turbine a vapore erano montate direttamente sull’asse elica senza riduttore; a velocità di crociera avevano un maggior consumo rispetto alle macchine a vapore alternative e quindi la nave aveva minor autonomia.

La marina francese cercò di risolvere il problema tornando indietro, prevedendo per la classe Normandie progettata nel 1911 un sistema misto con turbine sui due assi centrali e sui due assi laterali macchine alternative da utilizzare a velocità di crociera.

I tedeschi cercarono una soluzione rivoluzionaria, progettando un motore diesel di potenza oltre 10 volte quella dei più grandi diesel costruiti fino allora.

Per descrivere questo motore dovrò scendere in particolari tecnici non tanto semplici, cercherò di essere il più chiaro possibile.

Si scelse di installare un solo grande motore perché non esistevano giunti e ingranaggi in grado di reggere quelle potenze, quindi non era possibile suddividere la potenza richiesta tra diversi motori; per ridurre gli ingombri di adottò una configurazione due tempi a doppio effetto, cioè con una camera di scoppio al di sopra del cilindro ed un’altra al di sotto del cilindro.

Era una soluzione normale per le macchine a vapore alternative, ma per un motore a combustione interna è meccanicamente molto complessa. Utilizzata estesamente per i grandi motori diesel tra le due guerre, attualmente è completamente abbandonata perché le grandi portacontainer non hanno i problemi di ingombro di una corazzata e utilizzano motori due tempi con compressore a corsa lunga a semplice effetto.

Si adottò la configurazione 6 cilindri due tempi con flusso unidirezionale, cioè con due valvole di aspirazione una per lato per ogni camera di scoppio (superiore e inferiore) e scarico al centro da luci ai due lati del cilindro.

Il motore era comunque enorme, lungo circa 11 m ed alto 8 a cui andava aggiunto il compressore aria per l’iniezione carburante lungo circa 4 metri e alto 5.

Infatti per i diesel di allora non esistevano pompe di iniezione in grado di immettere il carburante nella camera di scoppio e si risolveva il problema miscelando il carburante con aria da alta pressione proveniente da un compressore.

Questo compressore sempre alternativo a più stadi collegato direttamente all’albero a gomito, era una parte importante del motore e assorbiva parecchia potenza.

Nel 1911 su iniziò la costruzione di un motore di prova monocilindrico che avrebbe dovuto dare 2.000 HP e come era da aspettarsi per un progetto così ambizioso e rivoluzionario, si incontrarono subito grandi problemi: cricche e rotture in tutte le parti vitali del motore, testate, cilindri, fasce, pistoni; alle temperature di esercizio i materiali non erano adeguati a reggere il carico.

Dopo molte modifiche si passò alla costruzione di un prototipo completo a 6 cilindri, ma il 30 gennaio 1912 per la rottura di una valvola i gas combusti risalirono ad alta pressione nel condotto di aspirazione, si sviluppò un violento incendio che interessò anche il serbatoio della nafta che esplose causando la morte di 10 persone, tra cui il capo progetto, e la completa distruzione del prototipo.

Dopo questo disastro la MAN riprese ostinatamente a lavorare, eliminò le valvole trasformando il motore da flusso unidirezionale a flusso incrociato, cioè con alimentazione per mezzo di luci da un lato del cilindro e scarico dal lato opposto.

Nel settembre 1914 i risultati cominciavano ad arrivare ed il motore sviluppò per la prima volta 10.000 HP, ma essendo scoppiata la guerra i rifornimenti di petrolio si interruppero e fu necessario passare a “tar oil” (olio di catrame), con rifacimento completo del sistema di alimentazione.

Finalmente nel gennaio 1917 il motore era pronto e nel marzo superò con successo le prove di accettazione della marina sviluppando 12.400 HP.

Ma la Marina Imperiale voleva una assicurazione contro il possibile fallimento della MAN e nel maggio 1911 stipulò un contratto con Germaniawerk, di proprietà Krupp, per la costruzione di un motore avente le stesse caratteristiche.

La costruzione di un prototipo monocilindrico iniziò subito e subì le stesse peripezie del motore MAN; dopo innumerevoli modifiche, la trasformazione da flusso unidirezionale a flusso incrociato, il cambio del carburante, nel maggio 1917 anche questo motore superò le prove di accettazione sviluppando una potenza massima di 12.060 HP.

Il motore Germania doveva essere installato sulla Prinzregent Luitpold, mentre il motore MAN doveva essere installato sull’asse elica centrale della terza nave della classe Baden, la Sachsen.

Naturalmente non se ne fece nulla, la Prinzregent Luitpold andava già bene così come era, non valeva la pena di mandarla in lavori a quello stadio della guerra e i lavori sulla Sachsen erano già stati sospesi.

Un altro importante progresso sulle navi della classe Kaiser, fu la sostituzione di 2 dei 6 turbogeneratori con generatori elettrici alimentati da motori diesel, 6 cilindri in linea semplice effetto, flusso unidirezionale, una valvola in testa, potenza 267 HP.

Precedentemente si erano installati solo turbogeneratori a vapore, che obbligavano a mantenere costantemente in funzione qualche caldaia durante le soste in porto.

I motori furono costruiti dalla MAN è funzionarono senza mai dare problemi.

Dopo l’armistizio i due grandi motori furono demoliti, quindi hanno seguito la stessa sorte di tanti altri progetti d’avanguardia tedeschi della IIGM; concezione brillante, grandi sforzi per la costruzione di prototipi e messa a punto, nessuna utilità per lo sforzo bellico.

Però l’esperienza fatta con la costruzione di questi motori non andò perduta; da loro in modo più o meno diretto derivarono i motori di molte navi militari e civili tra le due guerre.

Le corazzate tascabili della classe Deutschland erano propulse da 8 motori MAN 9 cilindri due tempi a doppio effetto e motori analoghi più grandi e potenti erano previsti per la classe immediatamente successiva della Bismark, la H39.

Anche i motori due tempi a doppia azione prodotti dalla Kampon per i grandi sommergibili giapponesi erano chiaramente derivati dai motori MAN venduti e prodotti su licenza in Giappone.

Al di la del risultato una avventura tecnologica che merita di essere ricordata.

[Naumachos]

Bel post Giancarlo, i grandi motori mi sono sempre piaciuti.

[Giancarlo Castiglioni]

I tedeschi furono sicuramente i primi a prevedere l'uso un motore diesel su una corazzata, anche se solo come propulsione mista.

Fino alla prima guerra mondiale credo fossero gli unici a fare concretamente qualcosa, ma sicuramente l'idea era nell'aria.

Fine anni '50 ho letto un libro scritto immediatamente prima della IIGM in cui si ipotizzava una guerra tra Italia e Austria-Ungheria, con battaglie navale tra "Corazzate automobili" mosse da motori diesel.

Ricordo di aver visto un disegno di un progetto italiano primi anni '20 di un apparato motore per una corazzata con motori diesel su cinque assi.

I giapponesi presero seriamente in considerazione l'idea di dare propulsione solo diesel alla Yamato.

Non credo altre nazioni abbiano mai fatto progetti simili. 

Qualcuno ha altre informazioni?