Portaerei: come funziona e cosa succede sul ponte di volo

Cos’è una portaerei

Una portaerei è una nave da guerra costruita attorno a un’idea semplice da dire e complessa da realizzare: portare in mezzo al mare una pista da cui gli aerei possano decollare e atterrare. Dalla seconda guerra mondiale in poi le portaerei sono diventate tra le navi da combattimento più importanti delle marine militari, capaci di spostare potenza aerea in qualunque punto degli oceani senza dover contare su una base a terra vicina.

La prima nave a riuscirci con un ponte di volo continuo, senza ostacoli da un capo all’altro, fu la britannica HMS Argus. Nacque, con uno dei tanti paradossi della storia navale, come transatlantico italiano: fu acquistata dalla Royal Navy nel 1916, convertita, e completata come portaerei nel settembre 1918, con un ponte di volo lungo circa 170 metri e un hangar capace di ospitare 20 aerei. Fu la prototipo di tutte le portaerei successive.

Dalla propulsione a vapore al nucleare

Per decenni le portaerei restarono navi a propulsione convenzionale, ingombrate da depositi di carburante, ciminiere e condotti per i gas di scarico che sottraevano spazio prezioso. Il 24 settembre 1960 fu varata la USS Enterprise, prima portaerei a propulsione nucleare al mondo, entrata in servizio l’anno successivo. Con otto reattori per le sue quattro eliche, un dislocamento di circa 75.000 tonnellate e un ponte di volo lungo oltre 330 metri, l’Enterprise riuscì a percorrere più di 320.000 chilometri in tre anni senza fermarsi a rifornirsi.

Dal 1975 le dieci portaerei della classe Nimitz presero il posto dell’Enterprise, dimostrando che non serviva così tanta potenza nucleare per ottenere prestazioni comparabili: bastano loro due soli reattori, contro gli otto della progenitrice, per raggiungere velocità simili, e il loro nucleo di uranio dura circa 13 anni tra un rifornimento e l’altro. Le portaerei più recenti, come la USS Gerald R. Ford, riprendono lo scafo di base della Nimitz puntando su una nuova generazione di sistemi di lancio e recupero degli aerei, di cui parliamo più avanti.

Cosa succede sul ponte di volo

Il cuore operativo di una portaerei è il ponte di volo, e su una nave classe Nimitz è un rettangolo di circa 77 metri di larghezza dove, in poche decine di secondi, un caccia può passare da fermo a in volo, oppure da 240 km/h a fermo. A rendere possibile questa accelerazione o decelerazione violenta sono due sistemi distinti.

La catapulta a vapore porta un caccia da 37 tonnellate da fermo a 180 miglia orarie, circa 290 km/h, in meno di tre secondi, usando meno di 300 piedi, circa 91 metri, di ponte disponibile: un’accelerazione che, in termini fisici, non è troppo diversa da quella che studia chi si occupa delle leggi di Newton sul rapporto tra forza, massa e accelerazione, solo applicata su una scala industriale. I cavi d’arresto fanno il lavoro inverso: fermano un aereo che atterra a 150 miglia orarie, circa 240 km/h, in meno di 400 piedi, agganciandolo con cavi d’acciaio spessi circa 5 cm collegati a pistoni idraulici sotto il ponte.

Esempio pratico: provare ad atterrare su una portaerei è un po’ come dover parcheggiare un’auto lanciata a tutta velocità in uno spazio grande quanto un paio di posti auto, e fermarla di colpo con un gancio agganciato al paraurti. Il pilota punta a colpire uno dei quattro cavi tesi sul ponte; se li manca tutti, deve rimettere motore e riprovare, un’operazione chiamata “bolter”.

Sotto il ponte di volo, gli ascensori collegano la superficie all’hangar sottostante, dove gli aerei vengono parcheggiati, riparati e riforniti prima di tornare in superficie. Una portaerei classe Nimitz ne ha quattro, e può ospitare fino a 85 aeromobili complessivi, anche se nelle operazioni reali l’ala aerea imbarcata è spesso più contenuta.

Il codice colori del ponte

Con decine di aerei, veicoli e persone in movimento su uno spazio ristretto, rumoroso e potenzialmente pericoloso, un errore di coordinamento può costare caro. Per questo il ponte di volo usa un sistema di sette colori di divisa che distingue i ruoli a colpo d’occhio, secondo il servizio ufficiale della Difesa statunitense DVIDS: il giallo dirige gli aeromobili e garantisce la sicurezza del personale; il blu opera gli ascensori e guida i trattori che spostano i velivoli; il viola si occupa del rifornimento rapido e sicuro di carburante; il bianco copre sicurezza, personale medico e ufficiali di segnalazione dell’atterraggio; il verde manutiene i sistemi di arresto e le catapulte; il marrone è dei tecnici assegnati ai singoli aeromobili; il rosso maneggia le munizioni e fa parte del team di primo intervento antincendio. È un sistema che, come racconta una specialista di sicurezza di volo intervistata da DVIDS, aiuta chi lavora sul ponte a capire in un istante chi ha bisogno di essere dove.

Non è un caso isolato di coordinamento a distanza tramite regole semplici: sistemi di questo tipo ricordano, su scala molto più piccola, come una scatola nera su un aereo di linea deve funzionare in modo affidabile e prevedibile anche nelle condizioni più caotiche, senza margine per l’improvvisazione.

CATOBAR contro STOVL: due modi di far volare gli aerei

Non tutte le portaerei sono costruite allo stesso modo. Esistono due famiglie di progetto principali, e la differenza dipende soprattutto dal tipo di aerei che la nave deve imbarcare.

La Cavour, nave ammiraglia del Carrier Strike Group italiano, è un esempio di STOVL: lunga 244 metri, con un ponte di volo di 220 per 34 metri, disloca 27.100 tonnellate a pieno carico e imbarca fino a 20-22 velivoli, tra elicotteri EH-101 e cacciabombardieri AV-8B o F-35B a seconda della configurazione di missione. Il suo equipaggio conta 1.210 persone, comprese le componenti di volo e la brigata anfibia. Non è solo una portaerei: è pensata anche come piattaforma logistica, unità di comando e nave ospedale, un po’ come le portaerei STOVL più piccole imbarcano spesso anche elicotteri, avvicinandole per certi versi al modo in cui vola un elicottero più che a un caccia lanciato da catapulta.

Le portaerei nucleari statunitensi, all’estremo opposto, restano un caso particolare più che la norma globale: la scala di una Nimitz, quasi 97.000 tonnellate ed equipaggio complessivo di oltre 5.600 persone, non è il modello a cui la maggior parte delle marine del mondo, comprese quelle delle economie più avanzate, punta a uniformarsi.

Le nuove catapulte elettromagnetiche

Sulle portaerei più recenti, come la USS Gerald R. Ford, le vecchie catapulte a vapore lasciano spazio a EMALS, un sistema di lancio elettromagnetico. Secondo il comando NAVAIR della US Navy, le catapulte elettromagnetiche riescono ad accelerare gli aerei fino alla velocità di decollo in modo più graduale rispetto alle vecchie catapulte a vapore, riducendo lo stress sulla struttura del velivolo, e possono essere regolate con più precisione in base al peso dell’aeromobile: un vantaggio anche per il lancio di droni, molto più leggeri di un caccia con equipaggio.

Accanto a EMALS lavora AAG, Advanced Arresting Gear, il sistema di arresto che sostituisce il vecchio Mk-7: è descritto da NAVAIR come un sistema modulare fatto di assorbitori di energia, elettronica di controllo e sistemi digitali, pensato per fermare in sicurezza una gamma di aeromobili molto più ampia rispetto al passato, dai velivoli senza pilota più leggeri ai caccia con equipaggio più pesanti. AAG è già installato sulla USS Gerald R. Ford, ed è previsto anche sulle future USS John F. Kennedy e USS Enterprise, la seconda nave a portare questo nome dopo la pioniera del nucleare del 1961.

Un falso mito da sfatare

L’immagine da film della portaerei come fortezza inaffondabile, impossibile da colpire e impossibile da fermare, non regge del tutto al confronto con il dibattito professionale della marina statunitense stessa. Una portaerei schierata, secondo questa discussione, può essere più esposta di quanto si creda comunemente a un cosiddetto “mission kill”: la perdita della capacità operativa della nave, per esempio del ponte di volo o dei sistemi di lancio, senza che la nave affondi davvero. Le portaerei moderne puntano più sulla ridondanza dei sistemi critici e sulla capacità di continuare a operare in condizioni avverse che su uno spessore di corazza da corazzata d’altri tempi, come quelle che dominarono le marine da guerra prima della seconda guerra mondiale: sono comunque bersagli complessi da difendere, uno dei motivi per cui viaggiano quasi sempre accompagnate da altre navi da scorta, non fortezze invulnerabili in solitaria.