giovedì 09 settembre 2010
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Radiofari e Radiogoniometria
Scritto da Scorpio   
Indice articolo
Radiofari e Radiogoniometria
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Sin dai primi anni del nostro secolo i procedimenti di guida delle navi in prossimità delle coste consistevano in segnali luminosi ed acustici che indicavano ai naviganti porti e rifugi. L'invenzione del sestante e del cronometro marino creò nuove possibilità per la sicurezza della rotta in oceano aperto, anche se ci volle parecchio tempo affinchè tali strumenti si affinassero e comunque l'uso stentò a diffondersi. Di notte la navigazione procedeva bene sin quando le stelle splendevano nel ciclo e consentivano l'orientamento astronomico. Ma laddove la nave si trovava immersa in un fitto banco di nebbia, si procedeva alla cieca, fidano solo sulla fortuna per evitare i gravi pericoli di una collisione o di un ostacolo improvviso, inoltre in tali frangenti la semplice entrata in porto poteva trasformarsi in una operazione molto rischiosa e quindi i comandanti delle navi preferivano rimanere alla fonda piuttosto che arrischiare la propria imbarcazione.

Dopo la tragica fine di alcune grandi navi che naufragarono miseramente, vittime delle insidie della nebbia, sin dal 1912 si pensò di ricorrere alla scienza un aiuto efficace per impedire che così gravi sciagure si ripetessero. Si provarono sistemi ad ultrasuoni e raggi infrarossi  in grado di rilevare gli ostacoli che si oppongono alla navigazione nella nebbia. I risultati però non furono tali da poter . l raggi infrarossi, infatti, non consentono di seguire una rotta sinuosa prestahilita fra ostacoli sommersi; gli ultra suoni non danno possibilità di percorrere un rigoroso allineamento, inoltre sebbne nella propagazione delle onde subacque hanno ottime caratteristiche,  non possono mantengono le stesse prestazioni nella propagazione aerea.

Fu il genio di Guglielmo Marconi, che concepì il modo più sicuro per proteggere i navigatori del mare e dell'aria. Attraverso una voce magica, trasportata per mezzo di radioonde, che poteva raggiungere navi ed aeroplani immersi nella nebbia con precisione infallibile, si poteva finalmente indicare la giusta rotta.

Si vide quindi la possibilità di un sistema efficace ed efficiente, ma la strada da percorrere per rendere tali sistemi applicabili nella navigazione pratica erano ancora lontani. 
Dopo le prime esperienze di Marconi e fin dal 1899 si constatarono le proprietà, di alcuni tipi di antenna.

Immaginiamo un'antenna a telaio formata da una o più spire consecutive in uno stesso piano verticale; se questo telaio è girevole intorno al suo asse verticale di simmetria si osserva, facendolo ruotare, che esistono due posizioni ben delimitate, in cui la ricezione di una stazione trasmittente diviene nulla o minima Le due posizioni definiscono evidentemente un allineamento che sarà perpendicolare a quello ricercato.

Su tale principio si basa la radiogoniometria, quando il telaio si trova, approssimativamente, nella direzione di ricezione minima, l'intensità dei suoni varia molto anche per piccoli spostamenti nell'orientamento del telaio; si può dunque con sicurezza determinare la posizione di ricezione nulla, pcrchè appena ci sì sposta da questa l'intensità dei suoni nel  aumenta rapidamente. Se invece il telaio è orientato per la ricezione massima. la variazione d'intensità è minima e difficilmente si percepisce.
La determinazione di una stazione trasmittente. quindi, deve essere fatta ricercando la posizione di ricezione nulla: a quel punto la direzione ricercata ovvero quella trasmittente, è quella perpendicolare alla direzione di ricezione nulla. Naturalmente. facendo ruotare il telaio sono due le posizioni in cui la ricezione è nulla a 180° gradi di differenza. L'incertezza di 180° può facilmente essere eliminata mediante l'intervento di un'altra antenna aperta. 
Facciamo un esempio, su un foglio di carta l'allineamento del telaio orientato secondo la ricezione nulla, la perpendicolare a questo allineamento indica la direzione della stazione trasmittente. Se pur le cose siano più complesse, in pratica, allo scopo di chiarire le idee si può immaginare dunque che mantenendo a bordo di una nave o di un aeroplano un telaio in posizione di ricezione nulla costante e seguendo una rotta perpendicolare all'allineamento del telaio stesso si va sicuramente verso la stazione trasmittente o di richiamo. Se le operazioni vengono eseguite con grande accuratezza, il telaio può dare la direzione desiderata con un solo grado di errore purchè la distanza non superi i 150 km ed il terreno, nel caso di operazioni terrestri, non sia tropo accidentato, specialmente nelle immediate adiacenze dell'apparecchio.


Gli italiani Bellini e Tosi costruirono in base a tale principio il radiogoniometro. Volendo determinare la direzione di una stazione per mezzo di un telaio occorre che questo sia girevole intorno al proprio asse di simmetria verticale e quindi che abbia piccole dimensioni con conseguente necessità di grandi amplificazioni; ma il Bellini e il Tosi trovarono il modo di risolvere il problema con telai fissi e che possono quindi avere grandi dimensioni. Il sistema è complelato con un'antenna onnidirezionale, come nel caso del telaio girevole.
Il successo delle operazioni radiogoniometriche è maggiore quanto più lunghe sono le onde impiegate: si hanno rilevamenti migliori di giorno anzichè di notte. I ricevitori delle antenne radiogoniometriche sono analoghe a quelli usati negli altri apparati d'ascolto: generalmente non debbono essere dotati di alta selettivita allo scopo di poter percepire facilmente il segnale ricercato anche senza raggiungere la perfetta sintonia. E' necessario un alto grado di amplificazione perchè l'altezza delle antenne  radiogoniometriche è sempre molto minore di quella delle più piccole antenne aperte. Se ora immaginiamo un ordinario trasmettitore che si colleghi ad un'antenna a telaio rotante lentamente intorno al proprio asse verticale, avremo un vero radiofaro elettrico.
Durante la seconda guerra mondiale la possibilità di determinare la posizione di una stazione radiotrasmittente viene venne sfruttata  per la ricerca delle stazioni nemiche, e comunque sia in pace che in guerra per la sicurezza della navigazione. Si può radiogoniometrare una nave od un aeroplano che facciano segnali secondo convenzioni prestahilite: i piloti riceveranno, poco dopo, il rilievo e sapranno il punto dove si trovano. Oppure sono i radio fari che fanno segnalazioni convenute in tal caso i naviganti possono rilevare a bordo la loro posizione rispetto ai radiofari. Si possono creare, infine, settori di irradiazione ben determinati entro i quali sia compresa la rotta dei velivoli o delle navi: questi allora hanno il modo di modificare la loro rotta con procedimenti molto semplici.



 
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