Modello accoppiato per la valutazione delle tensioni indotte da carichi di blast da sparo nei sistemi di Combattimento

Lo sparo da cannone causa l’innesco di diversi fenomeni fisici come la generazione di onde acustiche e di pressione, nonché la generazione di bagliore e fumo. Nello specifico, l’onda di blast da sparo primaria, dovuta all’uscita dei gas combusti dalla bocca del sistema d’arma, ha un’intensità che dipende da diversi parametri incluso il calibro del cannone e le proprietà fisiche dei gas all’uscita che, a loro volta, sono funzione della carica e della balistica interna legata alla combustione nella canna. Visto che i livelli di sovrapressione associati all’onda di blast primaria possono divenir tali da causare effetti dannosi a strutture, a componentistica elettronica e a membri dell’equipaggio, durante il XX secolo sono state sviluppate diverse tecniche per supportare i progettisti nella determinazione dei livelli e dei carichi da blast da sparo. Tra le suddette tecniche, i metodi basati su leggi di scala fin dalla loro comparsa [R1, R2] hanno fornito uno strumento efficace per analizzare questi fenomeni sfruttando i dati rilevati durante massive campagne sperimentali atte a calibrare opportunamente tali modelli per incrementarne l’accuratezza nella predizione [R3 – R12]. In questo contesto, D’Appolonia ha sviluppato il GUNWave3D [R13] per calcolare il carico di blast su superfici solide riflettenti di modelli tridimensionali vicino al punto di sparo, con l’obiettivo di quantificare il livello di rischio relativo al carico di blast e identificare, di conseguenza, delle contromisure adeguate come, ad esempio, il riposizionamento dell’arma, l’impiego di componenti e materiali protettivi anti-blast e la limitazione del campo di fuoco. Lo sviluppo della soluzione accoppiata CAE, l’argomento del presente lavoro, rientra in un’attività R&D che prevede l’implementazione di procedure numeriche da adottare nell’attività di consulenza in campo difesa (integrazione dei sistemi di combattimento in ambito navale) nella quale D’Appolonia è stata coinvolta nell’ultima decade.