Gli aereomobili

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Data:	29.10.2001
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Aeroplani ed elicotteri
L'aeroplano
L'aeroplano è l'aeromobile più pesante dell'aria, capace di sostenersi in volo per effetto di azioni aerodinamiche che si sviluppano sulle superfici portanti in seguito alla traslazione nell'aria . Il primo volo aereo pilotato dall'uomo fu quello del Flyer costruito dai fratelli Wright nel 1903. Le grandi potenzialità di queste macchine vennero dimostrate da storiche imprese come la trasvolata atlantica di Charles Augustus Lindbergh nel 1927. L'introduzione dell'ala fissa, come fattore primario della sostentazione, risolse il problema dello sfruttamento della portanza. Costruita originariamente nella forma biplana, cioè con due piani alari collegati da cavi e montanti, assunse poi l'attuale aspetto monoplano, prima incernierata alla fusoliera e controventata con montanti (tuttora nei piccoli aeroplani da turismo), poi a sbalzo, per diminuire la resistenza al moto. Equilibrio, stabilizzazione e direzione sono garantiti dagli alettoni, dagli ipersostentatori inseriti nella parte posteriore dell'ala per la funzione di aumentarne la portanza e consentire il volo dell'aeroplano alle basse velocità e dagli impennaggi (orizzontali, con stabilizzatore, fisso, ed equilibratore, mobile; verticali, con una parte fissa, deriva, e una mobile, timone). La fusoliera sostiene l'ala e gli impennaggi ed è l'involucro che, generalmente, porta il carico utile (pilota, passeggeri, merci). Nella parte inferiore sono sistemati i carrelli per il decollo e l'atterraggio. All'interno della fusoliera, nella cabina di guida, trovano posto sia la strumentazione sia gli organi di comando. I propulsori possono essere alloggiati nella fusoliera, in gondole carenate sistemate all'esterno, nelle o sotto le semiali. Oggi si usano essenzialmente i motori alternativi (a scoppio) e rotativi (turboeliche e turbogetti). La turboelica, una turbina a gas che aziona un'elica, consente velocità superiori rispetto ai motori alternativi. I turbogetti – costituiti dalla sola turbina a gas – consentono velocità ancora maggiori (subsoniche o supersoniche), ma con un più elevato consumo di carburante. Negli aeroplani civili si usa spesso una variante – il turbofan – che, a parità di spinta, ha un minor consumo di carburante. Negli aviogetti militari, dove la spinta e quindi la velocità rivestono notevole importanza, sono usati turbogetti dotati di postbruciatori.
L'aumento delle velocità ha imposto, in relazione alle notevoli sollecitazioni cui sono sottoposte le strutture, l'adozione di sostanziali modifiche nelle tecniche costruttive e nei materiali usati. Per ridurre la resistenza all'avanzamento, l'ala dritta è stata sostituita da quella a freccia, a delta o anche a geometria variabile, adattabile – quest'ultima – a un vasto campo di velocità. I carrelli sono diventati retrattili ed è stata curata in particolare l'aerodinamicità della fusoliera. Le leghe di alluminio sono sempre più affiancate da leghe a base di nichel e titanio e dall'acciaio inossidabile (resistenti alle alte temperature) o da materiali composti (che permettono
Risparmi di peso).
L'elicottero :
Elicottero Mezzo aereo più pesante dell’aria, che deve la sua portanza non ad ali fisse, come quelle degli aerei convenzionali, ma a un’elica a due o più pale, detta rotore, imperniata su un asse verticale fissato sul centro di gravità, o baricentro, della macchina: in pratica l’elicottero vola appeso a un’elica che ruota su un piano orizzontale. Un elicottero può decollare e atterrare verticalmente, restare fermo in aria (nel linguaggio tecnico si parla di hovering o “sostentazione a punto fisso”) e muoversi in ogni direzione, in avanti, all’indietro, lateralmente. Simile all’elicottero è l’autogiro, in cui il sostentamento è dato da un rotore che gira liberamente sul suo asse sotto l’azione del vento ma la trazione è fornita da un’elica o da un altro mezzo di propulsione.
Il rotore di un elicottero di solito è costituito da due o più eliche che si dipartono radialmente da un asse verticale ed è azionato da un motore a scoppio o, nei modelli più recenti, a turbina. Un dispositivo di cambio o riduttore fa ruotare le eliche a poche centinaia di giri al minuto, quindi a una velocità nettamente minore rispetto a quella del motore. Un’importante caratteristica del progetto di un elicottero è lo sviluppo di congegni concepiti per contrastare il movimento torcente, o coppia, che si produce quando la direzione di moto del rotore tende a far ruotare la fusoliera nel verso opposto. La forma più comune di apparato anticoppia consiste in una piccola elica (elica anticoppia) montata su un asse orizzontale sulla coda della fusoliera, che produce una forza uguale e contraria a quella che provocherebbe la rotazione della macchina. L’elica anticoppia non è necessaria nei tipi di elicottero a due rotori, che girano in senso opposto, oppure negli elicotteri con rotore a reazione, mossi dai getti d’aria eiettanti alle estremità delle pale dell’elica.
Per alzarsi in volo al momento del decollo o discendere verticalmente durante l’atterraggio, il pilota di un elicottero deve aumentare o ridurre la potenza che il motore fornisce al rotore principale e quindi aumentare o diminuire la velocità di rotazione delle pale dell’elica. A controllare le varie forze che durante il volo potrebbero creare instabilità provvedono accorgimenti come gli impennaggi orizzontali di coda e soprattutto i comandi che consentono di variare il calettamento, cioè l’angolo che le pale del rotore formano con l’asse di rotazione. Il pilota di un elicottero, agendo sulla barra che comanda il cosiddetto passo ciclico, può inoltre inclinare il disco del rotore, e quindi variare la trazione da esso fornita, in avanti, indietro o lateralmente. Inoltre ha la possibilità di regolare il passo delle pale, cioè l’angolo esistente al punto di unione tra il piano della pala e l’asse di rotazione; ciò gli consente anche di effettuare discese in autotrazione una volta disinnescata la trasmissione tra motore e rotore, posandosi dolcemente a terra anche in caso di avaria del motore.
Il moto dell’elicottero si ottiene inclinando variamente l’asse del rotore, in modo che la componente verticale assicuri il sostentamento e quella orizzontale la traslazione nella direzione voluta. Il rotore può essere di tipo articolato, semirigido o rigido a seconda che tale sia il collegamento delle pale, in genere molto allungate, col mozzo del rotore.