AEROTECNICA

AEROTECNICA (I, p. 651). Le acrobazie aeree

Sono forme di moto vario del velivolo (I, p. 660) che tuttavia hanno per la teoria del volo e per il volo effettivo un'importanza specialissima.

Ne diamo una classificazione e una descrizione sommaria, senza tuttavia addentrarci in calcoli matematici.

Un primo gruppo è costituito dalle acrobazie le quali vengono eseguite in modo che la traiettoria del baricentro sia contenuta in un piano verticale. Esse sono:

1. la picchiata: consiste in un volo discendente dell'aeroplano eseguito dal pilota a motore in funzione o spento, mediante il timone di profondità. Durante questa manovra il velivolo descriverà una traiettoria inclinata verso il basso, più o meno verticale a seconda dell'angolo di barra, corrispondente all'angolo del timone (fig. 1);

2. la cabrata: consiste in un volo ascendente dell'aeroplano eseguito dal pilota a motore in funzione mediante un angolo di barra opposto a quello del caso precedente. Durante questa manovra il velivolo descriverà una traiettoria inclinata verso l'alto più o meno a seconda dell'angolo di barra (fig. 2);

3. l'affondata: consiste in una picchiata verticale. Questa manovra può essere fatta o con motore in funzione o con motore spento. Nel primo caso la velocità massima raggiunta dal velivolo è minore di quella raggiungibile nel secondo, poiché in tal caso l'elica funziona da freno. In ciascuno dei casi il velivolo raggiungerà il massimo valore corrispondente della velocità di traslazione, detto "velocità limite" (fig. 3);

4. la ripresa: consiste nel rimettere in volo orizzontale un velivolo che eseguisca una picchiata o un'affondata. Questa manovra è tra quelle che assoggettano le strutture del velivolo ai maggiori cimenti (fig. 4);

5. il volo rovesciato: consiste nel volare con l'apparecchio in posizione capovolta (fig. 5). Ciò può avvenire in quanto le ali, anche rovesciate, hanno capacità portante sufficiente alla sostentazione, per quanto con minore rendimento (v. aerodinamica, I, pagina 569). Tuttavia si sono compiuti voli rovesciati di notevole durata; l'attuale record mondiale, detenuto dall'americano Burcham, è di 4^h 5′ 22′′;

6. la gran volta diritta (detta anche per il passato "cerchio della morte"): consiste in una picchiata con ripresa, una cabrata, un volo rovescio e una successiva picchiata con ripresa, descritte consecutivamente dal velivolo (fig. 6). Quest'acrobazia può essere fatta sia con motore in funzione, sia spento. Comunemente la prima parte (picchiata con ripresa) si fa con motore in funzione, che viene ridotto durante la seconda picchiata con ripresa, con la quale l'acrobazia ha termine;

7. la gran volta rovescia: consiste in una picchiata, un volo rovescio, e una cabrata (fig. 7). Anche per questa acrobazia valgono le osservazioni fatte per la precedente.

Un secondo gruppo consiste nelle acrobazie eseguite in modo che la traiettoria del baricentro sia contenuta in un piano orizzontale. Esse sono (le prime due non hanno vero e proprio carattere acrobatico):

8. la virata sinistra: consiste nel far percorrere al velivolo una traiettoria curva verso sinistra (fig. 8). Si ottiene mediante gli alettoni e il timone di direzione;

9. la virata destra: analoga alla precedente, ma verso destra (fig. 9). Durante entrambe queste manovre l'aeroplano tende naturalmente a inclinarsi verso il centro della curva. Per evitare questo moto di rollata, il pilota deve intervenire con gli alettoni: in tal caso la virata si dice piatta;

10. la rollata destra: consiste nel far inclinare l'aeroplano verso destra conservando la traiettoria rettilinea (fig. 10). È evidente che per effetto della rollata l'aeroplano alzerà l'ala sinistra e abbasserà la destra e tenderà quindi a girare verso destra: il timone di direzione dovrà opporsi a questa tendenza;

11. la rollata sinistra: consiste nel far inclinare l'aeroplano verso sinistra alzando l'ala destra e abbassando quella sinistra (fig. 11). Valgono anche qui le osservazioni per la manovra precedente;

12. il mulinello: consiste in una rollata destra o sinistra, prolungata in modo da permettere al velivolo di compiere uno o più giri intorno al suo asse longitudinale. Il mulinello potrà quindi essere destro o sinistro (figg. 12, 13).

Da queste manovre semplici scaturiscono tutte le possibili combinazioni, per es.:

13. la spirale destra o sinistra: consiste in una spirale destra o sinistra in picchiata. Aumentando l'inclinazione dell'aeroplano rispetto all'orizzonte per stringere il raggio della spirale, il timone di direzione fungerà da timone di quota e viceversa (inversione dei comandi) (fig. 14);

14. la vite destra o sinistra: consiste in un volo discendente, durante il quale l'aeroplano ruota intorno a un asse verticale in modo che il baricentro descriva una traiettoria a spirale molto stretta. Durante questa acrobazia, diversamente da quanto accade nella spirale, la fusoliera si mantiene quasi verticale (figg. 15, 16);

15. la vite piatta: anch'essa può essere destra o sinistra. È analoga alla precedente, con la differenza che l'inclinazione della fusoliera rispetto al suolo è molto minore (figg. 17, 18).

L'analisi e lo studio di questi moti varî dell'aeroplano formano una delle parti più difficili e complesse dell'aerotecnica e richiedono faticose esposizioni e calcoli laboriosissimi. In tema di progetto esse vanno analizzate solo in casi speciali, poiché le apposite norme impartite dal Ministero dell'aeronautica e dal Registro aeronautico per la determinazione dei valori dei coefficienti di robustezza, e per la calcolazione delle varie parti componenti il velivolo tengono conto delle massime accelerazioni raggiungibili e quindi dei cimenti a cui queste parti vengono soggette. In ogni caso le forze in giuoco sono sempre quelle già enunciate e basterà, volta per volta, applicare con le dovute cautele e trasformazioni le due formule generali.

Dall'esame delle traiettorie si possono per ciascun velivolo conoscere con l'ausilio delle prove sperimentali le linee di azione e l'entità delle forze e attraverso gli usuali metodi di calcolo determinare i valori dei coefficienti e delle quantità che in queste formule compaiono.