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Come fa a volare? Le ali (parte3)

Aerofreni estratti subito dopo l’atterraggio di un Avro RJ della Brussels Airlines © Paolo MigliavaccaTerzo appuntamento con il nostro angolo della tecnica; continuamo la descrizione di questa parte fondamentale per il volo che è l’ala.
Abbiamo detto che in essa vi trovano posto i flap e gli slat (ipersostentatori posteriori ed anteriori) che servono per aumentare la superficie alare a bassa velocità, normalmente in decollo ed in atterraggio, ma vi trovano posto anche i diruttori (aerofreni), parti mobili che servono per “disturbare” il flusso d’aria aumentando la resistenza e quindi diminuendo quella forza che si chiama portanza.Flaps e aerofreni completamente estesi subito dopo l’atterraggio di un Airbus 321 © Wikipedia
Tutte queste parti vengono azionate da attuatori che funzionano come cilindri idraulici (essenzialmente per gli aerofreni) e da martinetti a ricircolo di sfere per l’azionamento di flap e slat; questi ultimi sono collegati tra di loro da alberi di rinvio che collegano tra di loro tutti i martinetti posteriori (flap) e quelli anteriori (slat). Ovviamente sono due linee ben diverse e sono azionate da unità di controllo che ricevono la potenza dall’impianto idraulico di bordo.

Ricapitolando: l’unità di controllo, azionata dall’energia idraulica di bordo, comanda la rotazione degli alberi i quali, a seconda di come ruotano, estendono o retraggono i martinetti che, collegati fisicamente ai flap/slat, ne provocano l’estensione/retrazione a seconda del comando ricevuto. Per gli aerofreni il discorso è più semplice: esiste un comando di estensione e di retrazione, mentre la superficie mobile è azionata direttamente dal cilindro idraulico.

Esistono anche altre superfici di controllo specialmente su aerei di grandi dimensioni: sono superfici simili ad alettoni, installati circa a tre quarti della semiala, verso la fusoliera, che comandati dall’autopilota consentono piccole correzioni di rollio in caso di aria agitata.

I tre assi di movimento di un aereo © John S. Denker - http://utenti.quipo.it/volare/how.htm Abbiamo parlato di rollio, che sarà mai?
L’aereo si muove nello spazio e di conseguenza ha tre assi di movimento:

  • quello che da prua va a poppa ed il movimento attorno a quest’asse si chiama rollio;
  • l’asse che va da una estremità alare all’altra ed il movimento attorno a quest’asse si chiama beccheggio
  • l’asse perpendicolare all’aereo (quello che va da sopra a sotto per intenderci) e il movimento attorno a quest’asse si chiama imbardata.

Il pilota automatico, fra le sue funzioni, ha anche quella di azionare alcune superfici mobili per far si che l’aereo voli diritto senza piegarsi da una parte o dall’altra con conseguenze poco piacevoli per i passeggeri. Vi sono poi i piani di coda che influiscono in minima parte a generare la “portanza” ma sono fondamentali per permettere all’aereo di scendere (picchiare) o di salire (cabrare); in realtà i piani di coda si chamano impennaggi orizzontali e sono formati da due parti, la parte fissa (o quasi perchè sono permesse piccole rotazioni per le compensazioni) chiamata stabilizzatore e la parte mobile chiamata elevatore.
Nella parte mobile vi è poi una piccola aletta che si chiama trim che, azionata diverse volte durante il volo, serve a far sì che i comandi non diventino “pesanti” da azionare: il baricentro dell’aereo - infatti - cambia in continuazione a causa del consumo del carburante e, di conseguenza, cambiano le forze in gioco.

Ultimo comando di volo, ma non meno importante, situato anch’esso in coda, è il timone, anch'esso formato da due parti: la parte fissa, impennaggio verticale e la parte mobile, timone di direzione.
Il principio di funzionamento è identico a quello degli alettoni, ruotando verso destra o sinistra genera una forza che fa virare l’aereo a sua volta verso la parte in cui la forza creatasi è minore.

Appuntamento al prossimo capitolo in cui parleremo dei motori, senza i quali non andremmo da nessuna parte.