Eccovi il 3° ed ultimo capitolo alla saga dei “mali” che hanno afflitto lo spillone.
Abbiamo visto grazie all’ottimo Fabrizio il fenomeno del Pitchup (opssss non è una mia mania di presenzialismo!) ossia super stallo, le sue cause, il modo di “combatterlo”. Poi abbiamo visto quale altra causa di incidenti le disfunzioni al BLC in fase di atterraggio. Adesso cercherò di spiegarvi il più subdolo dei problemi che ha afflitto il ‘104 (ma anche altri quale l’X3 o l’F101), sempre dovuto all’aerodinamica del velivolo, ma le cui cause sono rimaste sconosciute ed inspiegabili dalla “teoria classica” per moltissimi anni cosa che ha reso macchine quali il ‘104 quasi come dei cobra pronti a mordere quando meno te lo aspetti. Solo negli anni ’70 il perché dell’insorgere di tali fenomeni è stato compreso del tutto. Questa tipologia di fenomeni è definita: accoppiamenti inerziali.
In poche parole dobbiamo immaginare che in ogni velivolo sono presenti delle masse disposte sui principali assi di inerzia. Queste masse sono soggette a forze inerziali durante le manovre del velivolo la cui intensità è pari al prodotto Forza=massa x accelerazione (ve la ricordate la formuletta in fisica 1° anno ITIS?). Per forza di cose in un velivolo come il ‘104 l’entità delle masse presenti in fusoliera è maggiore dell’entità delle masse presenti nelle ali (per capire questo basta guardare la pianta del velivolo e vedere la disparità del rapporto tra i pesi presenti nella fusoliera e pesi presenti nelle ali) cosa che porta ad una dissimetria del comportamento del velivolo causata dalla diversa intensità delle forze inerziali presenti nelle zone ali/fusoliera. In pratica se definiamo “A” l’intensità delle forze inerziali presenti in fusoliera e “B” quelle presenti nelle ali si capisce subito che le forze “A” tenderanno a prevalere sulle forze “B” per la maggiore inerzia delle prime (F= M x a) rispetto alle seconde durante le accelerazioni indotte dalle manovre del velivolo. Preciso che tali forze sono presenti in tutti i velivoli, ma mentre, ad esempio un MB339, sono neutre, cioè si annullano, nei velivoli con un’architettura tipo “molta fusoliera e poca ala” le forze generate dalla masse presenti in fusoliera tendono a prevalere sulle altre producendo effetti anche pericolosi.
Quando dunque si può presentare per il malcapitato pilota una situazione di potenziale pericolosità? La condizione principale è un brusco comando di alettone e pedaliera (es. apertura per l’atterraggio). Si generano dunque delle forze sull’asse di rollio (alettone) e sull’asse di imbardata (timone) del velivolo che cambierà traiettoria in base al vettore dato della risultante dei comandi sugli assi di rollio e imbardata. Il problema nasce quando la velocità di rollio è molto elevata (brusco comando di alettone, grandi forze inerziali sulle masse presenti sull’asse longitudinale in fusoliera), la velocità di imbardata è minore (per le minori masse, quindi minori forze inerziali asse verticale), il tutto fa si che finchè il timone riesce a contrastare la forza F1 divergente centrifuga dovuta all’inerzia delle masse in fusoliera opponendo una forza contraria ripristinante F2, l’aereo rimane controllabile, ma quando la forza F1 diviene superiore alla forza ripristinante F2 ecco che si produce una nuova forza “C” causata dal prevalere delle forze F1 che tenderà a provocare un repentino moto di beccheggio (dovuto alle forze centrifughe indotte) che produce un calo repentino di velocità e possibile conseguente stallo indotto. In altre parole il moto di rollio e di imbardata si sono accoppiati generando un terzo moto di beccheggio, da qui il nome “accoppiamento inerziale”. Non solo, altro modo per incappare in un'altra tipologia del fenomeno sempre dovuto agli accoppiamenti inerziali è quello di partire da un brusco comando di alettone (es. tonneau in acrobazia) e cloche indietro per sostenere la manovra. In questo caso (specie con G negativi) il prevalere dell’entità inerziale delle masse presenti in fusoliera dovute al comando di rollio può far si che il timone non riesca a contrastare la forza centrifuga generata dalla masse di fusoliera (con G negativi addirittura anzichè contrastare la tendenza alla rotazione della fusoliera viene ulteriormente innescata) tanto che si può generare una forza centrifuga “C” che questa volta farà deviare in senso trasversale la direzione del velivolo generando perdita di velocità dovuta alla resistenza e conseguente stallo. In parole povere, perché sicuramente con dei disegnini sarebbe più facile spiegarlo visivamente, l’accoppiamento inerziale è un moto che si crea sempre partendo da un comando di rollio e che si oppone (sia in senso trasversale che di beccheggio a seconda della manovra) al moto del velivolo ed è stato uno dei “comportamenti” più pericolosi del ‘104 in quanto fenomeno non compreso dai tecnici e dai piloti per moltissimo tempo. Nel ‘104 si è cercato di risolvere il problema limitando l’escursione degli alettoni in fase di manovra a +/- 15° (vel. di rollio max 150° sec.) ed ingrandendo la pinna ventrale. Ma se teniamo conto che il limitatore si disattivava estraendo il carrello in atterraggio e che il tonneau con “G” negativi creava potenziale pericolo i ‘104 hanno continuato ad essere afflitti comunque dal problema che doveva essere risolto nella cabina di pilotaggio evitando di trovarsi in situazioni di pericolosità.
Non mi picchiate ma più facile di così non mi veniva
saluti
Massimo da Livorno
molto interessante ora vedo di leggere le altre due puntate precedenti !!!
