Un giorno con il Koala, tesina

Pero Patrick 5°AA A.S. 2015/2016

Un giorno con il koala

Tesina d’esame Pag. 1 di 39

Pero Patrick 5°AA A.S. 2015/2016

I.T.I.S. A. Volta, Alessandria.

Sessione d’esami 2015/2016

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Sommario

• 1 L’elicottero..........................................................................................................................................5
• 2 I pionieri dell’ala rotante....................................................................................................................6
• 2.1 La prima Guerra Mondiale..........................................................................................................6
• 2.2 Verso la maturità..........................................................................................................................6
• 2.3 Igor Sikorsky...............................................................................................................................7
• 3 Classificazione....................................................................................................................................7
• 3.1 Gruppo propulsore.......................................................................................................................8
• 3.2 Gruppo rotore.............................................................................................................................9
• 3.3 Classi di prestazioni...................................................................................................................11
• 4 Organizzazione aziendale.................................................................................................................13
• 4.1 Il personale................................................................................................................................14
• 4.2 Le certificazioni.........................................................................................................................16
• 5 Il koala..............................................................................................................................................17
• 6 Mattino.............................................................................................................................................19
• 7 Il lavoro............................................................................................................................................20
• 7.1 Lavoro al gancio........................................................................................................................20
• 7.2 Antincendio...............................................................................................................................21
• 7.3 Elisoccorso................................................................................................................................22
• 7.4 Piattaforme off-shore.................................................................................................................22
• 7.5 Trasporto passeggeri..................................................................................................................24
• 7.6 Heliski........................................................................................................................................24
• 7.7 Riprese aeree.............................................................................................................................25
• 7.8 Servizi paramilitari....................................................................................................................26
• 8 Funzionamento.................................................................................................................................27
• 8.1 Motore.......................................................................................................................................27
• 8.1.1 Sezione compressore..........................................................................................................28
• 8.1.2 Camera di combustione e turbine.......................................................................................29
• 8.1.3 Funzionamento...................................................................................................................30
• 8.2 Rotori.........................................................................................................................................30
• 8.2.1 Principale............................................................................................................................31
• 8.2.2 Coda....................................................................................................................................31
• 8.3 Comandi principali....................................................................................................................32

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• 8.4 Impianto elettrico.......................................................................................................................34
• 8.5 Sistema di stabilizzazione..........................................................................................................35
• 9 Rientro in base..................................................................................................................................36
• 9.1 Manutenzioni.............................................................................................................................36
• 10 Bibliografia.....................................................................................................................................38
• 11 Ringraziamenti................................................................................................................................38
• 12 Attestato corso................................................................................................................................39

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1. L’elicottero

If you are in trouble anywhere in the world, an airplane can fly over and drop

flowers,

but a helicopter can land and save your life.

Cit: Igor Sikorsky

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2. I pionieri dell’ala rotante

L’uomo ha sognato di potersi staccare da terra sin dall’inizio della sua vita. I primi studi scientifici riguardanti il volo risalgono a Leonardo da Vinci, che già nel XV secolo produsse qualche primordiale disegno di macchina volante a forma di “vite aerea”, anche se non avrebbe potuto volare a causa della mancanza di forza motrice e dell’assenza di una coppia contrastante la rotazione del corpo.

Bisogna aspettare ancora 400 anni per veder levare da terra una delle prime forme di elicottero.

Con l’inizio del XX secolo l’aeronautica ha visto l’esordio del suo sviluppo.

Nel 1903 i fratelli Wright compirono il primo volo motorizzato con un velivolo ad ala fissa più pesante dell’aria. Solamente qualche anno dopo si ebbe l’inizio dello sviluppo dell’ala rotante, i fratelli Breguet realizzarono nel 1907 il Gyroplane No. 1, il quale si sollevò con pilota a bordo per circa 60 cm da terra, per la durata di un minuto. Siccome il prototipo risultò ingovernabile ai comandi del pilota, tale tentativo di volo non venne riconosciuto come primo volo libero di un elicottero.

A fine 1907, sempre in Francia, si segnò il primo volo libero Cornu controllato con elicottero: la famiglia Cornu costruì e portò in volo il proprio modello. L’elicottero Cornu era dotato di due rotori controrotanti del diametro di 6 metri, propulso da un motore 24 cavalli.

2.1. La prima Guerra Mondiale

Con l’inizio della 1° G.M. incominciarono gli sviluppi bellici riguardanti l’ala rotante. Si provò a costruire un apparecchio in grado di sostituire i palloni aerostatici vincolati, utilizzati come vedetta ai gruppi di artiglieria.

I più grandi avventurieri furono gli ungheresi, con i modelli PKZ, anche se rimasero solo in fase progettuale e non entrarono mai in servizio. Il PKZ 2 era un modello di elicottero vincolato, non governabile ma solo studiato per rimanere di vedetta a punto fisso ancorato al suolo. I suoi due rotori controrotanti coassiali erano propulsi da 3 motori stellari rotativi da 120 cv ciascuno. Sopra i rotori era presente una torre di vedetta che poteva ospitare un osservatore munito di fotocamera, mitragliatrice e telefono. Il progetto risultava essere troppo avanzato per l’epoca e per questo fu abbandonato a causa dell’indisponibilità di materiale per la realizzazione. Furono costruiti e testati solamente due prototipi, di cui un PKZ 1 ed un PKZ 2.

2.2. Verso la maturità

Con l’inizio degli anni ’20 si videro le prime macchine più riconducibili agli elicotteri odierni: infatti i prototipi utilizzati in tale periodo possedevano pale a “incidenza variabile” e si videro le prime forme di piatti oscillanti.

PZK 2

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Subirono un forte sviluppo anche gli autogiri, successivamente imbarcati sui sommergibili come elementi di vedetta.

I modelli di elicottero dell’ingegner Pescara batterono molti record precedenti, rimanendo in volo per 10 minuti e dimostrando le prime possibilità di autorotazione.

Nel 1930 si vide l’entrata in gioco dell’italiano Corradino d’Ascanio, che, su commissione del Ministero D'AT 3 dell’Aeronautica Italiana, costruì il modello D’AT 3. Tale prototipo risultò essere molto grosso rispetto ai concorrenti e tecnologicamente avanzato, possedeva una sorta di alettoni all’estremità alare in grado di variare la portanza di ogni singola pala. Al D’AT 3 furono attribuiti record di distanza e altezza.

Bisogna far notare che tutti i modelli fino ad allora volanti presentavano forme strane e non più utilizzate, ma con l’avvento di Igor Sikorsky la situazione cambiò. Gli elicotteri iniziarono ad ottenere la forma utilizzata ancora attualmente.

2.3. Igor Sikorsky

Igor Sikorsky, di nazionalità russa ed emigrato in America, può essere considerato il padre dei moderni elicotteri, in quanto inventore della configurazione rotore principale e rotore di coda. Il suo primo modello, il VS-300, volò nel 1939 vincolato a terra, e nel ’40 effettuò il volo in piena padronanza del pilota. Pur non essendo una macchina da primato e di ottima stabilità, viene ricordato per la sua completa similitudine con i modelli attuali. Dopo il VS-300, Sikorsky costruì l’R-4, primo modello prodotto in serie, in utilizzo nell’USAF, nonché unico modello operativo durante la 2° G.M., il quale svolse un’unica missione di soccorso, recuperando l’equipaggio di un aereo caduto in territorio nemico e successivamente ricoprì compiti di ricognizione.

Il signor Sikorsky fondò la sua omonima azienda aeronautica, tutt’ora esistente e produttiva, la quale possiede modelli detentori di molti primati mondiali nell’ambito dell’aviazione.

Da questo momento si può parlare dell’ala rotante attuale, in quanto le configurazioni sono rimaste uguali, solo subendo un normale sviluppo con il passare degli anni.

R-4 in missione SAR

3. Classificazione

Prima di vedere le varie tipologie di elicotteri utilizzate, è necessario fare un breve richiamo alla classificazione generale degli aeromobili.

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Si definisce elicottero quella categoria di aerogiri che traggono la loro sostentazione e propulsione principalmente dalla forza prodotta da uno o più rotori azionati da motore ed aventi asse praticamente verticale.

Esistono poi degli aeromobili, chiamati convertiplano, che potrebbero essere definiti ibridi, in quanto dotati contemporaneamente di ala fissa e di ala rotante, in modo da poter decollare in modalità elicottero e successivamente, ruotando i rotori, transitare in modalità aereo; ne è un esempio l’AW 609.

Gli elicotteri vengono classificati in base al tipo di gruppo motore, alla loro architettura e alle classi di prestazioni. AW 609

3.1. Gruppo propulsore

Possono essere adottati due sistemi di gruppo propulsore:

• A reazione
• Meccanici

Gli elicotteri a reazione devono la loro sostentazione ad un rotore messo in movimento da getti d’aria espulsi da eiettori all’estremità delle pale. L’aria viene prodotta da motori di vario genere, attraversa tutte le pale per essere poi espulsa alle loro estremità. Sono molto semplici costruttivamente, in quanto non possiedono trasmissione, ma poco vantaggiosi per quanto riguarda i consumi, l’autonomia e l’efficienza; tale tipologia resta ferma alla fase sperimentale.

Gli elicotteri meccanici devono la loro sostentazione ad un rotore azionato da un motore termico, il quale mediante una trasmissione meccanica conduce il moto ai vari rotori. Questa configurazione è quella comunemente utilizzata.

Gli elicotteri meccanici vengono a loro volta classificati in base al tipo di motore, che può essere a pistoni o a turbina. Pala ad eiettore elicottero Fiat 7002

Al giorno d’oggi i motori a pistoni vengono utilizzati su elicotteri di piccole dimensioni, quindi esclusivamente monomotori e vengono generalmente utilizzati motori a cilindri contrapposti.

I motori a turbina iniziarono a prendere piede negli anni ’50; i primi ad utilizzarli per modelli prodotti in serie furono i francesi. I motori turboalbero hanno il vantaggio di aver un’ottima efficienza per via della potenza sviluppata in funzione di peso e dimensioni, a discapito del consumo che risulta essere molto elevato.

Lycoming O-540 cilindri contrapposti. Vengono ormai utilizzati sulla maggior parte di elicotteri prodotti, a volte anche su modelli di piccole dimensioni.

Curiosità:

Il Lycoming O-540 sviluppa 250 cv e pesa 180 kg;

l’Arriel 2 D sviluppa 940 cv e pesa 140 kg. Turboalbero Arriel 2 D

3.2. Gruppo rotore

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Una seconda classificazione viene fatta in base all’architettura dell’aeromobile, caratterizzata dalla disposizione dei rotori, che possono essere:

• A due rotori affiancati controrotanti, soluzione utilizzata in Russia ma presto abbandonata per via di complicanze costruttive.
• A due rotori controrotanti disposti in tandem, soluzione utilizzata per elicotteri di grosse dimensioni.
• A due rotori coassiali controrotanti, soluzione utilizzata per gli elicotteri costruiti dalla Kamov.
• A due rotori intersecantisi, soluzione utilizzata per pochi modelli ma molto efficiente.