Con i piedi per terra tesina

Con i piedi per terra

«Siamo creature destinate al piano orizzontale, a vivere coi piedi per terra, eppure - e perciò - aspiriamo a elevarci.

Da spettatori terragni quali siamo, qualche volta ci è dato di raggiungere gli dèi.

Alcuni di noi lo fanno attraverso l'arte, altri con la religione; nove su dieci, con l'amore.

Ma se è vero che possiamo elevarci, allo stesso modo rischiamo di precipitare.

Non sono molti gli atterraggi morbidi

[Julian Barnes]

Giulia Calvani

Classe V Sez. B

“Giovanni da Castiglione”

Liceo Scientifico

Anno Scolastico 2013/2014

Esame di stato

Sommario

............................................................................................................................................ 3

Premessa 4

Introduzione....................................................................................................................................

................................................................................................................ 5

Il volo dei fratelli Wright

La “descrizione comune” della portanza ...................................................................................... 6

................................................................................................. 7

La portanza e le leggi di Newton

.............................................................................................................................. 10

Amelia Earhart 11

Ipotesi sulla scomparsa..............................................................................................................

................................................................................................................................... 13

Curiosità ............................................................................................................................. 13

Rosina Ferrario

Il mito del superuomo di D’Annunzio in Dedalo e Icaro ................................................................ 15

15

Il mito di Dedalo e Icaro:...........................................................................................................

......................................................................................................................................... 17

Fonti 2

Premessa

Ormai volare è per noi un’esperienza banale e scontata, milioni di persone per turismo o per lavoro si muovono via aerea, tuttavia non si può fare a meno di chiedersi come fa una struttura con peso di almeno trecento tonnellate a stare in aria?

Il volo sia dal punto di vista fisico che concettuale, ovvero come superamento di un limite, è un argomento che mi ha sempre affascinata e ho deciso di illustrarlo come percorso nella mia tesina di maturità.

Ho scelto di percorre la scoperta e l’evoluzione del volo a partire da Leonardo fino ad arrivare ai fratelli Wright, analizzando anche il concetto di portanza, che permette all’aereo di volare.

Ho scelto di porre particolare attenzione sulle figure di due donne aviatrici, Amelia Earhart e Rosina Ferrario, poiché dal punto di vista storico più di ogni altro possono essere esempio dell’emancipazione femminile nei primi anni del ‘900.

Sono affascinata dal concetto di volo come volontà umana di superare un limite, spunto per molti letterati negli ultimi due secoli, quali Gabriele D’Annunzio con il mito del superuomo e Julian Barnes con “Livelli di vita”.

Infine ho analizzato lo sviluppo di questa innovazione meccanica abbia portato sviluppi anche nel campo artistico all’interno della corrente futurista con l’aeropittura.

3

Introduzione

La storia del volo ha inizio con il volo di Dedalo e Icaro, per poi passare attraverso gli studi di Leonardo da Vinci, Otto Lilienthal, per dare la sua concretezza nell’esperimento dei fratelli Wright nei primi anni del ‘900 e trovare poi applicazione in numerosi pionieri del volo, quali Charles Lindberg e Amelia Earhart.

Nell’ultimo secolo il volo si è sempre più perfezionato con l’evoluzione della scienza e numerosi studi hanno portato alla costruzione di motori sempre più potenti e alla progettazione di ali e strutture capaci di trasportare centinaia di passeggeri.

Se gli uccelli hanno scoperto il segreto del volo milioni e milioni di anni fa, l’uomo ha capito come sollevarsi dal suolo con una macchina volante da appena un secolo.

Ciò che si tentava di costruire erano infatti macchine ad ala battente, impossibili da realizzare.

Era stato ovviamente notato che alcuni uccelli quali aquile, poiane e falchi volano anche ad ali ferme, ma questo non era stato sufficientemente considerato perché ciò che si cercava di ottenere era il decollo da terra.

L’altra cosa che si tentava di copiare era la forma dei volatili, ma ciò che erroneamente se ne riproduceva era essenzialmente la loro forma planimetrica mentre, per secoli, nessuno aveva preso in considerazione un elemento sostanziale, e cioè il fatto che le ali degli uccelli non sono piatte ma hanno un profilo convesso di un certo spessore.

Il primo a intuire e a disegnare un’ala con un profilo convesso fu Leonardo da Vinci che, pur disegnando macchine ad ala battente, aveva correttamente concepito un’ala che, se costruita come disegnata, sarebbe stata in grado di volare seppure solo in volo planato.

Infatti quattro secoli più tardi, nel 1800, le ali da lui progettate furono riprodotte in modo quasi identico dall’ingegnere tedesco Otto Lilienthal e rese effettivamente volanti in un libratore rudimentale.

L’intuizione di Leonardo, pur con tutte le modifiche apportate nel tempo ai profili alari, resta tuttora valida perché nessun aereo potrebbe mai volare se non avesse la parte superiore dell’ala convessa.

Dopo questo primo fondamentale riferimento molte altre cose sono state osservate e copiate dagli uccelli: esaminando esempio l’ala di un gabbiano si nota che essa è rastremata, variabile sia nello spessore che nel profilo, e con un certo rapporto tra corda e apertura alare.

Ad oggi con l’impiego di nuove ingegnerie si è giunti alla costruzione dei cosiddetti “pocket drone” nonché delle “ali volanti”, la configurazione aeronautica più originale e allo stesso tempo più antica, avendo da sempre rappresentato il sogno del volo più simile agli uccelli.

Coloro che hanno il merito di essere giunti ad un tale progresso nell’aviazione non sono soltanto gli ingegneri ma anche quei pionieri che hanno battuto record e hanno tentato fino all’impossibile.

Primo tra tutti, Charles Lindbergh con la trasvolata in solitaria dell’Oceano Atlantico e, seconda a lui e prima tra le donne, l’americana Amelia Earhart, prima anche a tentare il giro del mondo.

Amelia, resa leggendaria dalla sua tragica sparizione nel nulla il 2 luglio 1937, divenne una celebrità assoluta del suo tempo, business woman ante litteram e figura animata da un indomabile desiderio di libertà.

Altro personaggio femminile del mondo dell’aviazione di cui tratteremo è Rosina Ferrario, prima aviatrice italiana.

Il fotografo Nadar sfruttò questa nuova invenzione per scattare le prime fotografie aeree e le riprese dei ruderi romani sono le prime mai fatte da un velivolo.

L’aereo divenne un simbolo del ventesimo secolo, dalle imprese di Linbergh e di Italo Balbo fino ad arrivare ai combattimenti nei cieli durante la Prima e della Seconda guerra Mondiale.

Oggi in ogni istante sono in volo in tutto il mondo quindicimila aerei con a bordo milioni di passeggeri mentre altre tecnologie hanno portato l’uomo, sempre in volo, al di là dei confini terrestri: sulla luna o nelle stazioni orbitanti intorno alla terra.

4

Il volo dei fratelli Wright

17 dicembre 1903, quando l’aereo dei fratelli Wright alle 10.35 passa alla storia: il giorno in cui, nella spiaggia di Kitty Hawk (Carolina del Nord), si alzò per circa dodici secondi percorrendo trenta metri ad un’altezza di circa un paio di metri da terra.

La macchina ripeté l’impresa per altre tre volte al comando dei fratelli Wright.

I due fratelli erano tipografi che possedevano anche un’officina di biciclette dove appresero le conoscenze dei materiali che risultarono utili per costruire i primi aerei.

Ciò che li spinse a realizzare la “macchina volante” era stata la morte del tedesco Otto Lilienthal durante una delle sue sperimentazioni in volo.

Iniziarono costruendo un aquilone e risolsero il problema che aveva determinato la morte del tedesco ovvero come controllare il velivolo una volta staccatosi da terra.

1

Perfezionarono l’ala studiando il fenomeno della portanza ed ebbero l’idea di far deformare le ali dell’aereo per farlo inclinare e virare.

Nei mesi della loro progettazione venne costruito anche il motore a benzina leggero e compatto.

Infine i fratelli Wright svilupparono l’idea dell’elica aeronautica concepita come un’ala ruotante che sviluppa portanza e fa muovere il velivolo in avanti invece che in alto.

Con una leva posta davanti al pilota che stava straiato al centro dell’aereo venivano azionate le superfici anteriori che facevano alzare e abbassare il muso dell’aereo cioè lo facevano cabrare o picchiare, mentre muovendo il bacino a destra o a sinistra si deformavano le estremità delle ali e girava il timone di coda così che l’aereo si inclinava e virava.

I fratelli Wright costruirono velivoli sempre più grandi ed equipaggiati anche su commissione facendo grandi passi, tuttavia era difficile immaginare quali grande imprese avrebbe compiuto l’aviazione.

In basso: il volo dei fratelli Wright

1 dalla diversa forse superiore e inferiore di un’ala: poiché la parte superiore è un dosso incurvato e più lungo l’aria ci transita più velocemente che nella parte sottostante piatta e più corta.

Questa differenza di velocità tra l’aria che scorre nelle due parti dell’ala vcrea la famosa portanza: la spinta verso l’alto.

5

Il concetto di portanza

Molti si domandano cos’è che permette agli aeroplani di volare.

Spesso ricevono risposte fuorvianti o addirittura completamente errate.

Cominciamo definendo i tre modi di descrivere la portanza riportate in libri di testo e in manuali di addestramento al volo.

Il primo, usato dagli ingegneri aeronautici, è la descrizione aerodinamica matematica.

Essa permette per esempio di determinare la portanza di un’ala mediante simulazioni su computer in cui, applicando un concetto matematico complicato chiamato “circolazione”, si calcola l’accelerazione subita dall’aria.

La circolazione, che quantifica il fenomeno fisico della rotazione dell’aria intorno all’ala, è un utile strumento matematico ma non si presta a formare una comprensione intuitiva di perché l’aereo vola.

Il secondo modo è la descrizione comune e si basa sul principio di Bernoulli.

Ha il vantaggio di essere facile da capire e infatti è la più frequentemente insegnata.

Per la sua semplicità è anche quella riportata da molti manuali d’addestramento.

Ha il difetto di ipotizzare un “principio di uguale tempo di percorrenza”, ossia l’idea che la velocità relativa dell’aria lungo la faccia superiore dell’ala è più elevata perché la distanza da percorrere è