Tesina sull'Ekranoplano

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I.T.A. T.F.I. 5 N.A. A.S. 2012/13

Er Urin Lying Nstitute classe

Istituto Tecnico Aeronautico

T.F.I.

Urin Lying Nstitute

Anno scolastico 2012/2013

Esame di stato

Di

Ekranoplano

Il mostro del mar Caspio Pagina 1 di 75

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Table of Contents

Table of Contents .................................................................................................... 2

1. Introduzione ................................................................................................ 4

2. Gli ekranoplani ............................................................................................ 5

2.1. KM, il Mostro del mar Caspio ........................................................................................................... 5

2.2. L’Aquilotto ............................................................................................................................................... 7

2.3. La Colomba Lun ..................................................................................................................................... 8

3. La guerra fredda ......................................................................................... 9

3.1. Rostislav Alekseyev ............................................................................................................................. 9

3.2. Krusciov e i sovietici ........................................................................................................................ 10

3.3. Guerre armate ..................................................................................................................................... 13

3.4. La vita nell’URSS ................................................................................................................................ 15

3.5. La fine del progetto ekranoplano ............................................................................................... 17

3.6. L’interesse americano ..................................................................................................................... 18

4. Boicottaggio delle Olimpiadi del 1980.................................................... 19

5. Effetto suolo ............................................................................................. 21

5.1. Cuscinetto d’aria ................................................................................................................................ 21

5.2. Lo studio dell’effetto suolo ............................................................................................................ 22

5.2.1. Resistenza indotta .......................................................................................................................... 22

5.2.2. Effetto suolo generato dall’apertura alare ......................................................................... 26

5.2.3. Effetto suolo generato dalla corda alare ............................................................................. 27

5.2.4. Efficienza ............................................................................................................................................ 29

5.3. Stabilità dell’ekranoplano e il profilo a “S” ............................................................................. 29

5.4. L’utilizzo dell’effetto suolo per scopi commerciali oggi e domani ................................ 31

6. Strumenti giroscopici ............................................................................... 35

6.1. Giroscopi ............................................................................................................................................... 36

6.1.1. Effetti .................................................................................................................................................... 36

6.1.2. Impiego ................................................................................................................................................ 40

6.2. Girodirezionale ................................................................................................................................... 42

6.2.1. Il girodirezionale dell’ekranoplano ........................................................................................ 44

7. Antenne ....................................................................................................... 49

7.1. Le antenne del LUN ......................................................................................................................... 49

8. L’apparato vestibolare ............................................................................. 55

8.1. L’apparato vestibolare .................................................................................................................... 55

8.1.1. Canali semicircolari ...................................................................................................................... 56

8.1.2. Utricolo e sacculo ........................................................................................................................... 57

8.2. Illusioni .................................................................................................................................................. 58

8.3. La visione e l’equilibrio ................................................................................................................... 60

9. Nebbia ........................................................................................................... 62

9.1. Formazione della nebbia ............................................................................................................... 62

9.1.1. Nebbia di evaporazione ............................................................................................................... 63

9.1.2. Nebbia di irraggiamento ............................................................................................................. 63

9.1.3. Nebbia di avvezione (o trasporto) .......................................................................................... 63

9.2. Alcuni fenomeni che riducono la visibilità ............................................................................. 64

9.2.1. Smog...................................................................................................................................................... 64

9.2.2. Fumo ..................................................................................................................................................... 64

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9.2.3. Neve sollevata ................................................................................................................................... 64

9.3. Nebbia sul Mar Caspio ..................................................................................................................... 65

9.4. La nebbia nell’aviazione moderna ............................................................................................. 66

10. Birdstike ................................................................................................... 68

10.1. Engine damage ................................................................................................................................... 68

10.2. Windshield damage .......................................................................................................................... 70

10.3. Us Airway 1549 .................................................................................................................................. 70

10.4. Preventing Birdstrike ...................................................................................................................... 72

10.5. Conclusion ............................................................................................................................................ 72

11. Fine per l’ekranoplano? ........................................................................ 73

12. Note finali ............................................................................................... 75

12.1. Bibliografia ........................................................................................................................................... 75

12.2. Sitografia ............................................................................................................................................... 75

12.3. Filmografia ........................................................................................................................................... 75

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1. Introduzione

L‟Ekranoplano è poco conosciuto dalla popolazione mondiale, chi lo conosce in modo superficiale è indeciso se classificarlo come aereo o come una nave.

In realtà l‟Ekranoplano è un aerodina capace di sfruttare l‟effetto suolo che gli permette di viaggiare a pochi metri dal suolo ad una velocità pari a quella di un aereo tradizionale.

Si approfondirà sull‟aerodinamica e su come l‟effetto suolo permise a queste singolari macchine il volo; si applicherà la conoscenza acquisita durante gli studi per comprendere la particolare strumentazione e l‟impianto dell‟ekranoplano; si vedranno i motivi per cui l‟ekranoplano abbia subìto degli incidenti, i fenomeni meteorologici avversi, la difficoltà per i piloti nel manovrarlo, dunque si studierà il fattore umano; si studieranno le cause della creazione di questi velivoli, il loro contesto storico, quindi la guerra fredda e le conseguenze.

F 1.1 KM con i suoi 106 m di lunghezza Pagina 4 di 75

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2. Gli ekranoplani

2.1. KM, il Mostro del mar Caspio

F 2.1 Rappresentazione del KM

Il Kорабль Mакет, conosciuto come KM o Korabl‟ Maket, oltre ad essere l‟Ekranoplano più conosciuto, detiene tutt‟ora un record che fa invidia al più grande dei jumbo-jet: L‟aerodina più lunga non è l‟Antanov225, come molti credono, ma è appunto il KM, che supera l‟Antonov di ben ventidue metri, con una lunghezza complessiva di centosei metri.

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Esso era spinto da otto turbine frontali, e due turbine posteriori, con dieci tonnellate di spinta ciascuno.

Le turbine posteriori erano situate nel piano di coda verticale con lo scopo di dare maggiore spinta durante il decollo.

L‟ekranoplano inoltre aveva una fusoliera particolare, simile a quella del moderno Grumman Goose, che ricorda lo scafo di una nave.

Il KM decollò per la prima volta nel ottobre del 1966, con un peso di cinquecento tonnellate, raggiunse una velocità di quattrocentocinquanta chilometri orari, e volò per cinquanta minuti.

Il KM fu modificato svariate volte, otto per la precisione, modifiche che portavano allo stesso dei miglioramenti sotto il punto di vista aerodinamico.

Il primo incidente era stato causato dalla perdita del controllo del velivolo da parte del pilota che non è riuscito a tenere il controllo del velivolo, a causa della significante instabilità e l‟inefficacia dei sistemi automatizzati.

Anche il secondo incidente è stato causato dall‟errore del pilota, poco esperto di un velivolo nuovo.

Quest‟ultimo incidente del 1980 portò alla scomparsa definitiva del KM.

“Caspian sea Monster”, così soprannominato dalle agenzie segrete americane, fece comunque il suo lavoro: Dimostrò la veridicità del progetto di Rostislav Alexeyev о т ла в лек е ев , che gli permise di dare vita all‟A-90 Orlyonok (Aquilotto) che portò alla nascita del formidabile Lun.

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2.2. L’Aquilotto

F 2.2 Orlyonok

Il A-90 Orlyonok è il successore del KM, più piccolo e più agile, poteva trasportare fino a centoquaranta soldati o due carri armati anfibi.

Era caratterizzato dalla parte frontale che si poteva aprire durante il carico e scarico simile all‟odierno Boeing 747 Freighter.

Era capace di decollare anche con onde di due metri, e percorreva tremila chilometri ad una velocità di circa quattrocento chilometri orari.

Inoltre, la sua quota di crociera, intorno ai tre metri, gli permetteva di essere invisibile ai radar, poiché volava fuori dalla copertura dei radar nemici.

Questo ekranoplano era stato creato per la produzione in serie, si stimava di superare i cento esemplari, ma ne furono costruiti soltanto cinque, di cui uno fece un tragico incidente che portò all‟abbandono del progetto.

Tuttavia il progetto Orlyonok è stato riproposto ai giorni nostri per scopi di trasporto civile: In una versione l‟Aquilotto potrebbe trasportare circa trecento passeggeri.

Questo progetto purtroppo non è stato portato a termine, anche se Volga Shipyard il modello originale del A-90 è tutt‟ora acquistabile presso la, storica casa produttrice di aliscafi russi.

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2.3. La Colomba Lun

F 2.3 Lun

Il Lun, o Colomba, è nato dalla necessità di sviluppare macchine da guerra per far fronte alla sempre più forte rivalità con gli Stati Uniti.

Nel 1987, la Colomba spiccò il volo: raggiunse circa cinquecento chilometri orari, ad una quota di circa cinque metri.

Gli otto motori garantivano una spinta di tredici tonnellate, e fu definitivamente tolto il motore in coda.

Inoltre il Lun era in grado di trasportare sul dorso sei missili supersonici, capaci di far affondare una nave nemica.

Fu progettato anche un modello simile al Lun, chiamato Spasatel, con lo scopo di essere impiegato nelle missioni di ricerca e soccorso, con la differenza che quest‟ultimo aveva sei motori in prua anziché otto, ed era equipaggiato per missioni differenti.

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3. La guerra fredda

La nascita dell‟Ekranoplano è favorita da diversi fattori che hanno contribuito a realizzare un progetto segreto, atto a dimostrare al mondo occidentale la superiorità tecnologica e militare dell‟unione sovietica nell‟epoca della Guerra Fredda.

3.1. Rostislav Alekseyev

F 3.1 Rostislav Alekseyev

L‟ideatore di questo particolare progetto è Rostislav Alekseyev (F3.1), un progettista e un costruttore di imbarcazioni da trasporto ad alta velocità.

Rostislav nacque nel dicembre del 1916 e fin da giovane mostrò grandi interessi per le navi e per la velocità.

A soli ventidue anni, infatti, Rostislav costruì da solo una piccola barca a vela.

Nel mondo lavorativo Rostislav era impegnato nella costruzione di imbarcazioni sempre più veloci: a lui si devono i primi aliscafi, navi con dei profili alari posti sullo scafo dell‟imbarcazione, che permettevano una navigazione più veloce.

L‟aliscafo Burevestnik, per esempio, poteva ospitare 150 passeggeri e viaggiare a 100 chilometri orari.

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Con il passare del tempo Alekseyev volle eliminare totalmente la resistenza dovuta all‟acqua sulle superfici dell‟aliscafo.

Da qui l‟idea di creare un mezzo che si sollevi dalla superficie, che potesse trasportare un carico elevato e che avesse la velocità di un aereo: L‟Ekranoplano.

3.2. Krusciov e i sovietici

Per la realizzazione dell‟ekranoplano occorrevano fondi dallo stato: Rostislav doveva catturare l‟interesse del capo di Stato sovietico, mostrando le caratteristiche fondamentali del suo progetto e come avrebbe potuto essere utilizzato in campo militare.

Conoscendo gli interessi leader sovietico del tempo, ovvero interessi nello sviluppo tecnologico, Rostislav colse l‟occasione e, durante una festa, incontra di persona Krusciov (F3.2), presentandogli il progetto dell‟ekranoplano, sottolineando la capacità del mezzo di trasportare grande quantità di truppe, l‟invisibilità ai radar dovuta alla bassa quota e l‟elevata velocità.

F 3.2 Incontro tra Alekseyev e Krusciov. A destra dell’immagine è presente anche Breznev.

Krusciov ne rimase meravigliato e concesse a Rostislav i fondi per realizzare il progetto.

Krusciov era così entusiasta del progetto dell‟ekranoplano che in una conferenza delle nazioni unite si fece sfuggire che l‟URSS aveva navi capaci di sorvolare palazzi, frase in codice palesemente riferita all‟ekranoplano.

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Krusciov (F3.3) era salito al potere dopo la morte di Stalin avvenuta nel 1953, e da subito aveva dimostrato di essere contrario alla politica del terrore del suo predecessore.

Krusciov, infatti, non era interessato allo scontro armato, ma bensì a dimostrare all‟occidente la propria supremazia tecnologica e scientifica.

A tal proposito permise il lancio del primo satellite artificiale, lo Sputnik, che stupì l‟America e la spinse a rimboccarsi le maniche per far fronte alla crescente minaccia sovietica.

F 3.3 Krusciov

Inoltre cercò il dialogo con gli Stati Uniti d‟America.

Nel 1961 incontrò J. F. Kennedy (F3.4), il presidente americano allora in carica, per tentare di risolvere il problema di Berlino.

Infatti la Germania, dopo la seconda guerra mondiale, è stata spartita dai vincitori della guerra e divisa in due: un lato federale riconosciuto come “parte occidentale” sostenuta dagli USA, e l‟altro Repubblica Popolare Socialista, entrato a far parte dell‟unione