prova in volo
MAE 323: la potenza
parla emiliano
Rodolfo Biancorosso
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Sarà un caso, ma l’aeroporto di
Sassuolo è ad un tiro di schioppo da
Maranello e da Fiorano, ed è proprio a
Sassuolo che ci aspetta il bianco “Amigo” con un muso decisamente diverso
dal solito... Emilia, terra di motori, di tecnica e di inventiva, di grandi passioni e
di interminabili discussioni per arrivare
ad ottenere il meglio delle prestazioni, il
limite assoluto che sarà il riferimento da
superare immediatamente dopo. Dopo
cinque anni dalla prima accensione al
banco, nell’ottobre del 2002, cinque
anni di lavori intensi e di test ininterrotti, oggi il tre cilindri di Modena Avio
Engine è finalmente in volo, ed AS ha
avuto l’onore di provarlo in anteprima
assoluta nella versione intermedia da
150 hp. Nonostante la messa a punto
sia appena all’inizio (poco più di dieci
ore di volo totali, passate più che altro
a verificare temperature e pressioni e
a sistemare l’elica in modo da fargli di-
gerire una coppia esagerata), la prima
impressione è di quelle che ti lasciano
senza fiato, pur su di un banco prova
assolutamente “tranquillo”.
> Foto 1
Tre, numero perfetto?
La configurazione a
doppia V di 120°
La denominazione MAE 323 sta a
significare 3 cilindri e 2.300 cc di
cilindrata, parliamo quindi di un’architettura anticonvenzionale e di una
cilindrata unitaria insolitamente elevata
per il mondo dell’aviazione leggera.
L’architettura “radiale” è tecnicamente
una doppia V di 120° con possibilità di
essere installato con il cilindro superiore sulla mezzeria, come su questo
Amigo, o ruotato sull’asse di 120° in
configurazione ad “Y” a secondo del
tipo di velivolo, ma fatto anche per
essere installato in posizione orizzontale sugli elicotteri. Una configurazione
inusuale che ha alcune caratteristiche
uniche, prima fra tutte la compattezza
dell’insieme con un motore “corto”, ed
una semplicità costruttiva interna di
riferimento; ma anche un bilanciamento
particolare delle masse in movimento
con i pistoni che sono sia attivi che
passivi, nel senso che il pistone attivo
in fase di scoppio è perfettamente
bilanciato dagli altri due, rendendo
le vibrazioni un ricordo del passato.
Questo, almeno, ciò che ci è stato
sempre raccontato, e che aspettiamo
di verificare in volo. Di contro la sezione
frontale è più estesa rispetto ad un
flat four, almeno per quanto riguarda
le teste, e lo dimostrano le tre gobbe
presenti sul muso dell’Amigo, un
muso pieno (e grintoso) che trasforma
l’aspetto del pacifico ala bassa di ICP.
Il motore è installato nella versione
intermedia, con una potenza di 150 hp
a 4.500 giri (152 hp effettivi, visto che
la potenza di tutti i motori MAE sarà, sia
pur di poco, superiore alla nominale),
ed è ovviamente un esemplare che in
comune con i definitivi ha ben poco, a
partire dal carter che sarà notevolmente più corto, per finire alla posizione
delle teste: le attuali saranno infatti
ruotate di 90° in senso orario, portando
gli scarichi tutti avanti e le aspirazioni
tutte dietro, semplificando molto i percorsi e consentendo anche l’adozione
di un sistema di alimentazione unico
per tutti e tre i cilindri. Gli scarichi, a
richiesta anche in titanio, sono della
I rigonfiamenti sul cofano
per le teste del tre cilindri
> Foto 2
> Foto 3
La testa cilindro con
quattro valvole e tre
candele
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stessa lunghezza e confluiscono in un
tre in uno, come si vede dal modello
del motore definitivo. E che il numero
tre piaccia particolarmente lo dimostra
anche il fatto che si tratta del primo motore quattro valvole doppia accensione
“tri-spark”, con tre candele per cilindro,
le due laterali gestite da una centralina,
quella centrale dall’altra; il motivo sta
nella volontà di mantenere praticamente inalterata la potenza disponibile
nel caso di avaria di una centralina, a
differenza di quanto accade sui motori
convenzionali con doppia accensione,
per cui nel caso funziona o la sola candela centrale con un’ottima uniformità
di scoppio, o le due laterali; e la stessa
ridondanza è stata mantenuta per l’impianto di iniezione che dispone di una
pompa Bosch con pressione media
di esercizio di 3 Bar, e di due iniettori
per cilindro che lavorano contemporaneamente al 50%, ognuno comandato
da una delle due centraline; in caso
di avaria di una l’iniettore restante
aumenta la portata immediatamente al
100% modificando anche il tempo di
iniezione, mantenendo quindi inalterata
l’alimentazione. Si tratta dunque di un
motore “doppia accensione e doppia
iniezione”
Il 323 di serie
Nella foto a pag. 49 vedete il modello
del motore definitivo, decisamente più
compatto e leggero dell’attuale, motore
che sarà commercializzato in tre versioni: quella base da 130 hp a 4.500 giri,
con una curva di coppia praticamente
piatta con un valore massimo di ben
23 kgm a 3000 giri, ed ancora 21,5 a
4.500 giri, regime di potenza massima;
questo motore è dunque più potente
del Rotax 914, motore attualmente di ri-
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ferimento nella fascia alta, e peserà 95
kg “bagnato”, vale a dire finito di tutto,
con tutti gli accessori (radiatori, centraline ecc.) e con i liquidi; i cilindri e le
teste sono infatti raffreddati a liquido,
con quattro passaggi per cilindro, e la
lubrificazione è del tipo a carter secco;
appositamente realizzato il riduttore
meccanico ed estremamente curata
tutta l’accessoristica che sfrutta il meglio che attualmente esiste sul mercato
(Modena Avio Engine ha operato nella
gestione di team per le corse, tra i
quali il team Porsche): ad esempio il
sistema di iniezione sfrutta raccordi ad
altissima tenuta collaudati con milioni di
ore nel settore automotive, e l’impianto di raffreddamento avrà condotti e
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prova in volo
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manicotti preformati e privi di fascette
di qualsiasi tipo: tutte le connessioni
sono infatti realizzate con raccordi ad
innesto rapido di tenuta assoluta, semplificando molto le verifiche giornaliere
e garantendo una vita operativa con
manutenzioni molto ridotte. Due ulteriori
versioni prevedono una potenza di 150
hp, sempre a 4.500 giri (è il motore che
sta volando attualmente), e di 180 hp
a 5.500 giri. Si tratta di potenze molto
elevate e soprattutto sfruttabili in pieno
grazie alla curva di coppia favorevole,
merito della configurazione e della
cilindrata unitaria elevata. La sequenza
di scoppio è 1 – 3 – 2 ed il motore è accoppiato ad un governor idraulico MT
Propeller: con tutta questa cavalleria
disponibile già in basso l’elica a passo
variabile è quasi una necessità.
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In volo
A bordo
L’Amigo è un velivolo tranquillo e sicuro, aerodinamicamente un po’ datato
con il suo profilo spesso, ma stabile e
robusto, ideale per fare da banco prova
volante almeno in una fase iniziale;
di contro va detto che la potenza è
assolutamente eccessiva per il velivolo.
L’installazione è stata realizzata con un
castello motore appositamente realizzato, mantenendo le dimensioni iniziali
e bilanciando il velivolo esattamente
come l’originale (allo scopo di sono
dovuti aggiungere circa 4 kg di peso
in coda). Ovviamente questo primo
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dell’apertura della farfalla di alimentazione, i giri motore, la pressione olio, la
temperatura liquido, la pressione del
carburante ed il voltmetro; i giri motore
sono rappresentati anche con una
barra LCD lineare superiore. Al centro
del pannello la manetta singola del gas
e la manetta di comando del passo
elica a regolazione micrometrica. Le
due centraline sono attivate da due
interruttori posti sotto guardiola. Direttamente derivato dall’esperienza delle
corse il sistema di sicurezza antincendio, con un impianto automatico dotato
di ugelli nel vano motore e nelle ali,
comandabile anche dal pilota, e con
un estintore brandeggiabile in cabina;
presente anche lo staccabatteria che
isola totalmente l’impianto elettrico in
caso di necessità. Il tutto, va detto, è
molto semplice e per essere un velivolo
test ci aspettavamo decine di strumenti
che, in effetti, ci sono: le centraline,
infatti, registrano numerosi dati immagazzinandoli per la successiva verifica,
presentando solo quelli principali per
il volo. Una prima memoria, oltre alle
ore totali, registra tutti i parametri di
funzionamento in intervalli di 30 minuti
complessivi, una seconda memoria
registra tutti i parametri di volo dell’ora
precedente una qualsiasi anomalia, ed
una terza memoria immagazzina tutti i
valori massimi e quelli anomali registrati
durante il volo.
motore è decisamente più pesante di
quello definitivo, ma stiamo parlando
di un esemplare di preserie. Esternamente si nota il muso più tondo con
i tre rigonfiamenti, e la grossa ogiva
che nasconde un’altra novità assoluta:
un mozzo Quinti Avio con comando
del passo idraulico, ed elica tripala
Warp Drive da 183 cm di diametro,
indispensabile per far girare il motore in
maniera accettabile. A bordo troviamo
sulla parte destra del pannello strumenti i display delle due centraline che
riportano l’indicazione in percentuale
Sentito a terra il rumore è pieno e
potente, e saliamo a bordo con una
certa emozione: siamo i primi a decollare dopo il pilota collaudatore, ed il
motore ha poco più di dieci ore totali di
funzionamento. Ha però un invidiabile
curriculum di prove al banco, come
leggete nel box. Inseriamo le centraline, giriamo la chiave ed i tre cilindri
fanno sentire la propria voce senza vi-
> Foto 1
La disposizione attuale con gli scarichi e
le aspirazioni laterali
> Foto 2
Ogni cilindro dispone di due iniettori
indipendenti
> 3
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> Foto 3
Il modello della versione di
serie, con carter corto ed
aspirazioni posteriori
> Foto 4
Manicotti tutti preformati con
raccordi ad innesto
> Foto 5
La disposizione ad “Y”,
qui sul muso del
Pioneer 300
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prova in volo
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brazioni o impuntature, anche il minimo
è regolare, con una voce che non è paragonabile a nessun altro motore e che
non ha l’irregolarità un po’ metallica dei
tre cilindri in linea. Qualche rullaggio
per prendere confidenza, dando il gas
quasi con rispetto, quindi prova elica,
allineamento e tutta manetta a fondo,
con un movimento dolce e progressivo:
il peso in più si sente, ma l’accelerazione è rabbiosa, e dopo lo stacco
> Foto 1
Sulla destra del pannello i
display delle due centraline
> Foto 2
I fogli di piombo in coda per
bilanciare l’apparecchio
> Foto 3
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Le ultime verifiche prima di
andare in volo
occorre subito ridurre motore per avere
almeno il tempo di togliere i flap, dato
che la velocità sale immediatamente.
Raramente siamo stati così emozionati:
abbiamo seguito da vicino lo sviluppo
in questi cinque anni di lavoro, ed ora
il “bestione” è lì sotto il cofano, che tira
come un dannato, annunciato solo da
una piccola gobba. Saliamo con piena
potenza e variometro a fondo scala,
facciamo molta quota sul cielo campo
e riduciamo... inutile
parlare di prestazioni,
> Foto 4
limitiamoci alle sensazioni e a qualche
E adesso musica!
numero unicamente
L’accelerazione è
a titolo di curiosità.
rabbiosa
La potenza è semplicemente mostruosa,
> Foto 5
non tanto per i 150 hp,
In volo solo la piccola
quanto per la curva di
gobba anteriore
coppia poderosa già
segnala la presenza del
in basso e piatta sino
MAE 323
ai massimi regimi, il
che vuol dire che in
volo livellato l’Amigo
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va in VNE a circa il 45% della potenza,
ma ciò che è stupefacente è la capacità di volare in crociera ultraeconomica
a basso numero di giri, grazie proprio
alla coppia che consente di regolare il
passo elica anche con una certa disinvoltura: a 3.600 giri la farfalla è aperta
al 15% (quindici percento!) e l’apparecchio fila a 115 mph. Per verificarne
il potenziale sarà necessario installarlo
su un apparecchio ben più performante. Salita? In fase di test siamo arrivati a
fondo scala con il variometro mantenendo piena potenza ed elica a passo
minimo, ma la velocità ad un certo
punto aumentava, per cui abbiamo
dolcemente ridotto. Semplicemente, se
solo lo si vuole, si sale appesi all’elica. Ma ciò che più impressiona è la
dolcezza di erogazione della potenza
e la regolarità di funzionamento: non
ci sono vibrazioni ed il rumore è pieno
e gratificante, la risposta ai transitori
dolcissima, il funzionamento dell’elica
ineccepibile. Atterriamo con un solo
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desiderio: prendere l’aereo, fare il
pieno e viaggiare per una settimana di
seguito, alla massima velocità operativa con il motore a meno del 40% della
potenza, il gas appena aperto e quella
voce piena che ti culla lì davanti... ma
siamo solo all’inizio: lasciamo che
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Modena Avio Engine porti avanti i test
e l’industrializzazione del modello di
serie, anche se questa volta ci sbilanciamo senza alcun timore: questo motore è una splendida realtà, ed è tutto
interamente italiano. Anzi: emiliano.
>
L’Amigo, robusto e stabile, è utilizzato come banco prova volante
Cinque anni
a rotta di collo
Paolo Alessandrini, modenese verace,
vero malato di motori, ha iniziato a
lavorare sul 323 nel 2001, puntando ad
un motore di potenza elevata per aerei
ed elicotteri, realizzato e sperimentato
senza compromessi. Per questo si è
aspettato tanto prima di andare in volo,
effettuando con i vari prototipi circa
650 ore di collaudi al banco con il
freno, in una sala prova appositamente
realizzata, passando poi ai test al banco esterno con l’elica installata prima
di montare il tutto sul velivolo. Tutti i test
sono stati effettuati in accordo alla FAR
23 (il motore sarà anche certificato),
ed alcuni di essi sono stati del tipo distruttivo, nelle peggiori condizioni. Poi,
arrivati ad una definizione equilibrata
del motore sia per quanto riguarda i
materiali, che per le modalità ed i parametri di funzionamento, sono iniziati
i test a fatica con sessioni di prove di
6,5 h ininterrotte alla massima potenza
continuativa. Dal primo motore realizzato in magnesio, a quello fatto grippare
e poi rimesso in moto per analizzare la
tenuta ed il comportamento in situazioni estreme, agli esemplari che hanno
lavorato ininterrottamente in sala prova,
sono passati cinque anni di impegno
massimale e di ricerca del meglio
disponibile nel settore. Il risultato è una
TBO iniziale annunciata di 1.000 ore ed
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una garanzia di tre anni, o di 1.000 ore,
per i difetti costruttivi; si tratta ovviamente di un motore che per caratteristiche e prestazioni si rivolge alla fascia
alta del mercato, certificato e non, e
che proprio nel settore certificato si
presenta come rivoluzionario a parità di
potenza con i motori convenzionali.
> Foto 1
Il motore al banco durante i test
di durata
> Foto 2
La camera prova appositamente realizzata
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> Foto 3
Una fase dei test: 130 hp e 22,1 Kgm di
coppia a 4.200 giri
> Foto 4
Il motore di prova nella versione a carter
“lungo”
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