Teoria del volo
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Teoria del volo
Scritto da Nicola Del Biaggio Domenica 22 Novembre 2009 11:30
Ogni aeromodellista deve avere un bagaglio minimo di conoscenze teoriche, nell'aerodinamica, nella
costruzione dei modelli, nel disegno, nei materiali, nell'elettronica ed elettricità ...
Con questa pagina vogliamo dare un piccolo stimolo ad occuparsi anche delle cose teoriche.
CORSO D’AEROMODELLISMO
Elementi d’aerodinamica semplice
Sommario
Indice
CAPITOLO I
Perché volano i modelli
Il centro di gravità
La stabilità
Gli stabilizzatori d’assetto
Le ali
I profili alari
Conclusioni e considerazioni
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CAPITOLO II
Elementi di Meteorologia
Le nuvole
Le correnti termiche
Le correnti dinamiche
CAPITOLO III
Tipologie e categorie di aeromodelli
CAPITOLO IV
Materiali, colle, attrezzi
Essenze legnose
Resine, tessuti, rivestimenti plastici ed altro
CAPITOLO V
Messa a punto del modello, centraggio e controlli pre volo
Un controllo, aggiustamenti,e centraggio statico
Controllo dell’assetto di volo
CONCLUSIONE
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Introduzione
Perché bisogna interessarsi di aerodinamica
L‘ aerodinamica è la scienza che spiega perché un aereo o in questo caso un aeromodello vola. Oltre a
seguire le istruzioni quando si costruisce un aeromodello in modo tale che tutto sia stato
correttamente assemblato, allineato e bilanciato, il procedimento per il collaudo dell’involo è una
sequenza di prove ed errori. Troppi vengono danneggiati durante la fase di centraggio e collaudo e non
voleranno mai bene.
Quando un aeromodello vola bene avviene perché si sono seguite tutte quelle procedure ed
accorgimenti necessari a fare che ciò non avvenga per caso.
Un modellista, sì, può casualmente realizzare un modello che voli bene, ma nessun modello vola bene
se non è stato messo a punto correttamente, e per far questo occorre seguire le leggi della fisica.
Queste leggi sono abbastanza semplici, e lo scopo di questo manuale senza grandi pretese, è quello di
rendere queste nozioni le più semplici possibili e con un po’ di esperienza qualsiasi aeromodellista a
qualunque età potrà apprenderle ed applicarle proficuamente.
Non è indispensabile applicarsi nello studio della aerodinamica per far volare correttamente e con
soddisfazione un aeromodello , ma quello che molti aeromodellisti fanno per regolare un modello è la
pratica comune della aerodinamica elementare.
I - Perché gli aeroplani volano ?
Per far volare un aereo, in questo caso un aeromodello, nello specifico, ad ala fissa, occorre qualcosa
che lo faccia muovere in avanti nell’aria. Questo può essere un motore oppure la forza di gravità,
quando l’aereo sta planando . Il movimento o traslazione in avanti delle ali consente ad esse di
sostenere l’aereo.
Inoltre un aereo ha bisogno di dispositivi di stabilizzazione e governo per far sì che voli in linea retta e
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che si possano correggere tutte quelle azioni che non permettono che ciò avvenga. In poche parole
l’aereo non si deve comportare come una foglia morta che cade dall’albero.
Questi requisiti fondamentali sono le forze . La forza del motore è chiamata trazione. La forza che è
diretta verso l’alto ed è sviluppata dalle ali si chiama portanza e le azioni di stabilizzazione sono
chiamate forze stabilizzatrici.
Il centro di gravità (C.G.)
Il baricentro è il punto nel quale il modello è equilibrato in tutte le direzioni : avanti – indietro,
sinistra – destra, e alto – basso.
Se noi potessimo sospendere il modello in questo punto, esso rimarrebbe in qualsiasi posizione in cui
venisse posto. Il C.G. è un punto di riferimento utile ed appropriato da scegliere quando
vogliamo considerare come le forze agiscono sull’aereo.
Se ora, con il modello sospeso come prima, applicassimo una forza in un qualsiasi altro punto, questa
forza farebbe ruotare il modello attorno al C:G. Molta attenzione occorre fare perche’ noi parleremo
sempre di forze applicate nel volo in movimento sostenuto dall’aria cioè dinamico e non statico come
per modello sospeso al C.G.
E’ importante fare una precisazione. Il C.G. non è il punto o luogo che impropriamente viene usato per
bilanciare il modello staticamente sull’asse longitudinale e che spesso si trova contrassegnato su molti
disegni.
Il simbolismo per il C.G. è
Il simbolismo per il centro di bilanciamento statico è
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Perché questa importante e sostanziale diversità da non confondere?
Il C.G. è punto di applicazione di tutte le forze che agiscono sull’aeromobile. (vds figura
successiva).
Il Punto di Bilanciamento Statico è il punto ove si bilancia staticamente e longitudinalmente il
modello ed il concetto è riferibile al C.G. per un terzo del concetto totale perché è riferito ad un solo
asse di rotazione (dei tre presenti) .
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La stabilità
Precedentemente abbiamo accennato che durante il volo un aeromobile deve mantenere un assetto
rettilineo e stabile. Ma come è possibile fare che ciò avvenga?
La portanza generata dall’ala è una forza che applicata al C.G. induce una rotazione del aeromobile
intorno all’asse trasversale (vds figura). Rotazione che è continua sino a che persiste la portanza. Per
fare che la rotazione continui è necessario che entri in gioco una forza uguale e contraria che contrasti
tutto questo.
Una forza stabilizzante. Quello che permette che ciò avvenga è il piano di coda orizzontale
chiamato anche stabilizzatore.
Detto ciò è opportuno fare una premessa importante che è già stata enunciata. Nell’aeromobile sono
presenti tre assi di controllo su cui agiscono le forze che rendono per così dire instabile o disturbato il
volo.
Asse di beccheggio – controlla la picchiata e la cabrata
Asse di rollio- controlla la rotazione lungo l’asse della fusoliera a destra ed a sinistra
Asse di imbardata – controlla la rotazione orizzontale a destra ed a sinistra lungo l’asse
verticale passante nel C.G.
Come si può vedere nella immagine sotto tutti i tre assi sono passanti per il C.G.
Queste rotazioni sono indotte da forze, e per fare che siano neutralizzate o controllate entrano in gioco
elementi di controllo o stabilizzanti quali i piani di coda, verticale orizzontale e diedro alare.
Gli aeromodelli sono progettati con concetti di stabilità propri pertanto se la costruzione e le istruzioni
sono state seguite correttamente al modellista non occorre adottare alcun ingegnoso artifizio per
modificare i vari assetti tranne quello di attuare un bilanciamento longitudinale, in poche parole
controllare e posizionare, con una procedura che nei capitoli successivi chiariremo, il baricentro
statico o punto di bilanciamento dell’aeromodello.
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Da questo, più o meno corretto, posizionamento del baricentro dipenderanno l’assetto di volo e la
sensibilità propria dell’aeromodello alle eventuali variazioni di traiettoria indotta dalle parti mobili.
Entro certi limiti la stabilità longitudinale aumenta spostando in avanti il baricentro (punto di
bilanciamento). In generale un modello stabile è un modello sicuro, inteso come assetto di volo, che
volerà in traiettoria anche con condizioni ventose quindi scarsa sensibilità a comandi di variazione di
traiettoria. Per contro avere un modello troppo stabile non è sinonimo di buon volo ed efficace.
Stabilizzatori di assetto
Cosa sono? Certamente come abbiamo già capito sono elementi costruttivi propri
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dell’aeromodello o accorgimenti specifici.
Hanno la proprietà di generare forze contrastanti atte a stabilizzare il volo e controllarlo sui tre assi
principali.
Analizziamo ora le singole superfici stabilizzanti. I piani di coda orizzontali e verticali possono essere
paragonati alle alette di coda delle frecce aventi lo stesso scopo, quelle di stabilizzatrici della
traiettoria. In questo caso ad imprimere una rotazione della freccia stessa. Nel caso del piano di coda
orizzontale serve a controllare l’azione di beccheggio detta stabilità longitudinale. L’orizzontale è
formato, nei modelli controllati, da una fissa ed una mobile dette rispettivamente stabilizzatore ed
elevatore.
La parte verticale detta deriva controlla l’asse d’imbardata, cioè la rotazione verso destra o
sinistra, anche in questo caso, se controllato nel modello è formata da una fissa detta appunto deriva
ed una mobile, il direzionale.
Una terza forza in gioco stabilizzante è indotta dal diedro alare che tende a far volare l’aeromodello
nel giusto assetto.
Come è possibile vedere nell’immagine sotto, su ciascuna semiala si crea una portanza di valore
uniforme che compensa l’altra.
Nella terza immagine quando l’ala ruota intorno al suo asse di rollio e tende a far virare l’aeromodello
in una direzione, l’ala che viene a diminuire il suo angolo diedro, quindi ad abbassarsi, genera quando
si trova orizzontale la massima portanza che contrasta con la portanza generata dall’altra semiala
ottenendo la stabilizzazione dell’assetto primario della condizione iniziale.
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Le ali
Qualcuno diceva, ma non ricordo chi, che ad un velivolo per poter volare servono solo le ali, di tutto il
resto si può farne a meno. Non è poi del tutto vero ma è certo che nessuno può smentire che così non
sia , in quanto vedremo che esistono anche in campo aeronautico e non solo modellistico delle
configurazioni tuttala, ma questo merita una trattazione specifica e non è questa la sede poiché
risulterebbe assai impegnativa.
Nell’immagine successiva alcune tipologie di piante alari che come si potrebbe erroneamente pensare,
soprattutto per un neofita , non sono da scegliere a proprio piacere ma scelte opportunamente in
funzione della loro particolarità aerodinamiche, molto differenti tra loro, nonché costruttive.
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Sappiamo che le ali producono portanza sviando l’aria verso il basso, seguendo in parte la curvatura
inferiore del profilo, di conseguenza la pressione generata spinge verso l’alto. Ma non è proprio così. O
meglio in parte lo è perché come è dato a vedere nella seguente immagine, la portanza maggiore è
data dalla depressione che viene a formarsi sul dorso del profilo alare.
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Dall’immagine si potrebbe pensare che il flusso d’aria sia in movimento invece dobbiamo interpretare
che l’ala sia in movimento e l’aria nel suo flusso ferma . Questo per produrre portanza, e quanto più
velocemente si muove più genera portanza.
Purtroppo la portanza genera resistenza ed è direttamente collegata a questa nuova forza , ma non
solo a questa, altri fattori inducono all’aumento della resistenza, come l’allungamento alare.
Il rapporto tra Portanza e Resistenza si definisce efficienza
L’allungamento alare è un rapporto numerico tra la misura della apertura alare e della corda ( corda
media alare).
Per fare un esempio, le ali degli alianti hanno un forte allungamento, quindi ali strette e lunghe proprio
per aumentare l’efficienza e contenere la resistenza, che purtroppo non si può eliminare, solo ridurre e
contenere.
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Altro fattore importante che tende a far aumentare la resistenza è l’angolo di incidenza alare, di cui
tratteremo nel paragrafo successivo quando parleremo dei profili alari.
I Profili alari
Nel paragrafo precedente abbiamo accennato a come si genera la portanza. Ed ancora una sorpresa,
non tutte le ali adottano lo stesso profilo o meglio non esiste una sola tipologia di sezione alare.
Credo modestamente che il campo dei profili aerodinamici e non solo, dato che si usano anche in
Formula 1 come profili per gli alettoni anteriori e posteriori, sia il campo di progettazione e sviluppo più
prolifico.
Insomma chi più ne ha più ne metta. Ma in fase di progettazione molti ed innumerevoli sono i profili
promettenti per caratteristiche ma nella applicazione reale sono ben differenti le risultanze.
Sostanzialmente possiamo raggruppare in famiglie i profili alari e sono le seguenti:
PROFILI SIMMETRICI
PROFILI ASIMMETRICI
PROFILI CONCAVO CONVESSI
PROFILI PIANO CONVESSI
PROFILI AUTOSTABILI
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Dalle immagini notiamo una sostanziale differenza di forma che è un indice di come si comporterà il
nostro profilo durante il volo. Esempio un profilo molto curvo come il concavo convesso sarà più
portante e lento di un biconvesso e di un simmetrico. Quest’ultimo avendo un camber pari a 0 ossia
una curvatura assente della linea mediana, pertanto portanza bassissima e resistenza ridotta, per
contro questo profilo per poter sostenere il modello dovrà essere impiegato ad alte velocità.
IL CAMBER E LO SPESSORE DI UN PROFILO ALARE
Tutti i profili sono progettati e sviluppati nella loro forma caratteristica partendo da una linea di
riferimento che chiameremo asse 0. Il profilo è formato da una linea superiore dorsale chiamata
estradosso e da una ventrale, inferiore, denominata intradosso.
La linea media tra queste due linee esterne si chiama appunto linea mediana o fuoco.
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Il disegno di sviluppo del profilo avviene partendo da due assi di riferimento, uno orizzontale X ed uno
verticale Y.
Come si vede nella immagine sottostante su questo asse vengono riportate in misure i valori
che corrispondono alle X e Y , l’incontro di questi valori determina un punto, che sarà parte della linea
di contorno del profilo stesso . Poiché riteniamo che sia poco produttivo continuare nella descrizione
completa e dettagliata della procedura, si rimanda il chiarimento del concetto nella sua interezza ad
una lezione specifica.
Riprendendo ora ad elencare gli elementi caratteristici di un profilo, notiamo che il profilo ha una sua
altezza massima X max che caratterizza la percentuale massima dello spessore del profilo stesso.
Questo valore è espresso in percentuale in quanto è riferito alla lunghezza della corda.
La linea mediana del profilo di cui abbiamo già parlato ha un andamento curvo e dove questa curva
raggiunge il punto più alto α°, determina il camber massimo del profilo questo valore è espresso in
gradi perché è l’inclinazione o incidenza massima del profilo in quel punto.
Riepilogando possiamo affermare che lo spessore ed il camber del profilo in esame sono elementi
importanti ai fini delle caratteristiche peculiari di impiego. Ma non sono gli unici valori caratteristici che
li contraddistinguono poiché a parità di camber e spessore una variazione della posizione della
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curvatura massima , della forma, del raggio del naso ed anche dello spessore della coda, variano altri
valori puramente aerodinamici e di studio che esulano dalla nostra elementare trattazione.
Già, ma cosa sono il naso e la coda del profilo, esattamente la parte anteriore e posteriore del profilo
stesso. Il naso è quello che in sostanza fende l’aria come una lama di coltello, la coda quella su cui
fluisce e riprende il suo stato. (vedi pag. 8)
Il naso viene per questo definito come bordo d’entrata e la coda come bordo d’uscita dell’ala o del
profilo.
Conclusioni e considerazioni
Quanto detto nelle pagine precedenti vi aiuterà a capire cosa avviene quando il vostro modello vola ed
anche con l’esperienza in vari tentativi, a effettuare della minime variazioni, per ottenere il rendimento
migliore sulle prestazioni.
Ricordate comunque che avrete sempre bisogno di un aiuto esperto e di fare molta pratica voi stessi.
Avete ora capito come si sostiene un aereo nell’aria e quali e quante sono le forze in gioco, ora vi
domanderete come avviene il movimento in volo e come viene comandato nelle sue evoluzioni
elementari.
Questo sarà argomento di prossima trattazione, soprattutto riteniamo che per ogni aeromodellista sia
indispensabile capire ed apprendere quello che noi definiamo “senso dell’aria”. Forse qualcuno vi dirà
che non è indispensabile, ma il nostro tempo passato con impegno alla costruzione di un aeromodello
lo vogliamo veder sfumare in pochi brevi minuti per un decollo od un atterraggio errato, per una
corrente discendente che ha schiacciato il modello al suolo, per una folata di vento violenta che fatto
perdere il corretto assetto di volo, ecc. ecc.
Potremmo enunciare tutte e tante valide motivazioni per giustificare questo importante elemento che
non deve mai essere dimenticato e far parte essenziale se non primaria per la sicurezza e corretta
esecuzione di volo.
II- Accenni di meteorologia
Nota
Non tutti gli aerei si muovono nell’aria perché sono propulsi da una elica la cui rotazione è data da un
motore qualsiasi. Gli alianti o motoalianti sfruttano per il movimento ed avanzamento le correnti
ascensionali – termiche o dinamiche generate dalle condizioni atmosferiche. Ovviamente l’involo
dell’aliante ossia quella che potremmo considerare la spinta iniziale, avviene in vari metodi che
analizzeremo in seguito. In questo capitolo conosceremo quali e perché siano questi flussi d’aria che
un aliante o aeromodello veleggiatore sfrutta per il suo volo e le condizioni di direzione generate dai
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venti.
Come si formano le nuvole?
Il sole è una immensa fonte di energia ed il calore che produce genera dei movimenti di flussi d’aria. Il
calore riscalda sia l’aria che il terreno, e poiché ad altezze vicine al suolo l’aria è molto umida anche
per evaporazione dell’acqua, il vapore acqueo, così riscaldato, tende a salire verso gli strati più alti
dell’atmosfera ove via via incontra zone sempre più fredde che addensando e raggruppando l’umidità
diventano nuvole nelle forme più classiche quali cumuli, cirri, nembi.
Questo movimento continuo avviene quando esiste una condizione particolare cioè la pressione
atmosferica raggiunge valori elevati (condizione di bel tempo) dal sorgere del sole fino al tramonto.
Non sempre avviene questo scambio di calore tra superficie ed aria, bensì raggiunge il massimo nella
prima metà della giornata per poi stabilizzarsi nelle ore pomeridiane e di nuovo aumentare verso le ore
serali in prossimità del tramonto.
Le Correnti termiche
Questi flussi d’aria calda più o meno umidi, si chiamano ascendenze termiche e si associano spesso
con nuvole detti cumuli . Nuvole spesso isolate con una base piatta ed uniforme ed una sommità molto
tormentata a causa delle perturbazioni ventose che si generano per i vari scambi di calore.
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E’ logico pensare che se l’aria più calda sale perché non sfruttarla per salire di quota come fanno molti
uccelli, aquila, gabbiano, rondini, ecc. ecc.
Ma come possiamo fare noi, che non siamo uccelli e che non abbiamo sensori per individuare queste
correnti termiche? Semplicemente osservando quello che ci circonda, la percezione dei flussi d’aria e
delle condizioni meteorologiche di quel momento. Inoltre durante il volo del nostro aeromodello
noteremo che lo stesso non avrà più un assetto di volo tendente a tornare verso il suolo ma a
sollevarsi nell’aria come se un grosso ventilatore lo spingesse in alto.
Quindi dove si potrebbero formare correnti termiche da poter sfruttare?
Un buon indicatore sono le superfici chiare del terreno, la neve, le rocce, i terreni arati e coltivati, i
prati, le superfici di acqua, i boschi.
Una nota importante è quella che dovendo scegliere, si tende a preferire tutte quelle zone che
assorbono il calore e la luce e meno quelle che la riflettono. Come sarà più probabile che una
superficie piana e regolare generi una maggiore quantità di termica di una accidentata e con molti
avallamenti.
Ad ogni corrente che sale, quindi un movimento di aria si genera a sua volta uno spostamento di altra
aria che prende il posto di quella in moto. Questo genera quello che noi chiamiamo vento/brezza/ ecc.
ecc.
Il vento sposta le termiche in direzione, nella loro salita verso l’alto sino a dissolverle.
Spesso attorno al flusso termico si generano turbolenze di direzione opposte e discendenti che vanno a
rimescolare gli strati bassi dell’aria e di conseguenza cessano i flussi termici. Per fare che ciò avvenga
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serve maggior calore o maggior tempo di riscaldamento.
Ecco perché spesso con gli alianti si attende il momento favorevole per il volo.
Le Correnti Dinamiche
Un breve cenno è d’obbligo, ma l’argomento è complesso e vario e verrà trattato in un capitolo
dedicato al volo in pendio. Regno se non proprio delle correnti dinamiche e del volo in dinamica.
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Questa immagine rende chiaro il concetto di corrente dinamica, che è un flusso d’aria, quindi vento,
deviato dalle conformazioni collinari e montuose del terreno. Più sarà consistente il vento maggiore
sarà il flusso deviato. Ma tutto questo genera tantissimi altri flussi turbolenti o meno che complicano il
nostro volo. E’ decisamente più importante in questo tipo di volo, l’esperienza e conoscenza dei luoghi
ove si pratica questo tipo di aeromodellismo.
III - Tipologie aeromodellistiche
Aeromodelli da volo libero
Veleggiatori , ad elastico ed a motore a scoppio
Aeromodelli comandati a filo
Con motore a scoppio
da allenamento o trainer
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da acrobazia
da velocità, in cat. per cilindrata
team racer
da combattimento
Con motore pulsogetto, da velocità
Aeromodelli radiocomandati
Veleggiatori di varie categorie ed aperture alari differenziate per :
durata di volo, velocità, spazio percorso, acrobazia.
A motore elettrico varie e svariate tipologie dal motoaliante all’elicottero.
A motore a scoppio, come sopra detto.
A motore pulsogetto o turbogetto, per velocità ed acrobazia.
Con motore jet o pulsogetto, da velocità
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IV - Materiali, colle, attrezzi
MATERIALI
ESSENZE LEGNOSE
La vera essenza del modellismo è la costruzione con materiali di facile reperibilità e di semplice
lavorazione, usando la traccia di un disegno e l’impiego di collanti ed utensili semplici. Insomma un
hobby accessibile a tutti e necessariamente istruttivo.
Così è stato nei tempi e così è ora, o meglio dovrebbe essere. Ma non ci si può definire dei modellisti
se non si è in grado di effettuare almeno una riparazione con perizia.
Il materiale per eccellenza è il Legname in varie essenze, tenere, medie e dure definite anche dolci
resinose e forti. Non per questo qualsiasi legname è idoneo. Poiché nelle varie essenze di legnami si
tendono a preferire tutti quelli che hanno fibre evidenti e proprietà di leggerezza.
In breve possiamo accennare quali siano i legnami di maggior impiego in ordine di forza delle fibre ed
indicate per l’impiego più appropriato:
Faggio – Fibre compatte, solida e pesante indicato per supporti carrelli e motore
Noce - Fibre compatte e solide, non viene usato in aeromodelli-smo se non per rivestimenti alari
pesanti bensì se ne fa largo uso nei modelli navali per il colore scuro
Betulla - Fibra compatta e dura viene impiegato per compensati multistrato in spessori anche
inferiore al millimetro (0,8-0,6-0,4)
Tanganica - Fibra uniforme assenza di nodi e di media consistenza impiegato in fogli da 0,6 mm per
rivestimenti strutturali di ali con anima in polistirolo
Douglas - E’ un abete americano di fibra uniforme di media consistenza compatta ma elastica idonea
per longheroni di colore tendente al rossastro
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Pino - Abete Come per il douglas fibra meno compatta e presenza di nodi, quindi meno pregiato ma
idoneo ad essere impiegato in elementi strutturali tipo i longheroni alari di colore paglierino quasi
bianco
Tiglio - Essenza di fibra pastosa e di facile lavorabilità ma compatto di colore chiaro tendente al
nocciola se ben stagionato. In listelli per correntini strutturali delle fusoliere ed anche nelle ali con
struttura multi longherone
Pioppo - Essenza povera ma fibrosa e leggera di colore biancastro e di facile lavorabilità. Agli albori
dell’aeromodellismo veniva usato per le centine alari in spessore 1 mm opportunamente alleggerite e
ricavate scollando gli strati di compensato da 3 mm, dove viene maggiormente impiegato
Obeche - Abachi - Aius Essenza pastosa leggera di colore giallastro paglierino e di facile lavorabilità,
si usa in listelli di varie misure per sagomature e riempitivi, come bordi d’entrata, prue di fusoliere,
estremità alari ecc. ecc. . Sostituisce il balsa dove questo è troppo tenero per sopportare eventuali urti
Balsa - E’ il materiale principe delle costruzioni aeromodellistiche. Le caratteristiche proprie sono una
consistenza fibrosa più grossa rispetto agli altri legnami, classica di quelli che crescono in ambienti
umidi, inoltre la sezione dei tronchi avviene sfruttando le varie densità di crescita della pianta,
ottenendo tavole e tavolette di leggerezza, fuori dal comune, e di consistenza diversa, adatte ad
impieghi diversi.
Importante la scelta di queste tipologie di balsa che definiamo nel modo seguente:
ALSA TENERO
BALSA MEDIO
BALSA DURO
BALSA DA TAGLIO - B GRAIN
Come già accennato la loro scelta risulta decisiva per i vari utilizzi, quindi un balsa tenero sarà indicato
per riempitivi non strutturali, e fiancate o rivestimenti di fusoliere, il balsa medio ha le applicazioni più
svariate perché offre una buona leggerezza ad una adeguata robustezza, in particolare è indicato per
centine alari, ordinate non strutturali di fusoliere, bordi d’entrata e uscita delle semiali, listelli di
rinforzo ecc,ecc.
Il balsa duro sostituisce per leggerezza quei legnami più pesanti, conferendo, se adeguatamente
impiegato, buona robustezza.
Una nota particolare deve essere fatta per la tipologia definita B grain poiché, prende nome dal tipo di
taglio effettuato per ottimizzare i tronchi di balsa. In sintesi la fibra di questo balsa ha una
compattezza superiore alla media, e la caratteristica che le evidenzia dalle altre è l’aspetto più lucido e
perlato della superficie per la minor visibilità delle fibre.
Come si può chiaramente vedere nella immagine le gli anelli di crescita sono più ravvicinati nella parte
più esterna del tronco e caratterizzano il balsa più duro, mentre gli anelli più interni è balsa più tenero
poiché le fibre sono spugnose e ricche di linfa. Il taglio del tipo B è un intermedio e mantiene le fibre
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più compatte perché sono per buona parte della tavola dello stesso anello di crescita.
In commercio si trova una bassa percentuale di balsa di taglio B perché non ottimizzante per il
produttore contro il taglio di tipo C che rompe la compattezza delle fibre, ma permette di avere
maggior numero di tavole, ma spesso le fibre hanno consistenza non uniforme.
Tutto questo per esortarvi nel scegliere con cura il vostro balsa avendo chiare le successive
destinazioni d’uso. E se il negoziante storce il naso, siate gentili con lui, e convincetelo che la vostra
realizzazione sia superiore ad ogni altra ( un po’ come l’esagerazione dei pescatori che di fronte ad una
alborella, raccontano che nel tragitto verso casa si sia miracolosamente trasformata in balena).
Troverete il balsa, nei negozi specializzati in varie pezzature, dalle tavolette di vario
spessore ai blocchi passando dai listelli di varie sezioni ( quadre, rettangolari, tonde e
profilate per impieghi specifici).
Come anche per altre essenze di legname usate nel modellismo, ad esempio compensati di
pioppo e betulla, listelli di tiglio, acero, douglas, abete, faggio.
RESINE, TESSUTI, RIVESTIMENTI PLASTICI ED ALTRO
Quali sono? Potremmo affermare, tutto quanto di più moderno abbia caratteristiche di leggerezza e
robustezza idonea e negli spessori contenuti.
Per fare una rapida carrellata; il polistirolo, il depron, il nylon, le resine poliestere e quelle epossidiche,
l’alluminio e leghe derivate, il leghe di titanio ecc. ecc. Il tutto, commisurato all’uso più appropriato.
I collanti esistono in varie fogge, per tossicità (purtroppo), per rapidità di essiccazione o
catalizzazione, per materiali specifici, per caratteristiche di tenuta con i materiali. Questo implica una
conoscenza sufficientemente esperta del tipo di costruzione e comunque sempre consigliata.
Con i legnami, il classico collante alifatico tipo VINAVIL è quello indicato, ma poiché è pesante si
preferisce usare in certe applicazioni il cellulosico.
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I collanti epossidici, quelli a due componenti, sono i migliori ma difficili da usare se non esperti,
sono comunque, per tenuta, i migliori in assoluto. Incollano e fissano solidamente i più svariati
materiali. Le resine epossidiche, sono attualmente quanto di meglio la tecnologia in campo
aeromodellistico possa offrire per la realizzazione di manufatti completi modellistica. Sono dei leganti
bi-componente che in abbinamento a tessuti o fibre di vetro, kevlar e carbonio creano strutture
finite con caratteristiche strutturali e di leggerezza a dir poco eccezionali. Il loro impiego-utilizzo non è
alla portata di aeromodellisti o modellisti inesperti e non adeguatamente attrezzati, in quanto
richiedono esperienza, pratica e laboriosità applicativa.
Il miglior collante per il legno in assoluto resta comunque sempre la colla bianca per il legno. Questa
sarà più lunga nel processo di seccatura ma, una volta asciutta, resterà sempre elastica e eviterà che,
a seguito di un colpo, la stessa si crepi e quindi non tenga più.
Le scatole di montaggio attualmente in commercio, come pure la tendenza degli aeromodellisti
consumati, è per materiali forse più economici e più moderni, ma al tempo stesso non facili da
lavorare. Comunque tra i pro ed i contro svettano le caratteristiche dinamico-strutturali a parità di
peso con i materiali classici.
Quindi largo uso di ali profilate in polistirolo e rivestite di balsa o obeche, fusoliere stampate in resine
di vario tipo, sino ad arrivare al top della produzione ready-to-fly cioè pronta al volo, per chi ha tasche
capienti e poco tempo e spazio per costruire.
Un aeromodello ben costruito deve aver una bella finitura, che non è sempre sinonimo di
coloratissimo.
Qui entriamo nella sfera dei rivestimenti o coperture finali. Si impiegano fogli di carta seta, tessuto
di seta specifico (impossibile da trovare in Europa), tessuto nylon. Vengono applicati con collanti
idonei e con una procedura molto complessa da spiegare in poche righe, in quanto non facile ed in più
passaggi successivi.
I materiali moderni sono molto più semplici ma non troppo, poiché richiedono gli attrezzi specifici e
molta manualità. Si và dai film termoadesivi e termorestringenti in vari colori e fogge a quelli
adesivi sempre termorestringenti.
Ovviamente i film plastici conferiscono una completa finitura al modello, contrariamente ai rivestimenti
classici, che devono essere colorati con vernici idonee ed impermeabilizzati con collanti diluiti o vernici
trasparenti, che conferiscono la specularità e lucentezza ai particolari, nonché la necessaria stabilità
del rivestimento.
Attrezzi ed accessori
Un set di base è indispensabile per un discreta realizzazione e per tutte quelle future. Non sono oggetti
o attrezzi costosi, occorre scegliere quelli adatti.
1. Tavolo o tavola di lavoro in tamburato di pioppo (meglio se con telaio di rinforzo anti torsione)
spessore almeno 3 cm dimensione minima 120x60 (ideale 150x60), si acquista nei negozi o
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magazzini di bricolage. E’ utile proteggere il piano di lavoro con un foglio di carta da pacchi, si
cambia ed il collante non altera ed imbratta la superficie.
2.
3.
4.
5.
Taglierino a lame singole di varia foggia e cutter
Set di piccole raspe e lime x modellismo (piatta, tonda, mezza tonda, quadra)
Mollette o pinze per bucato e pinze ferma fogli in metallo
Tamponi porta carta vetrata (uno corto ed uno lungo) si possono acquistare o fabbricare con
profilati rettangolari di alluminio o listelli di legno di abete).
6.
7.
8.
9.
Carta vetrata in grane diverse (ideali sono la 120, 220, 320 o 400)
Spilli da sarta di sezione grossa e puntine da disegno.
Un martelletto, una pinza, un seghetto da traforo con lame per legno.
Utile ma non indispensabile un piccolo trapano elettrico o trapano a mano con punte da 1 a 6/7
mm.
10. Collanti, alifatico a rapida essiccazione, cellulosico rapido, epossidico 2 comp. 5 min. Come già
detto in precedenza, la migliore colla per il legno è la colla bianca. Bisogna però prevedere
lunghi tempi di essicazione.
11. Spiedini in bambù - Si acquistano nei negozi di alimentari o supermercati e sono simili a grossi e
lunghi stuzzicadenti. Sono molto utili.
Questo è tutto per questo capitolo, l’essenziale è detto, con l’esperienza e le difficoltà
costruttive, si potenzieranno sia le capacità che gli attrezzi utili.
V - Messa a punto del modello
centraggio e controlli pre volo
Un controllo, eventuali aggiustaggi ed il centraggio statico
Nulla è più gratificante, vedere la nostra prima “creazione”, che molto tempo prima era un ammasso di
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legnetti e dava sfoggio di se solo sul disegno in grandezza reale . Ma questo può realizzarsi solo ed
unicamente se abbiamo seguito con scrupolosa osservanza e istruzioni ed il disegno. Riteniamo saggio
fare un ultimo controllo a quelle parti essenziali che determineranno le doti di volo. Quali?
1. La fusoliera è ben allineata
2. Il direzionale è perpendicolare al piano orizzontale ed in asse con la fusoliera come
pure i piani orizzontali (visti in pianta)
3. L’assetto o incidenza dello stesso piano di coda sia quello indicato nel disegno
4. Così vale anche per le ali rispetto alla fusoliera ed al piano di coda. Normalmente il piano
di coda orizzontale è allineato all’asse fusoliera o di poco divergente con incidenza negativa,
mentre l’incidenza alare è quasi sempre positiva rispetto all’asse fusoliera.
5. Controllare, qualora aeromodello ne fosse munito che motore e carrello siano
saldamente fissati e che siano calettati correttamente, soprattutto il motore
Qualora così non fosse, dovremmo provvedere, dove possibile, a correggere l’errore. Non potremmo
poi pretendere che per magia tutto si possa cambiare, il volo sarà falsato da questi errori costruttivi
molto determinanti. Danneggiare è normale ma non dover per forza maggiore, danneggiare al collaudo
e magari con una deludente e vanificante fine per un invetabile crash. Il disegno riporta l’esatta
posizione progettuale del punto di centraggio statico. Ovvero il baricentro in cui le forze peso si
equivalgono. Per nessuna ragione, in fase di bilanciamento, si deve variare la posizione del baricentro
statico (è destinato ad esperti). Si potrà comunque variare dopo la prova di volo solo ed unicamente
se necessario.
Come procedere:
1. Assemblare in ogni sua parte il modello .Segnare in corrispondenza della fusoliera (fiancata
destra e sinistra) con un pennarello indelebile il punto misurato dal bordo d’entrata dell’ala.
2. Sospendere il modello completo tramite uno o due sottili cavetti di corda nel punto o punti
precedentemente segnati.
3. Rilasciate con delicatezza il modello sostenuto solo dai cavi . Siate comunque solerti nel
sorreggerlo qualora tendesse a cadere di lato. Il modello se ben bilanciato dovrebbe tendere
all’equilibrio sia lungo l’asse della fusoliera e quello ortogonale dato dall’assetto delle ali.
4. Qualora così non fosse osservate da quale parte risulta più pesante. Se cade di coda, è cosa
normale, procuratevi del piombo in grammature adesive, tipo quelle che usano i meccanici
gommisti. Aggiungete 5 o 10 gr. alla volta fino a che il modello risulti bilanciato. Non
spaventatevi se saranno necessarie alcune decine di grammi. Sino a 100 gr o poco più è cosa
normale. Una leggera tendenza a cadere di punta è segno di buona salute. Fermatevi.
Attenzione Posizionate i piombi il più anteriormente possibile e che siano ben saldi. Non devono
assolutamente spostarsi.
5. Ovviamente stessa cosa per l’equilibratura delle 2 semiali. Non dovrebbe essere necessario, se
così non fosse procedete allo stesso modo, per contro alle semiali basteranno pochi grammi.
Controllo dell’assetto di volo
Gli aeromodelli volano in due assetti basilari: sotto motore ed in volo planato.
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L’assetto di planata deve essere regolato correttamente prima di fare le regolazioni (eventuali)
dell’assetto sotto motore. Un difetto nelle prestazioni in planata, normalmente viene amplificato
quando si applica una trazione (motore).
Risulta quindi determinante effettuare i controlli indicati nell’argomento precedente ed effettuare
successive regolazioni.
La planata deve essere regolata in modo da ottenere un volo rettilineo con discesa dolce, senza
picchiate ne cabrate. Qualora si applicasse una trazione, le regolazioni non dovrebbero cambiare, se
non altro differire di poco ma essere sempre accettabili.
Ora consideriamo che cosa o quale forza implica il movimento di cabrata e picchiata. La portanza
dell’ala, applicata nel suo centro di pressione, se questo è disposto dietro al baricentro (vedi immagine
sotto) tende a sollevare la coda del modello. Per bilanciare quest’effetto picchiante, il piano di coda
orizzontale il piano di coda viene calettato con un angolo negativo e la sua forza risulta diretta verso il
basso (effetto deportante) bilanciando la portanza dell’ala.
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Inoltre non dobbiamo dimenticare che l’ala genera una resistenza, poiché questa è posizionata sopra al
C.G. tende a far ruotare verso l’alto il muso del modello e viceversa. Ovviamente qualora l’ala fosse in
asse o quasi con il C.G. questa tendenza si annulla o diminuisce sino a quasi risultare insignificante.
Tutte le forze sono in funzione della velocità, pertanto la disposizione delle forze deve essere tale che
con l’aumento della velocità si abbia uno stabile incremento della velocità di salita. In questa
condizione se la portanza aumenta in misura maggiore dell’effetto stabilizzante del piano di coda, il
modello tenderà a picchiare con l’aumento della velocità.
In tal caso, due sono i modi per eliminare questa tendenza o difetto:
1. Variare il calettamento del piano di coda, o;
2. Variare l’equilibrio statico, spostando indietro il punto di bilanciamento (togliendo peso dalla
parte anteriore della fusoliera, o spostare il peso anteriore in modo tale che vari anche questa
posizione del baricentro).
Allo stesso modo, se la tendenza del modello é quella a stallare in planata, ovvero la tendenza a
cabrare con repentina caduta del naso, innescando questa continua oscillazione. Agire nel modo
seguente:
1. Il piano di coda deve essere variato nel suo calettamento con un angolo positivo maggiore o;
2. Spostare in avanti il baricentro con aumento del peso in punta.
La sistemazione delle forze descritte è tipica dei modelli ben progettati e stabili. Si tende a preferire
modelli con baricentro in posizione avanzata di una piccola percentuale rispetto al punto fissato dal
progetto, per garantire una maggior stabilità in diverse condizioni di volo ed una pronta rimessa dagli
assetti estremi generati da cause esterne ( nei modelli radiocomandati, le azioni ingenerate dai
principianti, per quelli a volo libero da cause varie).
Un’ultima precisazione, perché crediamo che sia normale porsi il dubbio su quali o se entrambe delle
azioni sopradescritte debbano essere messe in pratica per correggere le varie tendenze.
Purtroppo si preferisce l’agire sulla variazione di peso perché più immediata ed intuitiva, ma non
sempre si ottiene l’effetto desiderato, anzi lo si accentua. Tutto dipende dalla nostra esperienza e dalla
attenta osservazione del volo del nostro magnifico aeromodello, facendo tesoro di tutte quelle
situazioni in cui abbiamo notato tendenze non gradevoli oppure vogliamo esaltare quelle
caratteristiche che sono proprie del nostro aeromodello.
ANCORA UN CONTROLLO PRIMA DEL LANCIO IN VOLO, SOPRATTUTTO PER QUEGLI AEROMODELLI
CHE HANNO PARTI MOBILI VARIABILI IN VOLO (RADIOCOMANDATI, TELECONTROLLATI,
ANTITERMICHE). ACCERTARSI SEMPRE, COME BUONA E BASILARE REGOLA, ANCHE PER LA
SICUREZZA, CHE OGNI PARTE SIA BEN FISSATA, VINCOLATA, I MOVIMENTI SIANO QUELLI
CORRETTI, NON CI SIANO PARTI SCOLLATE O DANNEGGIATE.
CONCLUSIONE
Questo piccolo, ma crediamo, utile opuscolo con la pretesa di essere una valida guida, per chi si
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avvicina all’aeromodellismo, non relegatelo nell’annovero degli opuscoli in un ripiano remoto della più
polverosa libreria o gettato nel ricovero del materiale da hobby, confuso tra barattoli di colla e legnami
vari. Ciascuna nozione è sempre di aiuto nei momenti cruciali o può esservi di aiuto
qualora vogliate esser certi del vostro lavoro e che tutto abbia un esisto gratificante.
A questo seguiranno altri volumi con argomentazioni diverse e più approfondite per scoprire quelli che
per voi saranno “nuovi orizzonti dell’aeromodellismo e della tecnica aeromodellistica” inoltre verranno
approfonditi argomenti di aerodinamica più complessa, tipo
1.
2.
3.
4.
Scelta di un profilo alare e caratteristiche proprie;
Il Numero di Reynolds e l’allungamento alare
Il Volo in Pendio
Il volo Radiocomandato e pratiche applicazioni
E molto altro ancora sui materiali e tecniche costruttive.
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