In volo con l'elettronica - ElettronicaIn

l’elevatore (detto anche timone
di profondità o elevone)
che è la parte posteriore dello
stabilizzatore, resa mobile
in modo da poterla far ruotare
verso l’alto o verso il basso
su una cerniera; l’elevatore
viene comandato dalla barra
o volantino: tirando verso il
pilota l’elevatore flette verso
l’alto e l’aereo sale di quota,
mentre spingendo in avanti
l’elevatore si abbassa e la
coda del velivolo viene spinta
verso l’alto facendo “mettere
giù” il muso e quindi scendendo
di quota.
Altro problema: deciso
come far salire o scendere
l’aereo, c’è il problema di
dove dirigerlo, cioè farlo
virare a destra o sinistra;
a terra ciò viene fatto con
il carrello girevole (quello
anteriore negli aerei di linea
con carrello triciclo, o quello
posteriore nei piccoli velivoli
tipo Cessna o Piper, dotati
di carrello biciclo) mentre in
volo deve pensarci ancora il
piano di coda, ovvero la parte
che contiene stabilizzatore
ed elevatore: nel centro di
Dopo le prime incertezze, altri costruttori
hanno seguito l’esempio
dell’Airbus, tant’è che oggi molti
aerei non hanno più tiranti, amplificatori
di sforzo o servoalette e
le superfici di controllo vengono
governate mediante segnali elettrici
inviati tramite cavi ad attuatori
elettroidraulici o elettromeccanici
(ad esempio Airbus A318 ed
A319), i quali azionano tali superfici
di controllo. La sostituzione dei
comandi meccanici con fili elettrici
ha permesso di alleggerire i velivoli
e ridurre i consumi, mantenendo
un rapporto accettabile tra
rischi e benefici.
FBW: UN SISTEMA,
DIVERSI SVILUPPI
Il Fly-By-Wire è stato sviluppato
in vario modo, anche se viene tuttora
visto con occhio critico soprattutto
per come è stato sviluppato
dall’Airbus. In realtà sostituire i
meccanismi con attuatori elettrici
questo sistema c’è un’aletta
verticale passante per la
linea mediana longitudinale
del velivolo, che serve a tenere
dritto l’aereo, impedendogli
di virare e rollare (ossia
inclinarsi su un fianco). La
parte terminale di questa
“pinna” (detta tecnicamente
deriva) è mobile e incernierata
in modo da poter sporgere
a sinistra o a destra;
quest’aletta oscillante è il
rudder o timone di direzione
(o semplicemente timone)
e funziona così: spostandosi
verso destra l’aria spinge la
coda in direzione opposta e
punta il muso dell’aereo a
destra, mentre verso sinistra
spinge la coda a destra e fa
virare a sinistra. Il timone
si comanda con due pedali,
resi solidali da una barra e
disposti ai piedi del pilota:
spingendo il pedale sinistro
l’aereo vira a sinistra, mentre
verso destra si ottiene la
virata a destra.
Il movimento del velivolo sul
terzo asse, ossia l’inclinazione
in senso orario o antiorario,
si ottiene con delle
comandati dalla cabina di pilotaggio
non presenta più rischi di
quelli insiti nei sistemi meccanici e
idraulici, anche perché, per garantire
la massima sicurezza, i circuiti
elettrici sono sdoppiati ed anche
triplicati (per esempio sulle più
recenti versioni dell’Airbus A340).
Sostanzialmente un FBW funziona
così: nei comandi sono inseriti
potenziometri, encoder o sensori
magnetici per rilevarne il movimento;
i segnali ricavati da essi
vengono amplificati in corrente
ed inviati a dei servomotori posti
sugli azionamenti delle superfici
di controllo o alle elettrovalvole.
L’unico vero difetto del Fly-By-
Wire, è l’assenza del force-feedback
(ritorno di forza) ossia il fatto che
il pilota, mancando un collegamento
meccanico tra i comandi e
le superfici di controllo, non sente
qual è l’entità dello sforzo compiuto
da queste ultime, il che porta, in
caso di condizioni atmosferiche
I comandi dell’aereo
alette, chiamate alettoni,
incernierate nelle parti posteriori
delle ali e funzionanti
come elevatore e timone e
comandate dalla barra o volantino;
in quest’ultimo caso,
girando il volante a sinistra si
solleva l’alettone dell’ala destra
e si abbassa quello della
sinistra, facendo inclinare
l’aereo allo stesso modo,
mentre girando il volantino
a destra succede l’opposto
(l’alettone sinistro si abbassa
e quello destro si alza)
facendo rollare verso destra.
A terra, quindi in manovra e
in rullaggio, il comando degli
alettoni normalmente agisce
anche sul carrello.
La presenza dell’elettronica
ha permesso di realizzare la
funzione auto-YAW, ossia il
coordinamento degli alettoni
con il timone, che normalmente
il pilota effettua da
sè; tale manovra si rende
necessaria perché in virata
l’ala interna alla traiettoria
curva perde portanza
e l’aereo tende a piegarsi
su un lato (scivolata d’ala)
quindi usando gli alettoni si
raddrizza.
particolarmente avverse o volo
a velocità eccessiva, a compiere
manovre che possono compromettere
strutturalmente l’aereo e
danneggiare, ad esempio, il piano
di coda o il timone. Per ovviare a
questo inconveniente sono state
escogitate varie soluzioni: la prima
la pensò l’Airbus per i primi A320
e consisteva in un sistema di molle
inserito nella cloche per irrigidirla
man mano che la si sposta verso
il fine-corsa; indubbiamente una
tecnica assai discutibile.
In un secondo tempo il forcefeedback
è stato rilevato mediante
sensori elettrici di sforzo (ad
esempio trasduttori di pressione
piezoelettrici) posti sulle superfici
di controllo, trasmettendo i segnali
corrispondenti direttamente sui comandi
(dove contrastano, mediante
masse centrifughe o attuatori
elettromagnetici, la forza esercitata
dal pilota per trasmettere la
sensazione dello sforzo compiuto:
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