Category Archives: Tecnica

Motori aeronautici: il motore a pistoni

In questo articolo cercheremo di riassumere i concetti base del funzionamento di un motore aeronautico a pistoni. Lo scopo non è certamente quello di trattare in maniera approfondita i concetti fisici e meccanici alla base del funzionamento dei motori endotermici,…

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Piaggio P180 Avanti II, il mito italiano

Uno dei migliori velivoli executive e da trasporto mai realizzati è il Piaggio P180 Avanti II, il bimotore turboelica costruito dall’italiana Piaggio Aerospace.

Piaggio P180 Avanti II - immagine frontale
Photo credits to Piaggio Aerospace

Panoramica

Progettato e sviluppato dall’ingegnere aeronautico Alessandro Mazzoni a partire dal 1980, il Piaggio P180 Avanti II è uno dei velivoli più versatili in circolazione ed è attualmente in dotazione alle principali istituzioni nazionali (Polizia di stato, Carabinieri, Aeronautica Militare, ENAV) ed internazionali.

La configurazione a tre superfici portanti, denominata 3LSC o Three-Lifting-Surface-Configuration, è stata brevettata proprio dall’ingegnere Mazzoni che ne detiene tutt’ora i diritti dal 1988.

Piaggio P180 Avanti II - Configurazione a tre superfici portanti
3LSC o Three-Lifting-Surface-Configuration, il brevetto dell’ing. Alessandro Mazzoni

Descrizione

Il Piaggio P180 Avanti II è un bimotore turboelica pressurizzato, con eliche spingenti e con tre superfici portanti. La configurazione ad eliche spingenti stata è ripresa dai velivoli P-136 e P-166 con lo scopo principale di ridurre il rumore delle eliche percepito dai passeggeri in cabina.

La capacità di trasporto, in configurazione standard è fino a 11 passeggeri (piloti inclusi) e la configurazione alare è di tipo trapezoidale ad angolo diedro, con i piani di coda disposti nella configurazione a “T”.

Vista e dimensioni del Piaggio P180 Avanti II
Vista e dimensioni del Piaggio P180 Avanti

Le alette anteriori, simili a quelle di tipo canard (si differenziano da queste ultime perché sono fisse), sono parte della configurazione di sostentamento a tre superfici ed hanno la peculiarità aerodinamica di stallare prima che stallino le ali principali, ottenendo così una sicurezza già di design.

Gruppo propulsore

Le due eliche Hartzell HC-E5N sono a 5 pale, controrotanti e azionate da due motori turboelica Pratt & Whitney PT6A-66B dalla potenza di 850 SHP ciascuno.

Interessante notare che, grazie al posizionamento dei motori davanti alle eliche, quest’ultime non hanno bisogno di sistemi anti-ghiaccio. Sono infatti riscaldate dal flusso di aria calda che proviene direttamente dagli scarichi dei motori.

Avionica

Il Piaggio P180 Avanti II è dotato dell’EFIS Collins ProLine 21, che fornisce informazioni aggregate sui dati di volo distribuite su tre display da 8×10 pollici. Il glass cockpit include inoltre le seguenti unità:

  • MFD – Multi Function Display
  • RSS – Radio Sensor System
  • FMS-3000 – Flight Management System
  • Collins RTA-852 Turbulence Detection Radar
  • MDC-3110 Maintenance Diagnostic System
  • TCAS e TAWS – Traffic Collision Avoidance Systems
Glass cockpit del P180 Avanti II
Glass cockpit del P180 Avanti II

Certificazioni

L’aeromobile è conforme ai requisiti dell’EASA CS-23 e di FAR parte 23.

È certificato dalle autorità dell’Unione Europea, degli Stati Uniti e del Canada nella categoria dei trasporti per operazioni VFR, IFR e per il volo in condizioni di formazione di ghiaccio.


Il Piaggio P180 Avanti II è inoltre conforme ai requisiti di funzionamento RVSM ed è approvato per l’avvicinamento in CAT II e per approcci ripidi.

Scheda tecnica in configurazione standard

Engines (x2)PT6A-66B – 850SHP
Propellers (5 blades)Hartzell HC-E5N
Maximum Take-Off Weight5,239 kg
Maximum Landing Weight4,965 kg
Maximum Ramp Weight5,262 kg
Useful Load1,769 kg
Maximum Payload862 kg
Take-Off Distance (S.L., ISA)869 m
Landing Distance (S.L., ISA)872 m
Rate Of Climb (S.L., ISA)899 m/min
Service Ceiling (both engines)40000 ft (12190 m)
Maximum Speed737 km/h
Manoeuvring Airspeed (Va)368 km/h
Stall Speed (Vso)172 km/h
Minimum Control Airspeed (Vmca)185 km/h

Riferimenti:

https://www.tc.gc.ca/media/documents/ca-publications/TP1490E.pdf

https://www.collinsaerospace.com/what-we-do/Business-Aviation/Flight-Deck/Pro-Line-21


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L’atterraggio sulle ruote

Siamo così giunti a quella manovra che, senza dubbio, è considerata la più difficile da imparare dai piloti che stanno facendo la transizione dall’aereo con carrello triciclo anteriore: l’atterraggio sulle ruote.

Beh, tutti gli atterraggi si fanno sulle ruote direte voi. Sì, ma in questo caso vuol dire che l’aereo atterra sulle ruote del carrello principale (non sempre sue due, perché in caso di vento al traverso la ruota sopravvento tocca per prima; ma quello lo vedremo in seguito). Qualcuno lo ha definito l’atterraggio “arrotato”; ma forse la definizione migliore sarebbe “su due punti”. In ogni caso, se conoscete una traduzione migliore di “wheel landing” (cioè la definizione in inglese di questo tipo d’atterraggio), sono permeabile ai vostri suggerimenti.

Scottish Aviation Twin Pioneer (flugzeuginfo.net)

Scottish Aviation Twin Pioneer (flugzeuginfo.net)

La pazienza che si richiede a entrambi, lo studente e l’istruttore, per quanto riguarda l’insegnamento e l’apprendimento  di questa manovra, è così tanta che molte transizioni al biciclo vengono interrotte (o abortite, sarebbe una parola migliore) dopo una dozzina circa di tentativi, col commento finale dell’istruttore che dice: “Vada, continui a fare l’abitudine alle sensazioni dell’atterraggio sui tre punti, e poi dell’atterraggio sulle due ruote ne riparliamo”.

Dopodiché, l’istruttore sparisce, meditando un cambiamento legale di cognome, indirizzo e, in casi estremi, potrebbe considerare anche la possibilità di andare a fare i voli di pattugliamento degli oleodotti in Oklahoma (che sono l’equivalente aviatorio del Purgatorio).

Se il vostro ciclo di lezioni di transizione all’aereo biciclo è finito così, è proprio un peccato, perché vi hanno fregato, e vi hanno piantato in asso con un corso incompleto. Il prezzo che pagherete è quello di una limitazione notevole della capacità di usare il vostro aereo a carrello biciclo. Ci saranno giorni nei quali le condizioni del vento renderanno obbligatorio l’atterraggio sulle due ruote, semplicemente perché un atterraggio stallato terminerebbe in un accartocciamento. (A proposito di accartocciamenti, se vi interessa un’altra cosa che potrebbe andare storta su un biciclo (e letteralmente, in questo caso) date un’occhiata a questo articolo.)  

Atterraggio sulle ruote di un DC-3
Atterraggio sulle ruote di un DC-3

Uno potrebbe anche dire: sì, ma io in quelle condizioni di vento a raffiche e al traverso non ci volo. Però il problema rimane: come farete ad atterrare se il vento si alza quando siete già in volo? Tornando all’atterraggio sulle ruote, vorrei farvi notare che ho detto che è difficile da apprendere.

Ed è anche difficile da insegnare. (Mentre state sudando le sette camicie per impararlo, forse vi farà sentir meglio sapere che l’istruttore ne sta sudando otto per insegnarvelo). Però non ho detto che sia difficile da eseguire; infatti, se foste stati nei paraggi una o due generazioni fa, avreste visto i vecchi professionisti fare un atterraggio sulle ruote dopo l’altro, nei vecchi Beech 18 e DC-3, e vi sarebbe sembrata la manovra più facile al mondo.

E la facevano così spesso perché, appunto, una volta appresa bene è molto facile da eseguire. (Chiedo scusa: 500 parole e  l’autore non ha manco cominciato a spiegarla, n.d.t).

E cominciamo allora (finalmente) con l’elencare tutti i vantaggi della manovra:

  1. La facilità di transizione da un tipo d’aereo all’altro
  2. La possibilità di posare l’aereo sulla pista a qualunque velocità (nei limiti del ragionevole) sopra la Vs1
  3. La ridotta suscettibilità dell’aereo a fare da banderuola nelle raffiche di vento
  4. La migliore visibilità durante il rullaggio post-atterraggio
  5. La maggior sicurezza di fronte all’imponderabile, tipo:
    • a: Un atterraggio notturno in bassa visibilità
    • b: Un aereo sovraccarico
    • c: Ghiaccio sull’ala che rende la velocità di stallo ignota

E, per ultimo, ricordiamo il “vantaggio” più grande, e cioè che in certi giorni non c’è altro modo di posare l’aereo per terra, intero. In quel senso, saper eseguire un atterraggio sulle ruote non è un lusso, o un di più; ma è una necessità fondamentale.

Adesso esaminiamo le ragioni per cui questa manovra è difficile da imparare:

  1. L’atterraggio sulle ruote è, in un certo senso, l’esatto opposto dell’atterraggio sui tre punti. Per cui richiede che quello che si è appreso prima venga invertito; il che è sempre complicato
  2. La maggio parte degli istruttori iniziano l’addestramento alla manovra sull’aereo vero e proprio. È sbagliato: dovrebbe iniziare alla lavagna
  3. La paura, esagerata, dell’allievo, che la pressione in avanti sulla barra faccia toccare l’elica per terra
Un Cessna 195
Un Cessna 195

Se ricordate, durante l’atterraggio sui tre punti il sobbalzo era causato dal movimento verso il basso della coda, dopo che le ruote principali avevano toccato. Ora, rileggendo quella lezione, uno studente intelligente potrebbe anche chiedersi: “Ma allora, se diamo barra in avanti quando le ruote toccano, e riduciamo l’angolo l’incidenza riducendo la portanza, non teniamo l’aereo sulla pista?” La risposta è: “Eureka! Avete appena reinventato l’atterraggio sulle ruote!” Bisogna però aggiungere (e lo vedremo fra poco) che durante il rullaggio post-atterraggio bisogna continuare a spingere la barra gradualmente in avanti, man mano che l’aereo rallenta, e l’elevatore perde efficacia. Quando la barra sarà tutta in avanti, la coda s’appoggerà da sola sulla pista.

Ricordatevi che se cercate di obbligare la coda a posarsi (tirando la barra), l’angolo di incidenza crescerà e, se la velocità è sufficientemente alta, l’aereo prenderà di nuovo il volo.

Ricordatevi che se cercate di obbligare la coda a posarsi (tirando la barra), l’angolo di incidenza crescerà e, se la velocità è sufficientemente alta, l’aereo prenderà di nuovo il volo.

Esaminiamo l’intera procedura passo per passo:

  1. Eseguite un avvicinamento normale, alla VREF normale (non c’è bisogno di andare più veloci)
  2. Durante la parte iniziale della richiamata, lasciate che le ruote principali contattino terra al rateo minimo di discesa. Potrebbe essere consigliabile usare anche un po’ di potenza, almeno durante l’addestramento, perché pare che ciò aiuti i novizi
  3. Applicate immediatamente una pressione in avanti sulla barra, per mantenere l’aereo a terra. La pressione sarà direttamente proporzionale al rateo di discesa al quale avete toccato terra. E togliete tutto il motore, se siete atterrati con un po’ di potenza
  4. Continuate a esercitare una pressione in avanti sulla barra, fino a fondo corsa, e finché la coda non si sarà adagiata sulla pista, con la barra tutta in avanti
  5. Quando il ruotino di coda tocca terra, portate la barra tutta indietro e tenetevela, per mantenere il ruotino a contatto della pista (come si fa durante l’atterraggio o il rullaggio normali)

Per finire, qualche commento riguardo ai punti precedenti. Per quanto concerne il numero 1…

Leggi il mio articolo completo su Aeroplane to Aeroplano


Fonti e riferimenti:

https://www.leonardopavese.dev/2013/09/latterraggio-sulle-ruote.html


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