Come vola l'ELICOTTERO - Leggi di Newton - Profilo alare - Effetto giroscopico

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In questo video spiegheremo come vola un elicottero attraverso il viaggio in più tappe effettuato dall’amministratore delegato di JAES, che partendo dalla città di Treviso raggiungerà i propri uffici in Sicilia.
Dopo essere salito a bordo, l’elicottero della JAES si solleva in volo e compie una manovra in direzione della destinazione da raggiungere. Mentre lascia la città di Treviso sorvola il PALAVERDE, il palazzetto sportivo del TREVISO BASKET, che quest’anno grazie al suo staff, ai consorziati, ai giocatori, in particolar modo al nostro capitano e amico Matteo Imbrò, e grazie alla straordinaria tifoseria dei “Fioi dea Sud”, ha conquistato nell’anno 2018-2019 la promozione in SERIE A.
Durante questo volo vedremo quali sono e come funzionano i principali componenti e comandi che permettono all’elicottero di muoversi liberamente in volo. Inoltre assisteremo all’atterraggio dell’elicottero della JAES nei pressi della spiaggia di MONDELLO. Questa spiaggia è considerata fra le più belle e suggestive della Sicilia. L’amministratore delegato di JAES, essendo nato a Palermo, è molto legato a questo posto, e ci ritorna volentieri ogni volta che può.
Gli elicotteri sono aeromobili capaci di volare in verticale, in orizzontale e di mantenersi fermi in aria.
La loro capacità di muoversi liberamente in aria è garantita da grandi eliche che ruotano attorno a un asse verticale.
Sebbene già nel 1400 Leonardo da Vinci avesse disegnato alcuni progetti di una rudimentale macchina
alimentata dalla forza umana, definita in seguito come il primo elicottero (immagine vite aerea), fu solo a partire dagli anni Quaranta del 20° secolo che apparvero i primi mezzi effettivamente funzionanti.
L’elicottero della JAES dispone di un motore a turbina, chiamato motore TURBOALBERO. Questo tipo di motore non viene utilizzato per produrre spinta, ma per fornire potenza a un albero meccanico. Esso è infatti dotato di un compressore, una camera di combustione e di una turbina all’interno del generatore di gas del motore.
Il compressore ha lo scopo di aspirare l'aria e pressurizzarla. Immerso in questa aria calda e pressurizzata, il carburante brucia. Il gas di scarico prodotto da questa combustione lascia la camera di combustione facendo girare le turbine poste al suo interno.
Ci sono due serie di turbine: queste turbine fanno girare il compressore, mentre queste altre fanno ruotare l'albero del rotore dell’elicottero.
Il numero di pale del rotore principale varia a seconda delle dimensioni e al peso dell’elicottero. Quello che è certo è che un elicottero può avere un minimo di 2 pale (esempio: bell 206) fino ad un massimo di 7, come nel caso del Sikorsky S-65, uno dei più grandi elicotteri da trasporto pesante in servizio tra i Paesi Occidentali.
Un rotore con molte più pale richiede un motore più potente e quindi di maggiori dimensioni. Maggiori dimensioni significa costi maggiori. Come nel caso delle turbine eoliche, molte più pale in un elicottero rappresentano dunque maggiore potenza, ma meno efficienza.
Le pale dell’elicottero, ruotando in una certa direzione, generano una forza di DIREZIONE UGUALE e VERSO OPPOSTO, in accordo con quanto enunciato dal TERZO PRINCIPIO DELLA DINAMICA, ovvero, quando un corpo esercita una forza su un secondo corpo, allora il secondo esercita sul primo una forza uguale e contraria.
Questo significa che durante la rotazione, le pale, impartendo una forza all’aria in questa direzione, ricevono una REAZIONE OPPOSTA dall’aria. Questa reazione è nota come COPPIA TORCENTE (twisting moment) che si oppone alla rotazione delle pale.
Quindi se le pale ruotano in questa direzione, l’intera fusoliera dell’elicottero ruoterebbe esattamente nella direzione opposta.
Ecco perché ogni elicottero è dotato di un rotore di coda che permette di contrastare questa coppia torcente. Il rotore di coda è composto da una semplice elica, posizionata appunto sulla coda dell’elicottero, che ruotando spinge l’aria in direzione opposta, creando una forza opposta alla coppia e stabilizzando così l’elicottero.
Controllando il PASSO di questo rotore, cioè variando l’ANGOLO DI INCIDENZA di tutte le sue pale, è possibile infatti aumentare o diminuire l’afflusso di aria e quindi aumentare o diminuire la forza opposta alla coppia torcente.
Avevamo già parlato dell’angolo di incidenza nel nostro precedente video, quando spiegavamo che l’angolo formato dalla CORDA dell’ala dell’aereo con la direzione del vento viene appunto chiamato angolo di incidenza. In fase di decollo, l’inclinazione dell’aereo causava l’aumento di questo angolo, il che portava ad un aumento della PORTANZA, ovvero un aumento della spinta verso l’alto dell’ala, e di conseguenza di tutto il velivolo.
Le pale del rotore dell’elicottero, avendo una forma molto simile al profilo alare di un aereo, seguono lo stesso principio...

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