studiulm

  (1 § 1)

 Autocostruzione,

progetto di

Jean Claude a Varallo Sesia in Valsesia

      (a cura di Riva Leonardo)

Claudio (fotografia 1) rinvenuto per caso sul web in una chat. Casualmente invio un messaggio in posta elettronica e quasi miracolosamente ottengo una risposta. Immediatamente chiamo e chiedo un appuntamento per saperne di più sul suo progetto. Ottengo conferma circa quello che avevo letto, cioè Claudio ha in effetti autocostruito un elicottero ULM tutto da solo. Mi accingo istantaneamente a dar conferma circa l'appuntamento: domenica 12 dicembre 2010. 



(fotografia 1)


Giunto il fatidico giorno, pervengo a Roccapietra verso le 13.30. Lì noto che esiste un'elisuperficie o eliporto (fotografia 2). Lo stesso sembra molto bene attrezzato e situato in un'ottima posizione. Tuttavia lì per lì bado poco alla bellezza della costruzione, sono più incoriosito ed ansioso di vedere il veicolo "tirato insieme" da Claudio. Solo poco dopo mi accorgo della meraviglia del posto, immerso nella bellezza della natura con i monti tutt'intorno come a decoro di una piccola perla. Da fuori l'hangard sembra molto ridotto di dimensioni, ma una volta entrati mi accorgo che invece non è così. Infatti all'interno giacciono custoditi tre elicotteri: uno di aviazione generale apparentemente bellissimo ed enorme ed altri due autocostruiti di più piccole dimensioni, ULM, di colore rosso e blu. Claudio Immediatamente tiene a sottolineare che quello di sua costruzione non è quello rosso, elicottero ULM a due posti, bimotore, bensì quello blu, monomotore. Mi concentro quindi ad esaminare quello blu, giacché con una certa approssimazione ricordo di aver visto alcune fotografie di quel mezzo nel mentre era in procinto di volare (http://www.elicottero-ulm.it/storia.html). Dell'altro non ricordo di aver visto niente; non essendo tra l'altro nemmeno di sua costruzione, mi pare ovvio che ogni dimando possa sembrare fuori luogo. 


(fotografia 2)

 Mi viene riferito che quello in visione (fotografia 3)  è il terzo prototipo: il primo dal '92 al '98, il secondo dal '98 al 2002 e dal 2002 ad oggi il modello in visione in fotografia 3. Di questo ultimo prototipo esistono i disegni prossochè completi, tranne della quelli relativi al rotore in figura 4. Mi viene riferito tuttavia che il rotore è un pezzo ottenuto a mezzo di una fresa a tre teste, un tondo, così definito, perfettamente bilanciato in metallo 20 x 24 T351 (alluminio derivante da un tondo o pezzo grezzo e sagomato con le macchine utensili a due mandrini fissi ed uno mobile in due o tre direzioni). 

(fotografia 3)

In fotografia 4 si può ammirare il bellissimo pezzo di cui si è detto sopra. Da notare alcuni particolari: il pezzo risulta perfettamente bilanciato giacché le viti al di sotto non portano pesi aggiuntivi necessari per la bilanciatura. Ne deriva che la prova statica delle pale, ottenuta appendendo le stesse complete di rotore, dà come risultato una posizione di ortogonalizzazione con il filo reggente le stesse e passante per il baricentro.



(fotografia 4)

Non solo, ma esaminando più da vicino la fotografia 4 si evincono alcuni dettagli fondamentali per il volo dell'elicottero: la linea di mezzaria  congiungente le viti delle aste (di colore giallo in figura) di controllo del gruppo ciclico  passerebbe per il baricentro di entrambe le pale: questo consentirebbe un migliore equilibrio allorché il collettivo passi in rotazione. Si noti anche la sfasatura a 90 gradi dei controlli delle aste gialle sul gruppo pale-rotore: questo risulterebbe  congruente con le nozioni rinvenute nei vari manuali, giacché soddisfa le nozioni di fisica dei principi del giroscopio, su questo tuttavia torneremo in seguito. Per il flappeggio, la testa rotore è a bilanciere. Ogni pala a pieni giri genera una forza centrifuga pari a 7 tonnellate. 



(fotografia 5)

Passando alla disamina delle pale, anch'esse sono state auto costruite: è stata acquistata la parte concernente il bordo di attacco che appare di alluminio pieno, mentre il dorso ed il ventre, pure di alluminio sono 2 lamiere, che sono state incollate a caldo e rivettate alla parte anteriore della pala (estruso) (presumibilmente il bordo di attacco) , mentre nella parte uscente del lato della pala, sono incollate sempre a caldo e  chiodate assieme. La bilanciatura è stata effettuata in modo statico attraverso la procedura descritta sopra. Gli eventuali fori  (fotografia 5) al termine della pala hanno lo scopo di alleggerirne l'estremità  se lasciati vuoti; se invece riempiti a mezzo di viti od altro,  per fornire al contrario maggiore peso  per la bilanciatura.



(fotografia 6)

In fotografia 5 si notano agli estremi della pala alcuni rivetti e parimente così come in fotografia 6, si nota nella parte del dorso una specie di flap detto trim tab . Secondo quanto riferito, questo sarebbe ausilio utile per sostenere la pala durante la parte iniziale della rotazione od anche durante il volo. La pala è costituita da un’ estruso di alluminio per la parte anteriore di 2 lamiere per la parte del ventre e del dorso.



(fotografia 7)

Il traliccio di coda ed il telaio di supporto di motore (fotografia 7) sono costituiti di tubolare ST37/45 di varie dimensioni per le proprietà che il materiale stesso offre: la coda con tubi di dimensioni 19 x 1 e 16 x 1, mentre per il telaio di dimensioni di 28 x 1 . Le saldature sono effettuate a TIG. I materiale sono stati acquistati ad Arsago Seprio ed a Milano. Il motore è quello classico di aereo, il classico ROTAX 618 due tempi con 75 Cv. Di questa parte esistono disegni tecnici. I piatti sono costruiti a mezzo di una fresa a controllo numerico. Con un tornio ed una fresa i costi di costruzione si riducono molto.


(fotografia 8)

 In fotografia 8 si vede la scatola di trasmissione del rotore di coda in bagno d'olio interamente autocostruita; anche di questa scatola esistono i progetti in AUTOCAD con l'add-on Meccanical desktop.

(fotografia 9)

La trasmissione cardanica del rotore di coda è fatta così in modo che si possa vedere per maggiore sicurezza. Si notino i particolari dei cuscinetti che sostentano la trasmissione stessa.

(fotografia 10)

  In fotografia 10 si possono vedere i controlli sull'olio di lubrificazione: eventuali frammenti sono segnalati dai relativi sensori (chip detector) che in figura è rappresentato dall'enorme dado sormontato da due fili.


(fotografia 11)

In fotografia 11 si possono notare particolari del rotore di coda. Da notare la bilanciatura eseguita a mezzo della stella circolare applicata allo stesso rotore di coda . La bontà della bilanciatura sarebbe evidenziata dal fatto che non sarebbero state utilizzate viti aggiuntive successive alla costruzione.  

(fotografia 12)

Particolare del telaio con la "scatola" ove è contenuto il motore in fotografia 12. Si notino anche i particolari dei piatti che devono essere bilanciati. 


(fotografia 13)

 In fotografia 13 si può notare l'inizio della trasmissione al rotore principale costituito dalla grossa ruota cinghiata ed al rotore di coda tramite la trasmissione cardanica. Da notare che la ruota cinghiata per la trasmissione è stata completamente autocostruita. In evidenza si osserva anche il freno del rotore, costituita dal pezzo blu successivo alla ruota cinghiata. 


(fotografia 14)

(fotografia 15)

In fotografia 14 e 15 si notano particolari del motore, in evidenza i filtri dell'olio con i controlli sul fluido di lubrificazione. Gli stessi particolari sono meglio evidenziabili in fotografia 16 e 17. Nella 17 è ben in evidenza il gruppo di raffreddamento a mezzo di radiatore.

(fotografia 17)

(fotografia 16)







  



In fotografia 18 si può notare la frizione centrifuga (pezzo in rosso) e subito dopo il tendi-cinghia ed il raffreddamento al radiatore dettagliato nella fotografia 17. Il ponte di trasmissione sarebbe di origine automobilistica. La cosa interessante da notare è che il rapporto giri del rotore principale e giri del rotore di coda dovrebbe essere mantenuto 1 a 5. Di conseguenza il ponte di trasmissione (come si è detto di derivazione automobilistica) dovrebbe consentire di mantenere il rapporto suddetto.

(fotografia 18)

In figura 19 è possibile osservare il pannello di controllo con tutti gli strumenti necessari per il volo. Una particolarità è data dal fatto che ogni strumento ha una particolare posizione rispettata in quasi tutti i veivoli del genere. Emerge in particolare lo strumento della percentuale di passo che dovrebbe equivalere all'indicatore di torque.

(fotografia 19)

In figura 20 e 21 sono ritratti le periferiche che consentono di trasmettere i controlli del pilota al mezzo.Naturalmente non poteva mancare la classica cloche di cui spicca l'elegante e classica sagomatura e il freno del rotore, un particolare che non è presente su tutti gli elicotteri ULM.

(fotografia 20)

 In fotografia 21 si notano i particolari degli "snodi" dei comandi.


(fotografia 21)

 Il fotografia 22 si osservano le aste incollate e rivettate interamente costruite con il tornio e servono per  la trasmissione dei comandi.

(fotografia 22)

Infine particolare è la disposizione del tubo di Pitot. In questa posizione non sarebbe influenzato dai flussi generati dal rotore pincipale.

(fotografia 22)

Per il momento è terminato il  mio primo rudimentale studio sul progetto di Claudio. Sto ansiosamente attendendo i disegni tecnici per avere la possibilità di considerare meglio il progetto e continuare nella mia indagine più approfonditamente. In via preliminare sembrerebbero necessarie alcune conoscenze di meccanica e molta manualità nella realizzazione delle singole parti, quali le leve, il telaio, la carrozzeria esterna, ecc... ecc.... Un altro problema è l'esatta quantificazione dei costi: il motore andrebbe acquistato in blocco, alcune parti quali il blocco rotore (figura 4) che andrebbe anch'esso senz'altro acquistato. Non ultimo problema il locale ove dar esecuzione al progetto. Queste prime considerazioni preliminari potranno essere valutate con più calma quando sarò in possesso dei disegni tecnici. Infine, particolare da non trascurare, è il fatto che per adesso ho visto il mezzo immobile ed hangherato, valutazioni con maggior criterio saranno ancora più possibili allorquando sarà fattibile osservare il mezzo in volo: attualmente Claudio asserisce che è necessario riconsiderare la composizione dei materiali del serbatoio, giacché egli ha trovato delle impurità  nei filtri carburante derivanti dalla composizione dei materiali usati per la costruzione del serbatoio.