Guida di NaviGazioNe aerea

2 X-Plane 8 - Guida di naviGazione aereaAerodinamica di base

Volare è, distanze a parte, come guidare un’automobile… Una volta assimilate le nozioni di base e presa confidenza con il comportamento dell’aereo in aria, si procede in modo istintivo. I concetti da assimilare per pilotare un aereo, però, sono più numerosi di quelli necessari per guidare un’auto.Come per guidare un’auto non è necessario sapere come funziona il motore, così non sarà necessario sapere come vola un aereo per poterlo pilotare. Tuttavia è fondamentale conoscere i principi aerodinamici in base ai quali un aereo può volare per ottenerne un miglior rendimento, prevedere il suo comportamento in base alle condizioni ambientali e, se si verificano, risolvere situazioni critiche.

1. Aerodinamica di baseL’aerodinamica è quella parte della meccanica dei fluidi che studia i gas in movimento e le forze o reazioni cui sono sottoposti i corpi al loro interno. L’aeronautica è la scienza o disciplina che studia il volo degli apparati meccanici pesanti, cioè aerei ed elicotteri, dalla loro origine fino a ora. L’aeronautica si basa sull’aerodinamica, ma non sono la stessa cosa. L’aerodinamica si divide in subsonica e supersonica in funzione della velocità relativa di un aeromobile rispetto all’aria. Subsonica significa al di sotto della velocità del suono e supersonica oltre tale velocità.

Qualsiasi oggetto che si muove nell’aria è soggetto alle leggi dell’aerodinamica, anche se l’oggetto è immobile ed è l’aria che si muove intorno a esso; questo principio è utilizzato nelle gallerie a vento per verificare il comportamento dell’aria sulle superfici dell’oggetto.

Perché un aereo vola?Gli aerei sono mantenuti in volo dalla forza che l’aria esercita su di essi. Questa forza si genera nelle ali che devono muoversi in modo sufficientemente rapido perché l’aria, passando su di esse, le spinga con forza sufficiente per mantenere il velivolo in volo.

Quando un aereo vola, vi sono quattro forze fondamentali che influiscono sul suo comportamento: spinta, resistenza, peso e sostentamento. Se l’aereo fosse fermo, agirebbero solo due forze: il peso dovuto alla gravità terrestre e la resistenza al suo avanzamento. Se vogliamo che l’aereo voli dobbiamo vincere queste due forze, il che si ottiene con la spinta (motore) e con il sostentamento fornito dalle ali.

Perché l’aereo si sollevi, la forza di spinta o trazione deve superare la resistenza e il sostentamento deve essere maggiore del peso. Via via che la spinta aumenta, l’aereo si sposterà più rapidamente e, di conseguenza, l’aria che passa attraverso le ali sarà più veloce e si genererà sostentamento.

X-Plane 8 - Guida di naviGazione aerea 3Aerodinamica di base

SpintaPerché un aereo si muova, è necessaria una forza maggiore di quella che produce la resistenza all’avanzamento. Questa forza è ottenuta per mezzo del motore dell’aereo, o per mezzo dell’elica o della reazione generata dall’espulsione di gas. La direzione della forza è parallela all’asse longitudinale dell’aereo, anche se non è sempre così. La spinta dipende dalla potenza del motore, ma anche dal modello stesso dell’aereo, dalle turbine, dalle pale dell’elica e via dicendo. Gli aerei a pistoni misurano la potenza in CV, i reattori in chili (o libbre) di spinta.

SostentamentoSi tratta della forza sviluppata da un profilo aerodinamico la cui direzione va dal basso verso l’alto, ma non necessariamente perpendicolare all’orizzonte; la forza è perpendicolare alla direzione del vento relativo (quello che circola sull’ala) e alla corda dell’ala. In un aereo sono le ali che generano il sostentamento, mentre in un elicottero sono le pale del rotore. Vi sono altri elementi che possono generare sostentamento, a seconda del modello dell’aereo, però in genere le ali sono le protagoniste. I seguenti sono alcuni dei fattori che influiscono sul sostentamento.

• Vento relativo Flusso d’aria prodotto dall’aereo in avanzamento; circola parallelamente alla traiettoria di volo e in direzione opposta allo spostamento.

• Angolo d’incidenza Angolo acuto formato dalla corda dell’ala e dall’asse longitudinale dell’aereo. Questo angolo dipende dalla forma dell’aereo e non è modificabile.

• Angolo di attacco Angolo acuto formato dalla corda dell’ala e dalla direzione del vento relativo. L’angolo varia in funzione della direzione del vento relativo e della posizione dell’ala rispetto a esso ed è controllabile da parte del pilota. L’angolo di attacco è un elemento fondamentale nel volo. Quando l’angolo d’attacco supera i limiti propri dell’aereo (è molto elevato) si produce la perdita del sostentamento (in inglese “stall”). Più rapidamente vola l’aereo, minore è l’angolo di attacco. Allo stesso modo, a minore velocità dovremo aumentare l’angolo di attacco se vogliamo che l’aereo mantenga la stessa quota. L’angolo d’attacco non è illimitato; una volta superato il cosiddetto angolo di attacco critico, l’aereo non guadagna più sostentamento ed entra in stallo.

• Posizione dell’aereo Si tratta dell’orientamento angolare degli assi longitudinale e trasversale dell’aereo rispetto all’orizzonte e si definisce in termini di posizione del muso (beccheggio) e posizione delle ali (rollio). Non va confuso con l’angolo di attacco.

• Traiettoria di volo Linea percorsa dalle ali durante lo spostamento nell’aria.

Esiste tutta una serie di fattori che influiscono sul sostentamento, legati a elementi di progettazione dell’aereo stesso e a condizioni atmosferiche.

• Profilo alare Maggiore è la curvatura della parte superiore dell’ala, rispetto alla parte inferiore, maggiore sarà il sostentamento (e minore la velocità che raggiungerà l’aereo). Ciò significa che l’angolo di attacco necessario per entrare in stallo sarà minore quando la parte superiore dell’ala è molto curva.

4 X-Plane 8 - Guida di naviGazione aereaAerodinamica di base

• Superficie delle ali A maggior superficie corrisponde maggior sostentamento e quindi minor velocità.

• Velocità del vento relativo Maggiore è questa velocità, maggiore sarà il sostentamento. Si tratta, comparativamente, del fattore che più influisce sul sostentamento.

• Densità dell’aria A maggior densità corrisponde un maggior numero di particelle per unità di volume, che trasformano la velocità in pressione e producono sostentamento, in genere alta pressione implica maggior sostentamento.

ResistenzaForza che si oppone all’avanzamento dell’aereo e diretta in senso contrario alla sua traiettoria. Quando un’ala si sposta nell’aria, offre una resistenza per la frizione dell’ala stessa nell’aria e per la pressione esercitata dell’aria in senso contrario al movimento. La resistenza per frizione è proporzionale alla densità, che nell’aria è molto bassa, e quindi, nella maggioranza dei casi, la resistenza per frizione è poca rispetto a quella prodotta dalla pressione. In pratica tutta la fusoliera dell’aereo offre resistenza; minore è tale resistenza, più il progetto dell’aereo viene definito “pulito” dal punto di vista aerodinamico.

Resistenza indotta È la resistenza che aumenta proporzionalmente all’angolo di attacco. Maggiore è l’angolo di attacco, maggiore è la resistenza indotta; maggiore è la velocità, minore è la resistenza indotta.

Resistenza parassita Si tratta della resistenza prodotta da elementi non legati al sostentamento, come la resistenza all’avanzamento di parti sporgenti dell’aereo. La resistenza aumenta in funzione della velocità.

PesoIl peso è la forza con cui la gravità attrae un corpo, con direzione perpendicolare alla superficie terrestre. L’intensità della forza è proporzionale alla massa di tale corpo. Perché un aereo voli, il sostentamento deve essere maggiore del peso. La capacità di carico di un aereo dipende dal suo progetto.

Centro di gravità Punto di equilibrio dell’aereo. La posizione del centro di gravità di un aereo influisce in maniera determinante sul suo comportamento.

Centro di pressione Punto dell’ala in cui si considera applicata tutta la forza di sostentamento. Anche se la forza è distribuita su tutto il profilo, in forma teorica si considera che tutta la forza di sostentamento sia applicata su un punto determinato. Il comportamento di un aereo varia a seconda della posizione del centro di pressione in rapporto al centro di gravità.

X-Plane 8 - Guida di naviGazione aerea 5Componenti fondamentali di un aereo

2. Componenti fondamentali di un aereoFusoliera Corpo principale della struttura dell’aereo. Comprende la cabina e il vano di carico e serve da supporto alle ali e agli altri componenti.

Ali Superfici piane che si estendono sui lati dell’aereo e che gli permettono di sostenersi in aria. Il disegno di ogni parte dell’ala (profilo, spessore, forma...) è un fattore fondamentale che determina il comportamento e il rendimento dell’aereo.

Superfici di controllo Componenti mobili posti sulle ali e stabilizzatori per cambiare la traiettoria dell’aereo. Le principali superfici di controllo sono le seguenti:

• Alettoni Superfici mobili poste nella parte posteriore dell’ala, che permettono all’aereo di girare sul proprio asse longitudinale (rollio).

• Timone di profondità o elevatori Controllano la salita e discesa dell’aereo. Quando il pilota tira la cloche all’indietro, gli elevatori si sollevano e l’aereo sale. Quando spinge la cloche, l’aereo scende.

• Timone di direzione Controlla la rotazione dell’aereo a sinistra e a destra; questo movimento viene denominato virata.

• Flaps Superfici articolate poste nella parte posteriore dell’ala e che si azionano dalla cabina. Il Aumentano la portanza del velivolo a bassa velocità, e si usano in decollo e in atterraggio.

• Stats Cosi come i flaps aumentano il sostentamento ma, a differenza di questi, sono posti sulla parte anteriore dell’ala e si attivano automaticamente in funzione della pressione esercitata dall’aria sulle ali.

• Freni aerodinamici Componenti mobili che permettono di diminuire la velocità dell’aereo, aumentando la resistenza. A differenza dei flaps non aumentano la portanza, ma frenano unicamente l’aereo nell’aria.

• Compensatori Meccanismi che modificano la posizione delle superfici di controllo per correggere la traiettoria dell’aereo. I compensatori sono controllati dal pilota e agiscono sugli alettoni, sul timone e sul timone di profondità.

Stabilizzatori Posti generalmente nella coda del velivolo; contribuiscono alla stabilità verticale e orizzontale dell’aereo.

Motore/i I motori forniscono la spinta necessaria all’aereo per superare la resistenza e raggiungere una velocità sufficiente perché le ali generino sostentamento. Possono essere a pistoni, a reazione, a elica o a turbo-elica (combinano la propulsione a getto con quella a elica).

Carrello di atterraggio Ammortizza l’impatto dell’aereo con la pista, quando si atterra.

Elica

Alettone destro

Alettone sinistro

Timone di profonditàTimone di direzione

Stabilizzatore verticale

Stabilizzatore orizzontale

Ruota di guida Carrello di atterraggio principale

Motore

Fusoliera

Ala destra

Ala sinistra

6 X-Plane 8 - Guida di naviGazione aereaControllo dell’aereo

3. Controllo dell’aereoI movimenti basilari dell’aereo sono i seguenti:

3.1 BeccheggioInclinazione dell’aereo verso l’alto o verso il basso. Il pilota tira la cloche dell’aereo per inclinarlo verso l’alto e la spinge per inclinarlo verso il basso.

Oltre a quanto è evidente (cioè salire quando lo incliniamo verso l’alto e scendere quando lo incliniamo verso il basso), l’inclinazione influisce molto sulla velocità del velivolo; inclinandolo verso il basso l’aereo aumenterà notevolmente la velocità e inclinandolo verso l’alto la perderà. Questo effetto deve essere controllato, perché entrambe le situazioni possono, se portate all’eccesso, diventare pericolose: abbassarsi bruscamente può provocare un eccesso di velocità tale da danneggiare seriamente il velivolo e tentare di salire troppo bruscamente può diminuire la velocità in modo tale da compromettere la capacità dell’aereo di mantenersi in volo.

Inoltre è importante tener conto di un altro fattore: l’angolo di attacco. L’aereo non sempre avanza nella direzione del muso, ma scivola sull’aria. Quindi, quando solleviamo il muso (lo incliniamo verso l’alto), l’ala “attacca” l’aria con un angolo più pronunciato, il che farà aumentare il sostentamento da parte del vento facendo sì che l’aereo salga. Lo stesso fenomeno, all’inverso, si verifica quando si “abbassa” il muso.

Quanto sopra vale fino a un determinato angolo di attacco... Se incliniamo troppo l’ala rispetto al vento, si produrranno forti turbolenze e l’ala smetterà di “sostenersi” nell’aria e si verificherà il fenomeno noto come “entrata in stallo”.

In realtà il pilota, quando tira la cloche, muove il timone di profondità posto sulle appendici orizzontali della coda alterando il flusso di aria che passa su di esse, in modo da spingere la coda verso l’alto (inclinando l’aereo verso il basso) o verso il basso (inclinando l’aereo verso l’alto).

3.2 RollioInclinazione dell’aereo verso sinistra o verso destra. Il pilota spinge la cloche verso sinistra per inclinare l’aereo a sinistra e la inclina verso destra per piegare l’aereo a destra.

X-Plane 8 - Guida di naviGazione aerea 7Controllo dell’aereo

Inclinandosi verso un lato, l’aereo tenderà a virare lentamente nella direzione verso cui è inclinato e, se il muso non è un po’ sollevato, a perdere quota.

Nella pratica il pilota, quando inclina la cloche verso il lato, agisce sugli alettoni, parti mobili articolate delle ali. Per girare verso un lato, si solleva l’alettone di un’ala (facendo scendere l’ala stessa) e si abbassa l’alettone dell’ala opposta (facendola sollevare) in modo che l’aereo si inclini su un profilo corretto.

3.3 VirataMovimento di rotazione dell’aereo verso destra o verso sinistra. Per fare un parallelo, un’auto non può né rollare né beccheggiare, ma può solo effettuare virate. Per effettuare questo movimento il pilota fa uso delle pedaliere, spingendo quella di destra per virare a sinistra e quella di sinistra per virare a destra.

Quando si realizza questa manovra l’aereo tende a rollare.

Nella pratica il pilota, quando aziona le pedaliere, agisce sul timone di direzione, una parte mobile dell’appendice verticale (stabilizzatore verticale) posta sulla coda dell’aereo. Girando il timone verso destra fa sì che la coda tiri verso sinistra e ruoti il velivolo verso destra, e viceversa.

Virata oppostaQualsiasi movimento di virata non effettuata dal pilota è denominata “virata opposta”. Può essere corretta dal pilota premendo il pedale contrario al movimento di virata che si vuole evitare.

Le cause di virata opposta sono generalmente legate al motore:

Coppia motore Negli aerei a elica, quando questa gira, provoca una forza in senso contrario che tenderà a far virare l’aereo. Questo effetto si nota specialmente in decollo e fa sì che l’aereo tenda a spostarsi verso un lato della pista in funzione del senso di rotazione dell’elica. In aerei con numero pari di motori le eliche girano normalmente in senso contrario per neutralizzare questo effetto, impercettibile negli aerei a reazione.

Flusso dell’elica L’elica sposta all’indietro un flusso d’aria che ruota nello stesso senso e che forma un cilindro del suo stesso diametro. Questo flusso influisce sulle superfici dell’aereo, come gli stabilizzatori, facendo girare il velivolo in senso contrario.

8 X-Plane 8 - Guida di naviGazione aereaManovre in volo

Oltre all’uso del timone per correggere la virata, può influire anche il design dell’aereo. Per esempio, per compensare la coppia motore, l’ala sinistra ha un angolo maggiore della destra e, per correggere il flusso dell’elica, lo stabilizzatore verticale è leggermente deviato verso sinistra.

3.4 Controllo manualeIl volo manuale richiede soprattutto pratica. All’inizio è molto probabile che tu proceda sbandando da una parte all’altra ma, poco a poco, imparerai a controllare l’aereo.

Il sistema di controllo è molto sensibile. Mantenendo il cursore del mouse esattamente al centro della croce bianca posta nel pannello della parte superiore della cabina (riquadro HUD), non modificherai il comportamento dell’aereo, mentre se lo sposterai su uno degli estremi del riquadro realizzerai la massima virata possibile. Pertanto, una minima variazione della posizione del cursore è sufficiente per realizzare la maggioranza delle manovre. Devi sempre fare movimenti molto dolci per dirigere l’aereo. Portare il cursore a un’estremità del riquadro equivale a un forte colpo di sterzo e quasi sicuramente garantisce la perdita di controllo del velivolo.

Tuttavia lasciare il cursore nel centro del riquadro non garantisce un volo stabile. Vi sono fattori esterni che agiscono sull’aereo e che dobbiamo compensare:

• Se l’aereo è molto veloce o ha i flaps estesi, è possibile che il muso tenda a sollevarsi; dovrai quindi abbassare la manetta (alzare il cursore) per compensarlo o ridurre la velocità o ritirare i flaps o combinare tutte queste azioni.

• Il vento esercita un’influenza molto importante sull’aereo; a volte lo inclina, altre volte lo devia, lo solleva, lo fa cadere. Devi stare sempre all’erta per correggere via via tutti questi effetti.

4. Manovre in voloPilotare un aereo consiste nella combinazione di una serie di manovre, Non bisogna dimenticare che l’aereo scivola nell’aria, non va su binari. Il suo movimento potrebbe essere descritto come “sbandare continuamente nell’aria”. Qui ti descriveremo le modalità di esecuzione delle manovre fondamentali.

Prima di iniziare è bene tener conto di una regola d’oro: i comandi dell’aereo vanno maneggiati con tutta la dolcezza possibile. Proseguendo con il parallelo automobilistico, girare completamente lo sterzo di una vettura in modo brusco per affrontare una curva in autostrada è una manovra pericolosa che quasi sicuramente provocherebbe un incidente; allo stesso modo non bisogna dare “colpi di sterzo” con i comandi dell’aereo.

Per ottenere risultati, basta una pressione molto lieve (o, se stai usando il mouse per controllare il volo, un minimo spostamento dello stesso) e otterrai l’effetto sperato. Solo se l’aereo non risponde o non lo fa nel modo richiesto, dovrai aumentare la pressione; non prima.

X-Plane 8 - Guida di naviGazione aerea 9Manovre in volo

Si può affermare che un pilota che, per effettuare le manovre, ha l’abitudine di muovere la cloche da un estremo all’altro durante il volo, è inevitabilmente destinato a concludere il volo toccando terra in modo poco elegante nel bel mezzo del nulla.

Il segreto nel controllo di un aereo è la delicatezza dei comandi.

4.1 VirataUna volta in aria, vorremo orientare l’aereo nella direzione della nostra destinazione. Il modo più semplice per farlo è inclinare l’aereo (rollare) nella direzione in cui vogliamo virare e attendere: l’aereo girerà lentamente nella direzione verso cui è inclinato.

Tuttavia questo metodo può essere troppo lento e il raggio di virata molto ampio. In alcuni casi, avremo necessità di virare più rapidamente. Per farlo, combineremo due movimenti: prima inclineremo l’aereo nella direzione scelta e poi tireremo la cloche.

L’effetto sarà che il muso dell’aereo “tirerà” nella direzione della rotazione facendo sì che l’aereo viri molto più rapidamente.

Quanto più l’aereo sarà inclinato nella direzione della virata, tanto più pronunciato sarà il movimento: inclinando l’aereo a 90° (cioè mettendolo completamente sul fianco) otterremo la virata più chiusa possibile.

Questo metodo di virata, però, ha un inconveniente: perderemo quota in modo sensibile. Per compensare inclineremo meno l’aereo, per esempio a 45°, in modo tale che, agendo sulla cloche, il muso tiri nella direzione della virata e verso l’alto, compensando la tendenza dell’aereo a cadere e realizzando una virata livellata.

Un altro metodo per riuscire a virare rapidamente evitando di perdere quota è utilizzare le pedaliere, dopo aver inclinato l’aereo e iniziato a tirare la cloche, per far girare il timone in direzione contraria a quella di virata. In questo modo la coda dell’aereo tirerà verso il basso, sollevando il muso ed evitando la perdita di quota.

4.2 SalitaAnche se guadagnare quota è facile (basta sollevare il muso dell’aereo), bisogna tener conto di una serie di fattori per realizzare la manovra in forma corretta, ottenendo il risultato sperato e solo questo.

Prima di tutto bisogna essere coscienti del fatto che guadagnando quota la forza esercitata dai motori si ripartisce fra il guadagno di quota dell’aereo e il mantenimento della sua velocità: se tenteremo di salire in modo troppo rapido, perderemo velocità e potremo andar incontro a problemi.

10 X-Plane 8 - Guida di naviGazione aereaManovre in volo

Il nostro aereo deve mantenere un minimo di velocità di avanzamento in modo che le ali generino portanza e lo mantengano in volo. Se saliamo troppo rapidamente e perdiamo velocità, corriamo il rischio di scendere al di sotto della velocità minima e di far sì che l’aereo non solo non guadagni quota, ma inizi a scendere. In tal modo, entreremmo in stallo.

Entreremmo in stallo anche tirando troppo bruscamente la cloche e forzando l’aereo a inclinarsi eccessivamente verso l’alto. Con questa manovra le ali attaccherebbero l’aria con un angolo molto pronunciato, il che produrrebbe attrito piuttosto che sostentamento, frenandoci bruscamente e provocando una discesa rapida.

Per tali ragioni, quando desideriamo guadagnare quota, dobbiamo inclinare molto lentamente l’aereo verso l’alto, controllando la quota e regolando la potenza dei motori in caso di necessità.

4.3 DiscesaPuò sembrare che scendere sia la manovra più semplice, ma è importante farlo sempre in modo controllato: non è la stessa cosa scendere planando dolcemente o precipitare come un pianoforte a coda.

La ragione principale per realizzare una discesa controllata è evitare di sottoporre il nostro velivolo (e noi stessi) a sforzi che mettano a rischio la nostra integrità. Se lanciamo l’aereo in picchiata con i motori a piena potenza, otterremo un’accelerazione estremamente elevata e potremo superare rapidamente la “velocità strutturale massima”: l’aria che ci colpisce a tale velocità avrebbe la forza necessaria per staccare componenti del nostro aereo, come per esempio un’ala.

Per scendere in modo controllato è preferibile non adottare angoli di beccheggio pronunciati (non inclinare troppo l’aereo verso il basso) e controllare la velocità attraverso la potenza dei motori.

Se scendendo lentamente rischiamo di sorpassare il nostro punto di destinazione, la miglior soluzione è scendere verso di esso a spirale, invece di lanciarci in picchiata.

4.4 Manovre a varie velocitàQuando guidiamo un’automobile, non è la stessa cosa procedere a gran velocità o circolare lentamente: a 120 Km/h il nostro veicolo non può affrontare curve con la stessa facilità con cui lo farebbe a 80 Km/h e, naturalmente, ancor meno facilmente che a 20 Km/h.

Volando succede più o meno lo stesso, con una complicazione addizionale: se scendiamo al di sotto di una certa velocità, il nostro velivolo incomincia a perdere sostentamento e a cadere. Inoltre, rimarrà alla mercé del vento. Di conseguenza la velocità è un fattore determinante per poter manovrare: se siamo eccessivamente veloci il procedimento sarà lento e costoso e, se procediamo troppo lentamente, la manovra potrebbe concludersi con un impatto al suolo.

Quando effettuiamo manovre con il nostro aereo, dobbiamo tener conto di un altro fattore: le forze applicate al velivolo.

X-Plane 8 - Guida di naviGazione aerea 11Manovre in volo

Quando andiamo in auto, prendere lentamente una curva all’uscita del garage è una manovra che non ci sottopone a grandi forze. Al contrario, curvare a una velocità un po’ eccessiva spinge i passeggeri contro un lato del veicolo; una forte frenata li spinge in avanti e una forte accelerata li proietta contro i sedili.

Nel caso di un aereo, si applicano le stesse forze ma con una variante: la maggior parte delle forze non è diretta verso i lati ma verticalmente, verso l’alto o verso il basso. Inoltre, poiché viaggiamo a velocità molto superiori a quelle di un’automobile, le forze sono molto superiori a quelle che affrontiamo guidando i nostri veicoli.

Le forze che agiscono sul pilota e sull’aereo si misurano in “G”, cioè in unità della forza che ci mantiene legati al suolo, come risultato della forza di attrazione terrestre. Se quindi, in un determinato momento, siamo sottoposti a 2 G positivi, veniamo schiacciati contro il sedile con il doppio della forza normale (cioè come se pesassimo il doppio), mentre, se siamo sottoposti a 1 G negativo, è come se stessimo a testa in giù.

Naturalmente, tanto l’aereo come il nostro corpo hanno un limite. Se effettuiamo una manovra estremamente brusca, possiamo superare la “forza G strutturale massima” e provocare un cedimento strutturale del velivolo, distruggendolo. Nel caso del nostro corpo, queste forze producono vari effetti. Se ci sottoponiamo a una forza G positiva molto elevata, il sangue abbandona la testa e soffriamo un “blackout”: la nostra visione inizierà a oscurarsi e poi scomparirà completamente durante il tempo di applicazione della forza.

Se si tratta di una G negativa molto elevata, il sangue affluirà in modo massiccio verso il capo e soffriremo un “redout”: visione in rosso.

4.5 StalloSi dice che un aereo entra in stallo ( “stall”, in inglese), quando le sue ali non sono in grado di generare sostentamento. Si verifica quando l’aereo vola con un angolo di attacco superiore a quello critico; al di sopra di tale valore aumenta l’attrito, diminuisce la portanza e si verifica lo stallo.

In pratica lo stallo può essere provocato da una velocità molto bassa dell’aereo, da manovre con angolo di attacco elevato, dal peso dell’aereo... Uno stallo non è pericoloso ed è perfettamente controllabile: è sufficiente diminuire l’angolo di attacco, mettere l’aereo in picchiata, eccetera.

Per attenuare lo stallo, si usano design che permettono un migliore controllo come le ali a flusso laminare, più sottili di quelle normali, con bordo di attacco simmetrico e con il punto di massimo spessore più arretrato del normale. Con questo si ottiene che la pressione sia più uniforme e che l’aria circoli in modo graduale, rendendo più difficile che il punto di transizione a regime turbolento si avvicini al bordo di attacco. Inoltre queste ali offrono minor resistenza all’avanzamento. Allo stesso modo, flaps e slats influiscono sullo stallo, permettendoci di volare a velocità inferiore e con minor angolo di attacco. (Consulta la sezione 2.2 di questo manuale: “Componenti fondamentali di un aereo”).

12 X-Plane 8 - Guida di naviGazione aereaDecollo e atterraggio

Quando un aereo entra in stallo senza controllo si verifica una caduta a vite. Il velivolo entra in picchiata e non risponde ai comandi. I piloti imparano a uscire da una vite, ma è molto meglio evitare che si verifichino.

5. Decollo e atterraggio5.1 DecolloIl decollo e l’atterraggio sono le fasi cruciali di tutti i voli, quelle in cui l’aereo si muove a minor velocità e, allo stesso tempo, a minor distanza dal suolo. Richiedono pertanto particolare concentrazione.

Il decollo è, in realtà, una manovra molto più semplice. Un metodo facile per effettuarlo consiste nell’aprire un poco i flaps per aumentare il sostentamento e salire più facilmente, applicare tutta la potenza dei motori e, quando questi giungono al massimo dei giri, togliere i freni e procedere lungo la pista per sollevare dolcemente il muso una volta raggiunta la velocità necessaria per decollare. Si può dire che il velivolo decollerà praticamente da solo.

Una volta che l’aereo ha lasciato il suolo e si alza dolcemente, dovremo sollevare il carrello e togliere i flaps, se li abbiamo estesi. Stai già volando!

Vi sono vari momenti delicati nel decollo. Durante il rullaggio lungo la pista, mentre guadagniamo velocità per sollevarci, l’aereo potrebbe deviare verso un lato. In tale evenienza dovremo correggerlo molto dolcemente, in quanto manovre brusche potrebbero far sbandare l’aereo lungo la pista e questo potrebbe essere pericoloso.

L’altra fase delicata è quella del sollevamento, in quanto è facile tirare la cloche troppo bruscamente nel momento del decollo, con conseguenze fatali: innanzitutto non è difficile inclinare eccessivamente l’aereo prima che si stacchi dal suolo, urtando la pista con la coda. Inoltre, se ci solleviamo con un angolo molto pronunciato, potremmo perdere la velocità necessaria all’aereo per sollevarsi, entrare in stallo e schiantarci alla fine della pista.

5.2 AtterraggioSi tratta indubbiamente del momento più delicato di tutto il volo: ci stiamo avvicinando al suolo e, oltretutto, dobbiamo farlo a velocità ridotta per non schiantarci. L’aereo sarà quindi molto più esposto al vento e al limite del sostentamento.

La prima fase di tutto l’atterraggio è l’avvicinamento alla pista di destinazione. È importante avvicinarsi mantenendosi allineati alla pista stessa in quanto, nella fase finale, tutta la nostra attenzione dovrà essere dedicata a mantenere quota, velocità e direzione appropriate per toccare terra e non mangiarsi tutto lo spazio disponibile. A tal fine dovremo volare fino a una posizione sufficientemente lontana dalla pista e allineata con essa, e girare in direzione della pista per aggiustare progressivamente la nostra posizione in rapporto alla pista stessa. Ricorda sempre che è molto importante valutare il tempo necessario per realizzare la manovra.

X-Plane 8 - Guida di naviGazione aerea 13Volo con elicotteri

Una volta allineati con la pista, dovremo avvicinarci a velocità bassa (ma sufficiente perché l’aereo non cada) tentando di dirigerci all’inizio della pista.

Nella fase finale è necessario avere i flaps completamente estesi, il carrello abbassato e mantenere l’aereo perfettamente allineato e non inclinato in alcuna direzione.

Per ottenere ciò, bisogna puntare il muso verso la fine della pista e controllare la quota con il gas, evitando di usare la cloche. Per regolare la direzione e mantenerci allineati con la pista bisogna utilizzare il timone e inclinare con la cloche solo per contrastare l’inclinazione che potrebbe originarsi per colpa del vento o per l’uso del timone. Nel caso di vento trasversale, bisogna spostare il timone nella direzione in cui soffia il vento per compensarlo.

Controllando la quota con il gas, devi tentare di toccar terra all’inizio della pista. All’ultimo momento, tira delicatamente la cloche per sollevare il muso, appoggiarti innanzitutto sul carrello posteriore e ammorbidire l’atterraggio. Una volta toccata terra rilascia la cloche, applica i freni e, se il tuo aereo lo permette, inverti i motori, lasciando che il velivolo scivoli sulla pista fino ad arrestarsi.

Tutto ciò richiede pratica, specialmente se si vuole farlo su una pista. Perciò vale la pena di approfittare del fatto che voliamo in un simulatore, e non nel mondo reale, ed esercitarsi a effettuare atterraggi in campo aperto fino a dominare la tecnica per poi applicarla ad atterraggi in pista.

6. Volo con elicotteriVolare con un elicottero è molto più complicato che con un aereo. Si tratta di velivoli molto instabili il cui sostentamento non è dato dalle ali, ma dalla rotazione delle pale dei loro rotori.

Per muoversi l’elicottero dipende dalle forze di sostentamento generate dal rotore e, quindi, per variare l’inclinazione orizzontale deve generare maggior portanza nella parte anteriore o posteriore e per inclinarsi lateralmente deve fare lo stesso nella parte sinistra o destra del rotore. Per quanto riguarda la virata, nella maggior parte degli elicotteri si utilizza il rotore di coda che, inoltre, impedisce che l’elicottero si metta a girare su se stesso, senza controllo, per effetto della contro-rotazione del rotore.

Per controllare rollio e beccheggio si usa la manetta, chiamata ciclico (perché controlla il passo ciclico delle pale del rotore). In X-Plane 8, il ciclico si controlla con il mouse. In realtà le pale dell’elicottero non sono eliche fisse: si può variare la loro inclinazione per modificare la forza di sostentamento che generano. Modificando il loro “passo” in modo diverso in un lato del rotore rispetto all’altro, otteniamo forze diverse e lo obblighiamo a inclinarsi longitudinalmente e trasversalmente.

Per la quota si usa una manetta chiamata collettivo, simile alla manetta del gas degli aerei, solo che funziona al contrario: si abbassa per salire e si alza per scendere. Se premi il tasto F5 la forza di sollevamento diminuisce, mentre se premi F6 la forza di sollevamento aumenta.

14 X-Plane 8 - Guida di naviGazione aereaVelivoli a decollo verticale

Se in un elicottero muoviamo il ciclico (il mouse) verso un lato, il velivolo si inclinerà nella stessa direzione e si muoverà verso di essa. Puoi farlo per avanzare o per realizzare manovre tipiche di questi velivoli: muoversi all’indietro, se tiriamo il ciclico, o lateralmente se lo spostiamo verso i lati.

Il segreto per volare in elicottero è controllare il volo stazionario il che, all’inizio, può risultare un po’ complicato. Una volta dominato il volo stazionario, sarai in condizione di atterrare e decollare da qualsiasi luogo con questi velivoli e di controllarli con facilità. In ogni modo è più facile controllare grandi velivoli come l’UH-60L Black Hawk che quelli piccoli come il B-206 o il R-22.

Se disponi di un joystick con manette del gas e pedaliere (o barra di torsione nella cloche) ti consigliamo di usarli per pilotare elicotteri in X-Plane.

7. Velivoli a decollo verticaleGli aerei a decollo e atterraggio verticale (VTOL) sono particolarmente utili per situazioni in cui la pista è troppo corta o semplicemente non esiste. La versatilità è la loro caratteristica principale. Nella pratica il loro volo è praticamente uguale a quello di un velivolo convenzionale, con la differenza che è possibile effettuare decolli e atterraggi in spazi minimi.

Per controllare questi velivoli appare una nuova variabile: il vettore spinta. Tale vettore indica la direzione verso cui “spingono” i motori: all’indietro (0°), verso il basso (90°) e così via.

Al momento di decollare con questi velivoli dovrai dare ai motori potenza sufficiente per sollevare l’aereo dal suolo, controllando con la cloche che non rollino o beccheggino durante il procedimento. Se si applica molto bruscamente potenza per il decollo, alcuni di essi tenderanno a decollare con il muso molto basso e, quindi, è consigliabile controllare la manetta del gas durante la manovra di elevazione. Una volta preso quota, potremo spingere la cloche in avanti per inclinare l’aereo e iniziare a spostarci in avanti.

Per passare dal volo verticale al volo convenzionale dovremo variare il vettore di volo, ma con cautela: una transizione molto brusca farebbe precipitare l’aereo. Dovremo farlo in modo graduale e controllando in ogni momento l’inclinazione del velivolo. Bisogna tener conto del fatto che passiamo da una modalità di volo in cui il sostentamento è garantito dai motori a un’altra in cui lo forniscono le ali, che hanno bisogno di una sufficiente velocità di avanzamento. Si dovrà quindi variare il vettore di spinta in modo graduale, in modo che i motori passino progressivamente dalla modalità di puro sollevamento a quella di pura spinta.

X-Plane 8 - Guida di naviGazione aerea 15Volo su Marte

Per quanto riguarda l’atterraggio, è molto simile a quello degli elicotteri. Con questi velivoli possiamo realizzare atterraggi convenzionali, verticali o “misti”; questi ultimi sono atterraggi convenzionali con il vettore di spinta leggermente o totalmente diretto verso il basso e, per atterrare, è sufficiente una pista molto più piccola.

Nel caso di velivoli a decollo e atterraggio verticale provvisti di rotore, non è possibile effettuare un atterraggio o decollo convenzionale, in quanto i rotori colpirebbero il suolo e si danneggerebbero. Il decollo convenzionale è possibile solo con aerei tipo Harrier o F-35.

8. Volo su MarteX-Plane 8 permette l’esperienza unica di volare su Marte, anche se, per farlo, bisogna essere preparati a un modo di pilotare molto diverso da quello utilizzabile sulla Terra.

Per iniziare, l’atmosfera su Marte ha una densità 100 volte inferiore a quella della terra e, quindi, gli indicatori di velocità degli aerei misurerebbero una velocità 10 volte inferiore a quella reale. Ciò significa che se il nostro indicatore misurasse 60 nodi, staremmo volando intorno a Mach 1: la velocità del suono.

Ciò implica che la portanza (che è prodotta dall’aria sulle ali) è molto inferiore a quella sviluppata sulla Terra. Nessun aereo terrestre potrebbe quindi essere utilizzato sul pianeta rosso.

Tuttavia non esistono solo svantaggi: la gravità è un terzo di quella terrestre, ragion per cui avremo bisogno di un terzo di sostentamento per mantenerci in volo. D’altra parte l’inerzia è la stessa su entrambi i pianeti e quindi, volando con un terzo di sostentamento rispetto alla Terra, le manovre diventerebbero estremamente lente. Se alla difficoltà intrinseca di queste manovre aggiungiamo la necessità di volare ad altissime velocità, comprenderemo l’enorme difficoltà presentata dal volo su Marte.

Per decollare non serve alcun tipo di motore a elica o reattore, ma bisogna utilizzare razzi ausiliari; per atterrare il metodo terrestre è inutile, in quanto l’atterraggio avverrebbe a circa 650 Km/h, rendendo la frenata realmente complicata. I paracadute sono inutili con tale densità dell’aria, i freni non producono sufficiente attrito data la bassa gravità e invertire i motori non serve: se non hanno potuto aiutarci a decollare, tanto meno potranno assisterci in frenata. Pertanto l’unica soluzione consiste nell’utilizzare un gancio di atterraggio.