Modelli di aerei a reazione: quali aspetti di sicurezza occorre tenere in considerazione

È affascinante ed emozionante costruire e far volare un aeromodello dotato di un motore a reazione funzionante. Se si affronta il progetto e il funzionamento con la dovuta serietà e precisione, se ne trarrà grande soddisfazione e si potranno godersi molti voli riusciti.

Nel frattempo, numerosi produttori esperti offrono motori che funzionano bene. Che si tratti di un motore a reazione che genera la spinta necessaria o di un motore turboelica a doppio albero che aziona un'elica tramite un getto di scarico attraverso un riduttore. Si tratta di una vera e propria turbina, che richiede competenza, disciplina, assistenza periodica e manutenzione regolare. Questi dispositivi funzionano bene, purché vengano installati correttamente e gestiti in modo adeguato durante il funzionamento.

A tal fine esistono diverse misure di sicurezza che devono essere assolutamente rispettate. Ciò inizia già con l’installazione dei vari componenti. Durante il funzionamento di un motore a reazione si generano velocità di rotazione molto elevate, temperature elevate, vibrazioni e forze da non sottovalutare. In presenza di determinate condizioni meteorologiche e di pista, in questi modelli, realizzati per lo più in plastica, possono formarsi anche enormi cariche elettrostatiche.

Inoltre, è consigliabile programmare correttamente i singoli componenti del modello di jet. Ad esempio, il comportamento «failsafe».

Non vanno trascurati nemmeno i materiali e gli strumenti ausiliari necessari per il modello. Tra questi figurano, ad esempio, estintori, protezioni acustiche, liste di controllo ecc.

I regimi di rotazione oscillano in media tra 30.000 giri/min (al minimo) e 130.000 giri/min (a pieno regime). Provate a immaginare,

La temperatura sul corpo della turbina raggiunge i 600 °C, mentre sul getto dei gas di scarico arriva fino a 800 °C. Sono necessarie adeguate misure strutturali per evitare danni al modello e per convogliare i gas caldi in modo sicuro e affidabile. A tal fine si utilizza un apposito tubo di scarico che, se installato correttamente, convoglia i gas di scarico tramite un effetto Venturi-

che forza enorme (forza di Coriolis) agisce sui cuscinetti durante le manovre strette.

L'effetto raffredda e lo convoglia fuori dalla fusoliera. E, tra l'altro, la velocità di uscita del getto di gas di scarico caldo, all'uscita dal motore, è ben al di sopra della velocità del suono...

Le vibrazioni che si generano durante il funzionamento di un motore a reazione sono nettamente diverse da quelle di un motore a pistoni. Sono ad alta frequenza, quasi impercettibili, ma non vanno sottovalutate. Sono infatti in grado di allentare, senza che ce ne si accorga, viti serrate in modo insufficiente e/o non fissate. Vale sicuramente la pena effettuare controlli regolari sul banco di prova.

A terra, già durante la marcia a passo d’uomo possono formarsi cariche elettrostatiche che causano l’interruzione del funzionamento del canale dell’acceleratore dell’ECU (Engine Control Unit) o addirittura il suo completo guasto. Misure tecniche adeguate, come l’installazione isolata dell’ECU o l’utilizzo di materiale idoneo per le ruote, possono risolvere in gran parte questo problema.

Quando si pilota un modello a reazione, spesso ci si muove su un’area molto ampia, a velocità elevata, con una massa considerevole e materiali infiammabili. Per questo

per questo la programmazione del sistema di sicurezza (failsafe) è un «must». Affinché il modello, in caso di eventuale perdita di segnale, non continui a muoversi in modo incontrollato e a piena potenza, si consiglia di impostare il sistema in modo che i comandi rimangano nella posizione attuale e la potenza venga notevolmente ridotta.

Liste di controllo: uno strumento banale, ma molto efficace e utile.

Esempio 1. Prima di partire per il campo, controllare che sia stato caricato davvero tutto.

Esempio 2. Prima della partenza

Prima di ogni avviamento del motore, anche solo a scopo di prova, è necessario che nelle vicinanze sia presente un estintore a CO₂ funzionante con una carica di almeno 2 kg.

Ci sono diversi motivi per cui potrebbe essere necessario utilizzarlo. Ad esempio: se durante la procedura di avviamento non si verifica l’accensione o si verifica un malfunzionamento del motorino di avviamento, la pompa del carburante potrebbe aver già erogato carburante. Al tentativo successivo,

il carburante nel condotto di scarico o sotto il motore potrebbe incendiarsi. Anche una quantità di iniezione eccessiva può portare allo stesso risultato. Se è installato un sistema di ventilazione, occorre assicurarsi che, prima dell’avviamento del motore, non vi sia olio da combustione residuo nel condotto di scarico. Il rischio che questo si incendi durante la procedura di avviamento è del tutto reale.

È possibile utilizzare diversi tipi di carburante. Si impiega cherosene/petrolio ecc., a cui viene aggiunta una percentuale di olio pari a circa il 5%. Per prevenire le cariche elettrostatiche nel sistema di alimentazione, si raccomanda di aggiungere al carburante un additivo antistatico (in alcuni casi è già presente nella miscela, ad esempio nei prodotti offerti da alcuni produttori di olio per motori).

Le persone o gli animali devono rispettare le seguenti distanze minime di sicurezza rispetto a un modello di turbina:

• Davanti alla turbina: 1,0 m
• A lato della turbina: 12,0 m
• Dietro la turbina: 10,0 m
• (Dati JetCat) →

Per evitare danni all’udito, si raccomanda di indossare protezioni acustiche durante il funzionamento delle turbine.

Prima del volo inaugurale è necessario verificare il funzionamento del sistema di sicurezza. Posizionare l'aereo sul cavalletto, avviare il motore, impostare la potenza normale o addirittura a pieno regime => spegnere il trasmettitore. Il motore dovrebbe regolarsi sulla potenza ridotta desiderata.

Con un modello a reazione si raggiungono molto rapidamente distanze notevoli durante il volo. È quindi ancora più importante eseguire correttamente il test di autonomia. Durante la costruzione occorre prestare attenzione anche alla corretta installazione dei ricevitori e delle relative antenne.

Il test di portata deve essere effettuato da una distanza ragionevole e, soprattutto, con il modello in diverse posizioni. E chi vuole fare le cose per bene, dovrebbe ripetere l’intero test con il motore in funzione (raccomandazione di JetCat).

Un modello a reazione si pilota in modo diverso rispetto a un aliante o a un aereo a elica. La potenza del motore deve essere sufficiente per garantire un funzionamento sicuro (decollo/volo/atterraggio). Nei motori odierni, la risposta all’accelerazione è notevolmente rapida, ma presenta comunque un leggero ritardo.

Con un modello a reazione si vola piuttosto velocemente e su un'area estesa, pertanto non si dovrebbe mai perdere il contatto visivo con il modello.

Per questo motivo si raccomanda di far volare un modello a reazione sempre con l’aiuto di un assistente che, durante il volo, sorvegli lo spazio aereo e l’area circostante, segnali al pilota la presenza di altri velivoli e/o persone e animali nelle vicinanze e verifichi che la pista sia libera per l’imminente atterraggio. E qualora dovessero sorgere problemi con il modello o con il pilotaggio, l’assistente può fornire informazioni e consigli preziosi e utili.

È vivamente consigliato un briefing personale (anche con l’assistente). In quali casi devo interrompere il decollo? Dove ho la possibilità di effettuare un atterraggio fuori campo in caso di eventuale avaria al motore?

Devo assicurarmi di trovarmi sempre nello spazio aereo prescritto e definito. In generale è difficile valutare la distanza dal modellino di aereo. E lo è ancora di più nel caso di un modellino di jet che vola su lunghe distanze.

Inoltre, a seconda del modello, il rumore prodotto può essere notevole. È necessario evitare le zone sensibili al rumore. Va anche tenuto presente che ci sono persone che, pur non essendo sensibili al rumore, tendono invece ad avere paura,

quando un modello di jet del genere si avvicina a loro.

In realtà, è raro che sia necessario andare a pieno regime. Con una potenza ridotta si può contribuire in modo molto efficace alla tutela dell’ambiente. Anche il motore ne trarrà beneficio se non viene utilizzato in modo troppo brusco. Lo stress termico e meccanico aumenta enormemente a piena potenza e in caso di variazioni brusche di potenza. Si consiglia inoltre di ridurre leggermente il regime massimo, cosa che è quasi impercettibile e ha un effetto positivo sulla durata del motore.

Tutte queste misure contribuiscono a ridurre il rischio di un guasto del motore in volo e ad aumentarne l’affidabilità.

Un modello di aereo con propulsione a turbina raggiunge, grazie alla maggiore velocità di scarico a parità di spinta statica, velocità di volo notevolmente superiori rispetto, ad esempio, a un modello con propulsione a girante. Le velocità di volo raggiungibili (> 300 km/h) superano solitamente l’intervallo di velocità consentito per un modello di volo standard. Sussiste quindi il rischio di flutter dei comandi o di sovraccarico meccanico della cellula e dei servocomandi.

Un modello fuori controllo può causare danni ingenti a persone e cose.

Eseguire una virata di atterraggio costituisce una preparazione controllata per l’imminente atterraggio. Ciò vale per tutti i velivoli, ma soprattutto per

il jet. La corretta regolazione dell’acceleratore in avvicinamento è determinante per un atterraggio regolare e sicuro. A tal proposito, occorre tenere presente che, a seconda del motore, la risposta dell’acceleratore può essere più o meno lenta. E in generale vale (anche nel volo di lunedì) che maggiore è la massa che si muove, più in alto tutto dovrebbe essere a posto.

La manovra di risalita. È un mezzo molto efficace per interrompere un avvicinamento fallito ed evitare conseguenze peggiori. È un argomento ricorrente anche nell’aviazione di linea. Il go-around è una manovra normale, ma viene utilizzata raramente. E se a ciò si aggiungono interessi commerciali (tempo necessario, ritardi, passeggeri in coincidenza, consumo aggiuntivo di carburante...), la soglia di esitazione nell’eseguire un go-around è decisamente più alta.

Anche nell’aeromodellismo ci sono molte situazioni in cui il go-around può evitare gravi conseguenze. Basta solo decidere di farlo per tempo. Per quanto riguarda i modellini di jet, occorre tenere presente che, a seconda del motore, la potenza richiesta è disponibile con un leggero ritardo.

*Alfred Doppelhofer,
aprile 2023*

**Reportage en français**
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