Visita agli atelier di tecnologia di modellistica CNC della Bayer

Dall’avvento del taglio CNC (Computer Numerical Control), si sta assistendo a una rinascita dei kit di costruzione di modellini interamente in legno, in particolare nel campo degli alianti d’epoca e dei grandi modelli acrobatici motorizzati. Da dieci anni Hans Jürg Bayer si dedica allo sviluppo e alla costruzione di alianti d’epoca, generalmente in scala 1:3, realizzati interamente in legno tagliato mediante fresatura CNC, sulla base di software (CAD) da lui stesso sviluppati.

Avevo già avuto modo di apprezzare la qualità dei suoi modelli quando avevo costruito il suo Ka6-CR, il Minimoa e il Lo-100. Attirato dal Condor IV con 6 m di apertura alare, novità dell’azienda per il 2007, decisi di andare a ritirare personalmente il kit di montaggio, invitato dal signor Bayer a visitare i suoi laboratori. Mi ha dedicato più di due ore, un sabato mattina, per rispondere alle mie domande e spiegarmi il suo approccio

nello sviluppo dei suoi modelli. A Wettstetten, un piccolo centro a nord di Ingolstadt a circa 250 km dal confine svizzero, si trova un edificio moderno che ospita i laboratori, l’ufficio di sviluppo e gli appartamenti della CNC-Bayer (www.cnc-modellbautechnik.de). Al piano terra, in una prima spaziosa sala espositiva, è possibile ammirare i modelli già realizzati prima di addentrarsi nella tana degli elettroni liberi.

Il signor Bayer mi accoglie nell’ufficio dedicato ai calcoli e allo sviluppo dei nuovi modelli. Qui gli schermi dei computer sostituiscono i tavoli da disegno e le immagini 3D scorrono a piacimento del progettista che, partendo da un disegno in tre viste, può creare qualsiasi

qualsiasi modello grazie ai suoi software altamente sofisticati. Per la costruzione, viene prestata particolare attenzione al dimensionamento dei longheroni e alla scelta del legno. Dopo il calcolo dei vari momenti di flessione, i longheroni vengono dimensionati per resistere a un fattore di carico

Ma la qualità del legno utilizzato gioca ovviamente un ruolo fondamentale nella resistenza dei longheroni. A tal fine, H.J. Bayer, pilota di alianti a grandezza naturale, ha cercato un fornitore in grado di fornirgli legno selezionato secondo i criteri degli alianti d’epoca. Dopo numerosi test di rottura e lunghe ricerche, ha trovato il fornitore ideale in grado di fornirgli un legno la cui qualità corrispondesse alle sue esigenze e, soprattutto, di qualità costante. Il legno fornito viene innanzitutto essiccato per 7-8 settimane fino a raggiungere un’umidità residua di circa l’11%, quindi tagliato e nuovamente essiccato. I longheroni devono presentare alle estremità almeno 7 anelli annuali per cm, il cui orientamento non deve discostarsi di oltre 35° dalla verticale. È quindi necessario prelevare il legno vicino al centro del tronco, il che lascia a disposizione molto più legna da ardere che longheroni! Questi criteri molto severi di selezione del legno si riflettono ovviamente nel prezzo del kit. Altri produttori di scatole di

costruzione CNC non hanno questi scrupoli: forniscono solo i pezzi tagliati, lasciando al modellista il compito di procurarsi il materiale per i longheroni.

Un’altra caratteristica dei modelli H.J. Bayer è la tecnologia di costruzione brevettata FrameLock®, «spesso imitata, mai eguagliata»! Si potrebbe descrivere questo metodo di assemblaggio come un puzzle 3D in cui la precisione dei tagli è tale che bisognerebbe farlo apposta per realizzare un assemblaggio errato. Questo metodo permette inoltre di costruire una fusoliera interamente in legno lunga 3 m in un

unico pezzo, senza ricorrere alle classiche due scocche indipendenti che devono essere assemblate in un secondo momento, il che evita il rischio di costruire una «fusoliera a banana» il cui asse non sia rettilineo. Il risparmio di tempo ottenuto con questo tipo di costruzione è considerevole, tanto più che non è necessario fissare sul piano di lavoro un disegno in scala 1:1 né per la costruzione delle ali né per quella della fusoliera; bastano alcuni schizzi in sezione 3D per illustrare gli assemblaggi più complessi.

Nel seminterrato dell’edificio si trovano i laboratori e il locale della fresatrice CNC interamente progettata da H. J. Bayer in

stesso. Si tagliano al massimo tre strati di compensato alla volta, che vengono poi rifiniti con una leggera levigatura. Il tempo di realizzazione per una singola struttura completa di una grande ala da 6 m di apertura alare è di circa una settimana. Accanto al locale di stoccaggio del legno si trova anche un ampio laboratorio ben attrezzato per la lavorazione del legno. Vi si vedono anche modelli in fase di costruzione, destinati ai clienti pigri, quelli che vorrebbero costruire... ma che non hanno tempo, fortunati di poter ignorare il detto: «Il tempo è denaro». Ultima sorpresa: un Minimoa dotato di un motore elettrico montato su un pilone retrattile. I puristi grideranno allo scandalo, mentre i modellisti attivi invidieranno l’audacia di H.J. Bayer, che ha osato questo anacronismo per compensare la cronica mancanza di un rimorchiatore, un problema ricorrente anche in Germania! Notiamo infine che H.J. Bayer può anche esaudire i desideri di qualsiasi modellista che voglia procurarsi un modello che non esiste sul mercato. Basta fornirgli dei disegni d’epoca o un disegno in tre viste corretto. Ma un lavoro del genere richiede circa due settimane di studio e sviluppo, senza contare il taglio dei pezzi. Lascio ai curiosi il compito di richiedere personalmente un preventivo dopo essersi allacciati le cinture!

Un aliante di peso superiore a 30 chili richiede la certificazione del modello da parte dell’Ufficio federale dell’aviazione civile di Berna. La certificazione avviene in due fasi da parte di persone autorizzate dal suddetto ufficio: consiste in un’omologazione elettrica e in un’omologazione meccanica.

Omologazione elettrica
L’impianto radio viene ispezionato dall’importatore delle apparecchiature radio Futaba in Svizzera. I componenti utilizzati vengono esaminati minuziosamente, quali servocomandi, batterie, cablaggio, connettori e ricevitori. Nel mio caso, questo primo test è stato superato con successo; devo solo sostituire i connettori di prolunga con connettori Multiplex verdi di sezione più ampia.

Omologazione meccanica
I controlli di solidità vengono effettuati da un ingegnere modellista

che ispeziona e testa il modello in ogni suo aspetto. Il primo test eliminatorio riguarda il comportamento delle ali sotto carico. Secondo l’OFAC, la resistenza delle ali deve sopportare un carico di 5 g (cinque volte il peso della fusoliera completa), il che rappresenta sul mio modello un peso totale di 122 kg distribuito sull’apertura alare. Per questa prova, ho costruito apposta un supporto per montare le ali capovolte in modo da poter posizionare dei sacchi di sabbia. Inizialmente ho effettuato questa prova a casa mia per rendermi conto di cosa significasse concretamente e, soprattutto, per verificare se le ali resistessero a tale carico. Le ali si piegano come canne, ma non si rompono. Ciascuna si flette di 24 centimetri, il che è perfettamente accettabile. Una volta rimossi i pesi, viene effettuata una misurazione

dal suolo al salmon per verificare che non si sia verificata alcuna deformazione permanente. Questo test viene effettuato poiché i longheroni non sono dimensionati in base ai carichi come sugli alianti a grandezza naturale. Tutti i timoni vengono poi controllati in termini di solidità, comandi e potenza dei servocomandi. Vengono controllate e certificate anche la chiave dell’ala e quella dello stabilizzatore

conformi. Anche gli incollaggi vengono testati in termini di trazione o deformazione, in particolare per il piede della deriva. Non dimentichiamo che questo test viene effettuato da un modellista che conosce perfettamente il settore e le sue difficoltà. Durante il test, ci si chiede davvero quando qualcosa si romperà, ma nel mio caso tutto ha resistito perfettamente.

Un mese dopo questi esami, ricevo a casa mia un libretto di volo con l’autorizzazione dell’Amministrazione federale di Berna per effettuare i primi voli. È inoltre necessario stipulare un’assicurazione di responsabilità civile specifica per il modello, con una copertura minima di 1 000 000 di franchi. Il libretto di volo è molto completo nelle sue sezioni, che riportano il numero di voli, il luogo, l’ora di decollo e di atterraggio, nonché le osservazioni del pilota durante il volo. Vi devono essere registrate tutte le

interventi di manutenzione effettuati sul modello. Per modifiche più significative, come ad esempio modifiche alla radio o di altro tipo, è necessario darne comunicazione all’UFAC. È necessaria serietà per evitare qualsiasi incidente e stabilire dei limiti per prevenire eccessi e sfoghi. Un registro di volo può inoltre dimostrare la serietà del modellista e del velivolo e consentire all’assicurazione di coprirlo in caso di contrattempi. Queste procedure possono tuttavia sorprendere la prima volta che vengono intraprese.

Jean Lüthi