Miniatura Modelli
Campo di volo del G.A.C. Cecina

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Pubblicato su Modellistica International riv:11/2003 -autorizzazione concessa- sito:  www.modellisticaint.it


IL TRIDENT JOLLY


Dati Modello

- Apertura alare....................1616 mm
- Profilo Radice....................NACA 0010
- Profilo Estremità................NACA 0009
- Lunghezza.........................1445 mm
- Superficie alare..................49 dm2
- Massa a vuoto...................5000 g
- Carico alare.......................102 g/dm2
- Motororizzazione...............ROSSI 61
- Elica...................................APC 11x7
- N° servocomandi...............6 comandi + 2 carrelli retrattili
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Nel 1976 DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), stanziò dei fondi a favore di General Dynamics, Rockwell e Grumman affinché sviluppasse il progetto di un ricognitore basato sulla geometria ad ali a freccia negativa.

Trident

Tale tipo di configurazione offre due vantaggi fondamentali:
    -riduzione della resistenza indotta (cioè quella generata dalla formazione dei vortici alle estremità alari);
    -notevole aumento della manovrabilità a bassa velocità.


Infatti, in una geometria a freccia negativa la porzione dell'ala che stalla per prima è quella alla radice, contrariamente a quanto accade per le geometrie convenzionali per le quali lo stallo si verifica prima alle estremità alari; queste, se invece la freccia è negativa, continuano a lavorare "in flusso pulito" anche quando gran parte della superficie ha già perso portanza. Tutto ciò si traduce in velocità di atterraggio minore e mancanza di scivolata d'ala al momento dello stallo.

Trident

A fronte di questi vantaggi esisteva però la difficoltà (per le tre grandi aziende del settore) di realizzare una struttura di questo tipo usando tecniche e materiali convenzionali nel settore aeronautico (si pensi ai problemi di natura aeroelastica generati dalle forti torsioni applicate alla superficie portante!).

L'affermazione in larga scala dei materiali compositi consentì, negli anni 80, la realizzazione di ali sempre più rigide e resistenti in modo da poter contrastare le forze introdotte dalle sollecitazione di tipo aerodinamico, garantendo inoltre un notevole risparmio di peso.


La General Dynamics sviluppò diversi progetti l'ultimo dei quali, sottoposto al giudizio della DARPA, utilizzava i carrelli e gran parte dei componenti della fusoliera del tradizionale F16.

Trident

In realtà l'SFW/F-16, simpaticamente denominato Trident Jolly (per l'evidente richiamo alla forma di un tridente) non lasciò mai gli studi di progettazione della General Dynamics, poiché venne scartato, nel 1981 dalla DARPA stessa a favore del Grumman 712, più tardi divenuto il forse più conosciuto X-29.


A noi non è dato di sapere i reali motivi che portarono a scartareil Trident Jolly, ma una cosa è certa:

    -la sua linea così filante e per certi versi affascinante non mi lasciò indifferente quando, un po' di anni fa, entrai in possesso di immagini recuperate da una rivista del settore.


La voglia di far volare cose sempre nuove spinse il sottoscritto e suo padre (che infuse al figlio la passione per gli aeroplani direttamente al momento della sua nascita!) a realizzare il modello radiocomandato.

Trident

Avevamo già fatto volare una semiriproduzione di un F16 realizzata direttamente da scatola di montaggio: volava abbastanza bene, ma l'atterraggio era pur sempre un momento drammatico.


Poiché prima di realizzare il modello del vecchio F16 avevamo avuto cura di realizzare lo stampo della fusoliera, questa, al momento della decisione, era già in nostro possesso. Dovevamo solamente realizzare le ali, partendo dalle poche immagini in possesso, ed il gioco era fatto.


Per quanto riguarda la costruzione del modello, questa non ha presentato particolari difficoltà.


Come ho già detto la fusoliera è stata realizzata da stampo in semplice vetroresina, dopo aver avuto l'accortezza di modificarla nella parte anteriore al fine di consentire l'installazione del primo dei tre carrelli retrattili non previsti nel modello dell'F16 da cui il Trident è stato derivato.


L'ala è stata realizzata in polistirolo espanso ricoperto di balsa ed è stata dotata di flapperoni e di due carrelli retrattili posteriori (nel modello originale questi sono installati sotto la fusoliera, ma questa è pur sempre una semiriproduzione!!).


Il sistema di propulsione è stato affidato ad un ROSSI 61, non certo il massimo in fatto di estetica, visto che l'ingombrante marmitta rimane in bella vista lungo tutta la fiancata laterale.

Trident

Vi garantisco comunque che l'accoppiata è stata azzeccata, dato che le prestazioni sono decisamente entusiasmanti (e poi sia io che mio padre abbiamo fino ad ora maturato esperienze solo con motori a scoppio, ma in futuro forse, chissà……).


Il collaudo è avvenuto sulla lunga pista in erba di Cecina (LI), da tempo ormai campo di battaglia del G.A.C. (Gruppo Aeromodellistico Cecina), del quale io stesso faccio parte.

Devo dire che il decollo, anche per un cautelativo avanzamento iniziale del baricentro, non è risultato immediato: il Trident ha mangiato metri e metri di pista prima di alzare il muso e staccarsi da terra (del resto i 5 kg di peso si fanno sentire tutti!).


Una volta in volo però lo stupore è stato grande: nonostante infatti sia in grado di raggiungere velocità sostenute, il modello non disdegna il volo lento, manifestando doti di estrema manovrabilità anche a bassa velocità.


Il comportamento allo stallo è decisamente ottimo: si toglie motore, si riduce velocità,Trident l'aereo quasi si ferma in aria ed abbassa gradualmente il muso senza scivolare d'ala (e comunque il tutto avviene sempre sotto il diretto controllo degli alettoni).

L'atterraggio poi, avvenuto la prima volta senza l'utilizzo di flaps, è stato davvero una formalità. Non c'è confronto con il vecchio F16, per il quale i 120 metri di pista non bastavano neppure per farlo rallentare, una volta toccata terra.


Che dire quindi? La soddisfazione è stata grande per chi, come me e mio padre, ha sempre preferito modelli non convenzionali da far volare. Intendiamoci, non abbiamo la pretesa di aver inventato qualcosa, ma veder volare un aereo con le ali "montate alla rovescia" (come mi è capitato spesso di sentirmi dire), nel nostro piccolo, ci ha comunque riempiti di gioia.

**A.B.**

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Pubblicato su Modellistica International riv:10/2007 -autorizzazione concessa- sito:  www.modellisticaint.it


Stemma Kriss


Dati Modello

- Apertura alare....................1820 mm
- Profilo Radice.....................NACA 63012
- Profilo Estremità................NACA 63014
- Lunghezza..........................1720 mm
- Superficie alare...................59 dm2
- Massa a vuoto....................3850 g
- Carico alare........................65 g/dm2
- Motororizzazione................OS 91Fx
- Elica....................................APC 16x6
- N° servocomandi.................6
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PREMESSA


Quando due anni e mezzo fa mi decisi a disegnare qualcosa di veramente personale, cercai tra i modelli attuali quello o quelli che mi avrebbero potuto maggiormente ispirare. Il target sarebbe stato un modello con spiccate doti acrobatiche, non eccessivamente 3D, ma neanche spudoratamente F3A, di circa un metro e ottanta di apertura alare e motorizzabile con un 15 2T o 20 4T. Il peso 'sperato' avrebbe dovuto aggirarsi attorno ai 3.5 max 4 kg e la struttura rigorosamente supercentinata!

Kriss

E' inutile dire che le fonti inesauribili che andarono per la maggiore furono i soliti CAP, EXTRA, EDGE ed il KATANA, indiscusso mio preferito ma sicuramente inflazionato e per questo ormai riprodotto in tutte le forme e dimensioni (io stesso ne ho disegnato e realizzato uno in versione micro da 65 cm di apertura alare! (Vedi articolo rivista Voloelettrico 2005). Quello che volevo, insomma, era un modello esteticamente gradevole, che sapesse farsi piacere, che pur non stravolgendo le forme canoniche caratteristiche degli acrobatici purosangue fosse nello stesso tempo diverso da tutti gli altri.

Kriss

Così, quando mi accinsi a tracciare le prime curve al CAD, mi resi subito conto che non sarebbe stato facile 'vincere' in originalità e che lo sforzo per riuscire a conciliare tale aspetto con quello realizzativo sarebbe stato indubbiamente pesante. Alla fine però ne uscì un prototipo che mi accontentò particolarmente: sembrava solido, grintoso ma dalle linee morbide e fluide; insomma sembrava OK! Rimaneva solo da dargli un nome. Dunque vediamo un po', EXTRA, CAP non mi dicevano niente, ma KATANA, perbacco, la mitica spada giapponese, la prediletta dei samurai...ho trovato!


Con istintivo spirito emulativo pensai al coltello tipico malese con lama a biscia: e KRIS fu!

Una volta scelta la forma, le proporzioni e congelate le linee estetiche del modello, sono dovuto passare alla progettazione della struttura che, come ho già detto in precedenza ed in linea con le mie preferenze costruttive, è completamente centinata in legno e ricoperta con termoretraibile. L'idea è stata quella di sfruttare, per la prima volta nel mio caso, le potenzialità delle macchine a controllo numerico ed il taglio laser.

Kriss

Tale procedimento ha significato un enorme sforzo nella designazione delle varie parti, comprese quelle necessarie a realizzare i modelli in legno pieno per gli stampi del musetto e della capottina, unici pezzi costruiti in vetroresina. E' stato così necessario controllare al CAD che tutti gli incastri, sopratutto quelli relativi alle ordinate della fusoliera, fossero perfettamente dimensionati, in modo tale da non ritrovarsi, a taglio effettuato, con errori macroscopici di accoppiamento.


Alla fine il risultato è stato, almeno per me, davvero sorprendente; ricordo ancora la foga che ho messo nello scartare il pacchetto contenente i pezzi appena tagliati e la velocità con la quale ho provato subito ad imbastire la forma del modello incastrando i vari pezzi! Devo dire che sono rimasto molto soddisfatto da questa tecnica e credo che in futuro vi ricorrerò nuovamente.


L'unico appunto riguarda la ditta cui mi sono rivolto per effettuare il taglio: professionale ed attrezzatissima, forse anche troppo, visto che aveva a corredo macchine per il taglio laser di lamiere di acciaio fino a 20 mm di spessore. Infatti è stata necessaria una taratura particolare e l'utilizzo di una potenza bassissima al limite della capacità di funzionamento della macchina stessa, dato che ai primi tentativi il povero compensato di pioppo tendeva a prendere fuoco. E' per questo motivo che per tutti i componenti di balsa (centine ala, coda e timone) sono dovuto ricorrere alle vecchie ed immortali 'tecnologie': riga, tagliabalsa e...santa pazienza! Per il futuro però vedrò di attrezzarmi, considerando che in commercio cominciano ad uscire macchine laser disegnate appositamente per scopi modellistici a prezzi decisamente interessanti.


Ma passiamo adesso ai dettagli della costruzione.



ALA


L'ala è costruita con centine di balsa da 2 mm di spessore alleggerite e rinforzate con compensato multistrato da 0.4 mm solamente nei punti di installazione dei servocomandi e nei punti di attacco dei tubolari di vetroresina portabaionetta. Per il disegno delle centine ho preferito dotarle di base di appoggio (piccolo prolungamento dal profilo al piano di riferimento) al fine di consentire un perfetto allineamento delle stesse durante la fase di montaggio; l'estremità eccedente di ogni centina viene poi asportata una volta che l'ala è stata incollata e ricoperta per metà.

Kriss

Il longherone è costituito da due listelli di balsa da 8 mm (uno superiore e l'altro inferiore) nei quali è stato tracciato un piccolo solco per l'inserimento di un tondino di carbonio da 2 mm di diametro, resinato opportunamente ed utilizzato per aumentare le capacità resistenti dell'intera ala alle sollecitazioni di flessione.

Kriss

La ricopertura, solo parziale, è stata effettuata con balsa da 1.5 mm. La baionetta è rappresentata da un tubo di ergal da 20 mm di diametro ed 1 mm di spessore; piccolo direte voi, ma vi assicuro che per le sollecitazioni calcolate è più che sufficiente. Il profilo scelto è un biconvesso simmetrico Eppler, con spessore al 12 % alla radice ed al 14% alle estremità alari, in modo da migliorare le caratteristiche allo stallo.



PIANI DI CODA


Kriss

Anche il profondità ed il timone di direzione sono realizzati in struttura centinata con centine di balsa da 2 mm di spessore e ricoperti, per le sole parti fisse, con fogli di balsa da 1.5 mm.

Kriss

I profili scelti sono il NACA 0010 (10% di spessore) per il profondità mentre per il direzionale il NACA 0007 (7% di spessore) per la centina alla radice ed il NACA 0013 (13% di spessore) per quella di estremità. Non c'è nessun tipo di accorgimento particolare per la realizzazione di questi particolari, se non il fatto di aver scelto (personalmente ed al contrario di quanto fatto per l'ala), per ciascuna superficie portante, la realizzazione in due semigusci, poi uniti successivamente, per facilitarne l'imbastitura su di un piano di riferimento. Questa soluzione può tranquillamente essere sostituita con un'altra a piacere che assicuri, comunque, il corretto allineamento dei profili.



FUSOLIERA


La fusoliera è sicuramente la struttura più complessa, sia per la grande quantità di piccoli pezzi da utilizzare, sia per la relativa difficoltà nell'allineare le fiancate. Infatti, tutti i pezzi tagliati a CNC sono realizzati in compensato di pioppo da 3 mm di spessore e, data l'attenzione con cui sono stati disegnati per garantire il minor peso possibile, la loro fragilità presi singolarmente è davvero significativa.

Kriss

In particolare le fiancate dovranno essere rinforzate con listelli di balsa da 5 mm che corrono longitudinalmente e si intrecciano opportunamente in modo da irrobustire ed irrigidire il tutto. Se non si ha l'accortezza di utilizzare una superficie perfettamente piana, al momento dell'incollaggio delle ordinate, nonostante gli incastri perfettamente realizzati, è facile poi ritrovarsi con una fusoliera completamente in torsione (e quindi con il direzionale che alla fine non potrà essere perpendicolare al piano ali) o con le fiancate che sono leggermente 'sgusciate' l'una sull'altra ed avere quindi la baionetta delle ali non perfettamente perpendicolare rispetto all'asse fusoliera. Sono questi, sicuramente, richiami di attenzione ovvi, ma che diventano fondamentali se non si vuol vedere compromesso tutto il lavoro.

Kriss

Da un punto di vista delle soluzioni adottate, devo dire che queste sono abbastanza tradizionali: il castello motore è caratterizzato da una struttura scatolata con ordinata parafiamma realizzata in compensato multistrato da 5 mm mentre per l'attacco di forza delle ali ho usato la classica soluzione a baionetta con tubo passabaionetta ancorato alle fiancate della fusoliera ed alla ordinata centrale di forza. Le uniche due varianti, se così possiamo dire, rispetto agli schemi classici, sono rappresentate dai due perni che bloccano le ali alla fusoliera e dall'installazione dei due servocomandi del profondità.

Kriss

Nel primo caso mi piaceva l'idea di avere a disposizione un sistema semplice che mi consentisse di regolare l'incidenza delle ali una volta collaudato il modello, al fine di modificare eventuali comportamenti non corretti dell'aereo, la cui risoluzione normalmente è affidata al solo trim degli alettoni. Così ho realizzato una battuta di riferimento ancorata alle fiancate della fusoliera mediante utilizzo di due semplici viti a brugola ed altrettanti dadi autobloccanti; la soluzione consente di variare l'incidenza di ciascuna ala di 2 gradi a cabrare ed a picchiare, che sono sufficienti per correggere l'assetto del modello dopo il collaudo.

Kriss

L'utilizzo di un po' di frenafiletti (in aggiunta al già efficace lavoro degli autobloccanti) garantisce poi una ulteriore sicurezza una volta trimmato correttamente l'aereo.


La seconda soluzione, non proprio convenzionale, rispecchia perfettamente la mia proverbiale volontà di complicarmi la vita. Odio profondamente i servocomandi a vista sia in ala che in fusoliera (nonostante riconosca che questa soluzione sia la più semplice e funzionale!) ed allora dove sistemare i due servi del profondità? Beh semplice, dentro la fusoliera stessa, si ok, ma dove? Sicuramente il più possibile vicino alla coda (per diminuire la lunghezza delle aste di comando e ridurre eventuali fenomeni di flutter), ma ovviamente in relazione allo spazio a disposizione.

Kriss

Alla fine ho scelto una sistemazione 'in tandem' (i due servi sono posizionati uno davanti e l'altro dietro) che mi ha consentito di avvicinarmi molto alla coda del modello e limitare così le aste di comando (realizzate in tubi di carbonio vuoti da 6mm di diametro) a soli 25/30 cm di lunghezza. E chiaro che è stato necessario prevedere degli sportellini di ispezione, ma il risultato finale è sicuramente gradevole: gli unici particolari che si vedono all'esterno sono i due tiranti che movimentano il direzionale.


Come già anticipato in precedenza, il musetto e la cappottina sono stati realizzati in fibra di vetro, da stampo costruito a partire dai modelli dei due componenti. I due modelli sono stati realizzati con la tecnica delle sezioni interposte.


In pratica si parte dal disegno 3D dell'oggetto che si vuole ottenere; in questo caso l'uso del calcolatore con un programma di grafica 3D è di valido aiuto. Si estraggono poi dal disegno le sezioni del modello in numero ritenuto sufficiente a caratterizzare la geometria di ciò che si vuole riprodurre.

Kriss

Quindi si ritagliano le sezioni in compensato duro e si costruisce l'ossatura dell'oggetto; questo assume già la forma voluta, ma tra una sezione e la successiva c'è ovviamente il vuoto.

Utilizzando della balsa si colma il vuoto in modo da ottenere un blocco unico da lavorare con raspa e carta vetrata; asportando quindi la balsa in eccesso, seguendo i riferimenti rappresentati dalle ossature in compensato duro si riesce a risalire alla superficie inviluppo che rappresenta l'oggetto 3D di cui si vuole creare il modello.

Certo qualcuno potrebbe obiettare: ma perchè non hai usato una semplice fresa CNC a tre assi? Beh semplice non sono riuscito a trovarne una relativamente vicina a dove abito io, ma comunque il suggerimento sarebbe sicuramente da prendere in considerazione!



ALLESTIMENTI


Kriss

Per quanto riguarda la componentistica sono rimasto sul classico e devo dire che sono abbastanza soddisfatto delle scelte. Non volendo spendere eccessivamente in elettronica ho deciso di utilizzare dei 'vecchi' (ma estremamente precisi) servi futaba 9304 da 5 kg (due per gli alettoni e due per il profondità) ed un S3010 da 6.5 kg per il direzionale; non sono certo il massimo in fatto di velocità e potenza, ma del resto il peso totale del modello (3.850 kg) e le superfici mobili, comunque non eccessive, non sono tali da giustificare (a meno di non voler ricercare prestazioni particolari comunque ben accette) la scelta di servocomandi più performanti.

Kriss

Un super convenzionale futaba S3001 serve per comandare il motore. Questo è rappresentato da un OS FX 91 2T con elica APC 16x6 che si è dimostrato validissimo in quanto a regolarità e precisione.


Devo ammettere però che forse l'utilizzo di un 4T da 20cc potrebbe dare qualcosa in più in termini di spinta statica e consentire con maggiore aggressività manovre che al momento si possono fare, ma in modo...un po' addormentato. La ricevente è una affidabilissima futaba R149DP alimentata da 4 celle NiCd da 1600 mAh.



CONSIDERAZIONI FINALI


Non sto a descrivervi passo passo gli eventi che mi hanno portato al tanto atteso collaudo avvenuto in uno stupendo sabato pomeriggio di metà aprile nella nuova pista del GAC (Gruppo Aeromodellistico Cecina). L'aereo vola praticamente da solo: le manovre che si possono effettuare sono molteplici e forse anche di più se messo in mano a dita più esperte delle mie.

Quasi imbarazzante è il comportamento allo stallo: si riduce velocità fino praticamente a fermarsi, si tira il 'cabra' a fondo corsa e si assiste alla discesa paracadutata del modello leggermente tendente a piegare l'ala sulla destra a causa di una piccola asimmetria di massa non ancora da me corretta per pura pigrizia.

Kriss

L'altra caratteristica singolare è il volo a coltello: provate a rollare di 90 gradi, date qualche grado di direzionale, mettete lo stick del gas a metà e potrete volare tranquillamente in lungo ed in largo senza effettuare correzioni particolari!

Quello che vorrei cercare di trasmettere, ma che non riuscirò sicuramente a fare, è l'emozione legata al fatto di aver portato in volo qualcosa di completamente pensato e 'fatto in casa'.

Kriss

Insomma, dopo due anni e mezzo di gestazione (certo non continui a causa del tempo a disposizione sempre limitato), non nascondo di aver pensato anche all'eventualità che qualcosa potesse non andare come previsto, con le conseguenze che sarebbero state facilmente immaginabili.

Al momento ho collezionato circa una decina di voli, tutti effettuati senza riscontrare particolari problemi, od evidenziare pecche che avrebbero portato a modifiche alla struttura.


In effetti però un problema si è presentato: nessuno infatti è riuscito a decifrare, alla prima, il nome del modello (KRIS) inglobato nella grafica raffigurata sull'ala destra e sulle fiancate della fusoliera.

Kris

Aiutato dal mio collega di lavoro e caro amico, Sergio, abbiamo impiegato un mese per pensare ad una scritta originale che comprendesse nome e oggetto relativo (il pugnale malese appunto) nella stessa grafica!!!


Evidentemente sarebbe stato meglio pensare di meno e dormire di più!!!!


Scherzi a parte, sto completando le tavole dei disegni costruttivi che mi piacerebbe dettagliare il più possibile per renderle chiare e comprensibili. Non so nemmeno quante saranno alla fine, poichè comprendono anche i disegni delle ossature utilizzate per la costruzione dei modelli necessari alla realizzazione degli stampi in vetroresina.

**A.B.**


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Il Fattore di Potenza


Una volta ultimato un modello completamente autocostruito e prima del collaudo sarebbe utile un metodo pratico e veloce che consenta, senza scomodare matematiche superiori e complesse formule di dinamica del volo, la verifica delle scelte tecniche fatte. Ricordo di un vecchio articolo scritto espressamente per i modellisti su un criterio del genere che tutti potrebbero applicare.

A casa dopo una faticosa ricerca ho finalmente trovato ciò che cercavo. Il procedimento era descritto sulla rivista R/C Modeler 9/81 ed era dovuto all'Ing. Guillermo Villa Novoa e consiste nella definizione di un "Fattore di Potenza" così definito:


Pf = 0.05826 * [Z * P * (G/1000)^2] / [W * Sqrt(CarAl/Cl]

  • - Pf = fattore di potenza;
  • - Z = fattore dipendente dalle dimensioni dell'elica (vedi tabella in fondo all'articolo);
  • - P = passo dell'elica (in pollici);
  • - G = numero di giri del motore misurati (giri/min);
  • - W = peso in ordine di volo (grammi)
  • - CarAl = carico alare (grammi/dm2)
  • - Cl = coefficiente di portanza di crociera

Calcolato il "fattore di potenza" l'Ing. Villa Novo distingue quattro fasce per il Pf in modo da ricavarne alcune indicazioni pratiche:

  • 1) - non è consigliabile volare con un modello il cui Pf sia inferiore a 35;
  • 2) - un Pf tra 35 e 50 è indice di decollo lungo e faticoso;
  • 3) - valori di Pf tra 50 e 70 sono indicati, migliorano le prestazioni per valori più alti;
  • 4) - un Pf superiore a 90 è indice di eccessiva potenza;

E' da tener presente che il fattore "Pf" non è in relazione diretta con la velocità di volo, ma indica solamente la possibilità di un volo e di un cambio di regime di velocità (abbassamento dei giri del motore) in sicurezza.



Diametro elica bipala [p] 

Fattore 'Z' 

Diametro elica bipala [p] 

Fattore 'Z' 

Diametro elica bipala [p] 

Fattore 'Z' 

4     1307   10     26944   18     261053  
5     2549   11     38374   20     400145  
6     4556   12     53280   22     591427  
7     7616   13     72366   24     847753  
8     12081   14     96418   26     1183760  
9     18364   16     162995          

Note: per elica tripala moltiplicare 'Z' per 1,5. Per diametri elica diversi applicare la seguente formula:
Z = 0.237 * (D+3)^4 * D^0.6        D=diametro elica in pollici


**A.G.**


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Pubblicato su Modellistica International riv:4,5/2010 -autorizzazione concessa- sito:  www.modellisticaint.it


IL KRIS's'ONE


Dati Modello

- Apertura alare....................2267mm
- Profilo Radice.....................NACA 63012
- Profilo Estremità................NACA 63014
- Lunghezza..........................2365mm
- Superficie alare...................99.5dm2
- Massa a vuoto....................8650g
- Carico alare........................86.9g/dm2
- Motororizzazione................Desert Aircraft DA 50R
- Elica....................................Menz 23"x10"
- N° servocomandi.................6
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INTRODUZIONE


Durante una manifestazione aeromodellistica del marzo 2008 sull’Aviosuperficie Valdera a Forcoli, ebbi il piacere di condividere con Marco Benincasa alcune sue opinioni sul modello che a tale manifestazione avevo portato: il mio amato KRIS, per il quale, già nel numero di ottobre 2007 della presente rivista, era stato gentilmente presentato dalla redazione un mio articolo.

A parte la proverbiale disponibilità di Marco a dispensare consigli e ad intrattenersi tranquillamente con tutti, emersero alcuni suggerimenti che, secondo il suo parere, avrebbero migliorato le doti di volo del mio modello.

Impulsivamente fui preso subito dalla voglia di mettere in pratica tali consigli, anche perché il mio modello Marco l’aveva provato, e quindi sapeva di cosa stavamo parlando.

Ma ben presto mi convinsi che non avrei avuto molto stimolo né nel modificare il modello attuale (strada decisamente non percorribile), né tantomeno a costruirne uno uguale a parte gli ‘upgrades’  del caso. Per l’appunto il contesto cadeva in coincidenza con un periodo nel quale la voglia di un ‘Modellone’ mi stava sempre più attanagliando.

Così non fu difficile immaginare di poter concentrare gli sforzi nella progettazione di un nuovo modello che riprendesse dal KRIS la geometria e le proporzioni di base, ma che avesse alla fine le dimensioni adatte ad accogliere un bel 50cc benzina.

In effetti era da un po’ di tempo che coltivavo l’idea di provare un benzina e, dopo una breve campagna di documentazione, la scelta cadde inderogabilmente su quello che, secondo me, è oggi uno dei più affidabili e performanti 2T sul mercato: il Deset Aircraft DA 50R.

La scelta del motore imponeva una dimensione del modello caratterizzata da una apertura alare attorno ai 2.20 m. Semplice dissi, in un primo momento: prendo il progetto del KRIS, lo ingrandisco di 1.3 volte circa ed il gioco è fatto! In realtà poi il gioco non si dimostrò per niente scontato. Infatti le maggiori dimensioni ed il raddoppio (secondo stima) delle masse in gioco, giustificavano una riprogettazione totale della struttura, quanto meno a livello fusoliera. Inoltre anche tutte le parti stampate in fibra (muso, cappottina, copriruota e carrello) sarebbero state ridisegnate completamente per poter realizzare i relativi stampi. Per tutti questi motivi non ci misi molto a convincermi che il progetto sarebbe stato effettivamente in tutto e per tutto un ‘nuovo’ progetto.

Così, alimentato da nuovi stimoli, presi il coraggio a quattro mani e decisi di perseguire una strada che sino ad ora non avevo mai tentato: progettare l’intero modello in 3D.  E devo riconoscere che, a fronte di un impegno iniziale enorme, la decisione si è poi dimostrata vincente, poiché mi ha permesso sia di controllare la geometria in evoluzione, sia di  validare certe soluzioni scelte, sia di realizzare in automatico i files da utilizzare per il taglio a controllo numerico di tutti i vari pezzi.

Una volta definito e chiarito cosa sarebbe nato dalle mie elucubrazioni mentali, si pose pesantemente il problema: e adesso quanto ci metterò a realizzarlo? Beh, considerando il tempo a disposizione tra quello che avrei avuto dopo il lavoro (poco) e quello che mi avrebbe lasciato la famiglia (anche meno), giunsi alla conclusione che…..beh, non l’avrei mai finito!!

Fu così che, quasi per caso, trovai una spalla (in realtà molto più che una spalla!) in un aeromodellista storico del G.A.C. (Gruppo Aeromodellistico Cecina) del quale io stesso faccio parte. In effetti Danilo Creatini coltivava come me la voglia di un modello di tali caratteristiche e dimensioni, per cui il detto "l’unione fa la forza" non fu mai più appropriato.

In buona sostanza, io misi il progetto e lui……praticamente fece il resto. Danilo è un modellista di vecchia data (spero di non offenderlo con questo!), nel senso che sono anni che vola con i modelli che auto-costruisce. Se poi, alle sue indiscusse capacità nel lavorare con precisione e meticolosità, aggiungete il fatto che è pure in pensione, beh capirete il motivo per cui in meno di un anno dal giorno dell’idea il primo prototipo abbia già all’attivo una ventina di voli.

Un ulteriore valido ausilio è arrivato poi da un altro aeromodellista in pensione di vecchia data, abile nella costruzione e preciso nel lavorare balsa e compensato: mio padre, colpevole senza ombra di dubbio di avermi contagiato con la malattia dell’aeromodellismo senza speranze di recupero. Con questo si spiegano i tre modelli ad oggi previsti il primo dei quali, come dicevo poco fa è già stato ‘battezzato’.



ALA E SUPERFICI PORTANTI


La realizzazione dell'ala è stata un po' la prima scommessa che abbiamo affrontato. Danilo infatti aveva da tempo allestito una macchina CNC a due assi per il taglio del polistirolo; la decisione di utilizzarla per costruire tutte le superfici portanti fisse fu quindi abbastanza scontata.

Sapevamo di pagare un po' di peso rispetto alla soluzione centinata, che però ci avrebbe portato via un bel po' di tempo in più. Scelta quindi la soluzione in espanso ricoperto di balsa, abbiamo cercato di realizzare comunque una struttura leggera ma al tempo stesso robusta ed a prova di 3D estremo. Così, ogni semiala è stata scavata al suo interno in linea con la direzione longitudinale dell'ala stessa, realizzando due semigusci che, una volta ricoperti e opportunamente rinforzati, sono poi stati riuniti successivamente.

Ciò ci ha consentito di guadagnare circa 90 g a semiala utilizzando un polistirolo da 15 kg a m^3. La baionetta, rappresentata da un tubo di alluminio da 30 mm di diametro si innesta negli appositi tubi in vetroresina realizzati a parte ed affogati nella parte piena di ciascuna semiala; ciascun porta baionetta è poi collegato rigidamente a tre false centine in compensato da 3mm in modo tale da far si che gli sforzi dovuti ai carichi alari siano trasmessi in modo più equilibrato e d efficace.

Inoltre, due strisce di carbonio monodirezionale (una sul dorso e l'altra sul ventre) larghe 20 mm sono incollate sotto la copertura in balsa e longitudinalmente ad ogni semiala, in corrispondenza del punto di massimo spessore del profilo.

L'effetto è quello di riprodurre un longherone alare principale, caratterizzato da una elevata capacità di resistenza ai carichi dovuti al momento flettente dell'ala. Analogamente all'ala, ma con complessità inferiore sono stati realizzati i piani di coda orizzontale ed il direzionale. Tutte le parti mobili, invece, sono state costruite utilizzando la classica soluzione a centine di balsa da 2 mm di spessore, ottenendo così delle superfici sufficientemente robuste ma estremamente leggere. Ciascuna semiala si innesta nella fusoliera attraverso la baionetta di cui parlavo prima; l'antitorsione è rappresentato da due piccoli supporti in acciaio che si scontrano su due riferimenti posizionati ciascuno sulle fiancate della fusoliera. Tali riferimenti sono regolabili mediante delle brugole in modo da avere la possibilità di aggiustare l'incidenza dell'ala dopo il collaudo. Visto l'efficienza riscontrata della macchina per il taglio del polistirolo si è poi deciso di realizzare anche il dorso della fusoliera in polistirolo svuotato ricoperto di balsa.



FUSOLIERA


Per la fusoliera è stata effettuata una progettazione basata sulla volontà di ottenere un oggetto totalmente realizzato in compensato di pioppo e betulla da 3 mm di spessore; ogni singolo pezzo, dalle fiancate al più piccolo rinforzo, è stato disegnato in 3D ed assemblato sul modello in modo da controllare la bontà degli incastri.

Ho speso diverse serate per ottimizzare le forme, gli incastri e minimizzare i pesi, ma alla fine il risultato è stato veramente significativo. Ovviamente a questo punto si è presentato il problema di scegliere chi avrebbe realizzato i pezzi tagliati a CNC. Navigando sulla rete mi sono imbattuto quasi per caso in una ditta situata a Canavaccio di Urbino: la LASERIDEA www.laseridea.com. Questa ditta è specializzata nel taglio CNC su materiali relativamente teneri (legno, pelle e plastiche) il che ha consentito di ottenere spessori di taglio, su compensato di pioppo e betulla, decisamente sottili e precisi. Devo riconoscere che i risultati sono stati ottimi, considerando anche il fatto che il materiale da tagliare la ditta lo fornisce direttamente ed i pezzi realizzati (relativi ad un totale di tre fusoliere complete) mi sono stati direttamente recapitatii a casa.

Non ultimi gli aspetti legati alla disponibilità del personale, alla capacità di recepire tutte le mie indicazioni ed al prezzo che ritengo sia stato sicuramente interessante. Da consigliare!! Per quanto riguarda la caratterizzazione delle parti iniziamo dicendo che il carrello, realizzato in due componenti separati, si inserisce in fusoliera senza che risulti visibile nessun tipo di vite o dado necessario al suo serraggio. Nella parte inferiore della fusoliera è stato realizzato il lungo condotto necessario ad accogliere qualunque tipo di marmitta per motori da 50cc. Ovviamente la presenza di tale cavità spezza virtualmente in due parti separate la fusoliera e la indebolisce proprio nel punto dove si trova la concentrazione degli sforzi dovuti alla presenza del carrello.

E' stato quindi necessario pensare ad una soluzione localmente irrobustita per consentire il corretto alloggio della marmitta e garantire una sufficiente rigidezza in presenza di eventuali atterraggi non proprio da manuale.

Il supporto motore è stato progettato con il metodo classico dello 'scatolato a sbalzo': tutta la struttura centrale interna della fusoliera è realizzata in compensato di betulla da 3 mm, fuoriesce dalla ordinata parafiamma e finisce sull'ordinata motore di compensato multistrato da 10 mm. Come dicevo prima parlando dell'antitorsione dell'ala, su ciascuna delle due fiancate della fusoliera sono affossati due piccoli supporti di materiale plastico: mediante utilizzo di due brugole, inserite negli opportuni alloggi filettati, si realizza la battuta per il blocco dell'ala ed al tempo stesso la possibilità di registrarne la rotazione attorno all'asse della baionetta.

Un punto critico della fusoliera è senza dubbio rappresentato dalla sezione che divide la parte anteriore dal troncone di coda. Su di essa si scaricano gli sforzi che derivano dal momento flettente provocato dalle azioni portanti e deportanti che agiscono sulle superfici del timone orizzontale.

Per garantire un irrobustimento locale i listelli di balsa 8x8 mm orizzontali, che corrono lungo tutta la fusoliera, sono stati rinforzati localmente affogando al loro interno dei tubetti pieni di carbonio da 2 mm di diametro. In tutto se ne trovano sei, tre per ogni fiancata e collaborano in modo pesante al rinforzo della struttura proprio nel punto critico evidenziato.



PEZZI STAMPATI


Per tutto ciò che riguarda i componenti da realizzare da stampo, Danilo ha messo in atto tutta la sua proverbiale esperienza.

Così, con precisione maniacale, ha realizzato gli stampi e le stampate del musetto, della cappottina, dei carrelli, dei passaruota e persino dell'ogiva. Da tener conto che per questi ultimi tre pezzi le stampate sono state realizzate in carbonio a vista, per rendere ancora più accattivante il risultato finale.

Per ogni pezzo è stato dapprima costruito il modello in polistirene ricoperto di lana di vetro, stuccato e lavorato in modo tale da ottenere una superficie finale il più liscia possibile. Successivamente se ne è ricavato lo stampo ed infine le stampate, ottenute utilizzando lana di vetro e carbonio nei punti di rinforzo per garantire rigidezza e leggerezza allo stesso tempo.



ALLESTIMENTI


Per la scelta del motore, come ho già accennato all'inizio, non ho avuto molti dubbi: il DA 50R. Dovevamo però scegliere quale tipo di marmitta utilizzare. In un primo momento pensavamo di impiegare un semplice barilotto, ma dopo un po' di consulta siamo stati convinti nell'acquistare un bel canister. Da buoni italiani non potevamo che scegliere AS POWER anche perché avevamo sentito in giro pareri più che favorevoli a riguardo.

Devo inoltre riconoscere che la ditta si è dimostrata molto disponibile a consigliarci una tipologia di marmitta che fosse ben alloggiabile, compatibilmente con gli ingombri che avevamo: dopo aver spedito loro un prospetto con le dimensioni principali la AS POWER ci ha fornito il modello del canister ed il relativo collettore adeguati. Un dubbio 'amletico' che ci ha attanagliato sin dalle prime fasi della costruzione è stato quello di decidere se utilizzare eventualmente una centralina per l'impianto radio oppure ricorrere ai 'santi vecchi'. Mi sono consultato anche con Marco Benincasa, con il quale abbiamo ovviamente convenuto che non c'era motivo per utilizzare una centralina, al limite si poteva pensare ad un double-energy, che consente di utilizzare due pacchi batteria piuttosto che uno solo (giusto per aumentare la sicurezza in termini di alimentazione).

Ma ovviamente l'appetito vien mangiando e come poter quindi rinunciare ad uno sfizio? Alla fine perciò abbiamo deciso di orientarci su di una ALEWINGS MINIMAC2 alimentata da due pacchi LIPO da 2000 mAh: anche in questo caso prodotto italiano, dal prezzo interessante e soprattutto con una discreta credibilità nel panorama modellistico italiano e non solo.

Il tutto è stato poi corredato con un regolatore di tensione sull'accensione, stabilizzato a 5.2 volt che ci ha permesso di utilizzare una LIPO da 1800 mAh sulla centralina motore ed un interruttore elettronico, sul comando del gas, che ci permette di spegnere il motore in condizioni di funzionamento normale ed in casi di emergenza….tutto ALEWINGS ovviamente! Per i servocomandi ho scelto quattro FUTABA 9351 uno per ogni superficie mobile delle ali e del profondità, ed un 9156 da 24 kg di coppia sul direzionale. Per il comando del GAS ho usato un medio piccolo FUTABA 3002 con ingranaggi metallici, che mi ha permesso di risparmiare qualche grammo.

Ma quanto scrupolo direte voi! Beh in effetti devo riconoscere che su di un aspetto sono rimasto un po' deluso: il peso. Al termine del progetto avevo stimato una massa a vuoto attorno agli 8 kg (grammo più grammo meno); abbiamo visto lievitare il peso delle parti man mano che procedevamo con la costruzione e nonostante ci siamo sforzati di risparmiare dove potevamo, alla fine purtroppo la bilancia ha parlato chiaramente: 8.650 kg! E' chiaro che qualcosa di troppo esiste intrinsecamente: i tre pacchi batteria, la centralina, lo stabilizzatore di tensione, l'interruttore elettronico ed infine l'uso del canister piuttosto che di un semplice barilotto. Resta il fatto che nella costruzione dei prossimi due esemplari dovremo capire dove poter guadagnare qualcosa in modo da ridurre significativamente il peso finale.



COLLAUDO


Poco prima dell'inizio dell'estate Danilo era pronto per l'evento. Ci siamo ritrovati dapprima a casa sua per un primo rodaggio motore. All'inizio abbiamo avuto alcune esitazioni, dovute al fatto che motori a benzina non li avevamo mai trattati, ma dobbiamo riconoscere che, da questo punto di vista, il DA 50R ci è venuto incontro in modo magistrale. Da subito è emersa l'estrema affidabilità di questo motore, che ci ha rassicurato immediatamente.

Come consigliato ripetutamente ho effettuato i primi voli di rodaggio con olio minerale al 3% per poi passare al sintetico dopo 4/5 litri di miscela bruciati. Non ho certo esperienza per valutare se avrei potuto fare diversamente (sui forum e sulla rete i consigli per come rodare un benzina si sprecano!), ma sicuramente devo dire che questo procedimento non mi ha creato nessun problema. L'unica perplessità, per altro poi successivamente fugata, è sorta quando dopo 5/6 voli il motore si è spento ripetutamente in atterraggio al momento di togliere gas.

Il motore sembrava non aver problemi a terra, ma in volo il rumore diventava più sordo e borbottante. Consigliandomi successivamente con Marco Benincasa abbiamo appurato che il problema era riconducibile ad una insufficiente areazione del carburatore che, in volo, probabilmente gli veniva a mancare un po' d'aria a causa di vortici che si creavano all'interno del musetto. E' stato sufficiente ricavare una seconda presa d'aria all'interno del vano motore per risolvere completamente il problema. L'elica che ho usato per il rodaggio è stata una 22/10 successivamente sostituita con una 23/8 dopo essere passato all'olio sintetico.

Non so per quale motivo, ma il giorno del collaudo mi sono sentito più tranquillo di altre volte e devo dire che le aspettative sono state tutte rispettate. Il modello, nonostante i suoi 8 kg e passa non manifesta apparentemente nessun problema particolare. Certo, alcuni interventi per arginare piccoli problemi ve ne sono stati; uno fra tutti le vibrazioni sulla cappottina, che ci hanno costretto a modificare il sistema di aggancio pulito ed elegante che Danilo aveva pensato, ma che alla fine abbiamo dovuto sostituire con i tradizionali sistemi a perno e vite. Il volo del modellone è plastico e pulito; non ho molta esperienza per fare paragoni, ma da quello che ho potuto vedere mi sembra che vi siano tutti i presupposti per definirlo un 3D purosangue.

Certo, mi piacerebbe vederlo in mano a chi ha pollici più dinamici dei miei in modo da tirargli un po' il collo! L'atterraggio è veramente una formalità, poiché togliendo motore il modello rallenta incredibilmente ma senza stallare; si può arrivare a tirare il cabra fin quasi a farlo fermare in aria. Forse anche la scelta del profilo alare, un Eppler simmetrico a doppia curvatura (14% alla estremità e 12% alla radice), ha contribuito a conferire tali caratteristiche di estrema manovrabilità. Unico difetto di comportamento dinamico fino ad ora riscontrato è la leggera tendenza a picchiare una volta entrati a coltello: occorre agire un po' sul cabra se si vuole mantenere una traiettoria diritta.

Per il resto devo dire che la soddisfazione nel guidare un mezzo del genere per noi che veniamo dai 2T a miscela classici è enorme. Il motore a benzina risponde con una potenza a bassi giri impressionante e le capacità di manovra, unita al basso carico alare consentono al modello possibilità acrobatiche illimitate.

Cosa posso dire! Beh, sicuramente questo è il modello più grosso e complesso che abbia progettato da quando coltivo questa mia passione e non è detto che sia l'ultimo, anzi! La voglia di scoprire e costruire dal nulla non si è ancora placata in me e credo che tenterò ancora di trovare stimoli nuovi nel concretizzare idee che bollono nella mia mente 'malata'.

Per adesso mi fermo qui, ringraziando tutti coloro che mi hanno ascoltato ed in particolare Marco Benincasa e tutta la redazione di Modellistica che ancora una volta mi ha concesso questo spazio e dedicato del tempo prezioso.


**A.B.**


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