Il PROPELLER questo misterioso

La differenza tra un aereo con l’elica a passo fisso ed uno con il passo variabile a giri costanti, e come una macchina con le marce ed una a presa diretta, si può adattare i giri del motore alla reale velocità o potenza necessaria in modo da avere sempre un ottimo rapporto tra prestazioni e utilizzo del motore.
Il funzionamento delle eliche a giri costanti si basa sulla presenza di un regolatore di giri che, agendo su un apposito meccanismo, fa cambiare l’angolo di calettamento delle pale ogni volta che varia la coppia motrice o la coppia resistente cui l’elica è soggetta, così da mantenere le due coppie in equilibrio senza che la velocità di rotazione subisca variazioni.

Parte con questo numero una serie di guide realizzate dal mitico Armando Minichini, che cura il gruppo Aviazione realtà e simulazione su Facebook dove troverete un gran numero di articoli interessantissimi sul volo.

LE ELICHE A GIRI COSTANTI di Armando Minichini

Il regolatore è accoppiato all’albero dell’elica , cosi da sentirne la velocità di rotazione. Il pilota dispone in cabina di un comando che permette di tarare il regolatore tanto da mantenere il numero di giri desiderato. il meccanismo della variazione del passo invece è montato sul mozzo dell’elica, ed è capace di far ruotare le pale intorno al loro asse longitudinale, tra due posizioni estreme delimitate da fermi meccanici. Quando desidera aumentare i giri , il pilota spinge avanti il comando e tramite il meccanismo regolatore,in seguito alla diminuzione della forza oleodinamica l’angolo di calettamento delle pale diminuisce, e i giri aumentano. L’opposto avviene quando il pilota tira indietro il comando dei giri dell’elica, in seguito all’aumento della forza oleodinamica l’angolo di calettamento delle pale aumenta ed i giri diminuiscono.


La stessa regolazione dei giri da parte del regolatore si verifica quando variano le condizioni di volo.Se per esempio l’aeromobile è in volo rettilineo orizzontale a potenza costante e il pilota alza il muso per iniziare una salita, la velocità di volo diminuisce, causando un aumento dell’angolo di incidenza delle pale, in seguito al quale aumenta la coppia resistente e i giri cominciano a diminuire , tramite il meccanismo regolatore la forza oleodinamica diminuisce, l’angolo di calettamento diminuisce e i giri riaumentano finchè il regolatore ritorna onspeed. Viceversa se l’aeromobile inizia una discesa, la velocità di volo aumenta causando una diminuzione dell’angolo di incidenza delle pale, in seguito al quale diminuisce la coppia resistente e i giri cominciano ad aumentare ,in seguito ad un aumento della forza oleodinamica , l’angolo di calettamento aumenta e i giri ritornano al valore che consente al regolatore di rimanere onspeed.


Lo stesso avviene quando la coppia motrice viene modificata muovendo la manetta del gas. Gli aumenti della coppia motrice inducono aumenti dell’angolo di calettamento, che impediscono aumenti di giri , mentre le diminuzioni della coppia motrice inducono diminuzioni dell’angolo di calettamento che impediscono diminuzioni di giri.

Ecco perchè quando un motore è accoppiato ad un elica a giri costanti , il contagiri non può più essere usato da solo come indicatore della potenza erogata dal motore, in quanto alle variazioni della coppia motrice indotte dai movimenti della manetta non corrisponde alcuna variazione dei giri. Gli aeromobili equipaggiati con eliche a giri costanti sono perciò dotati di un manometro della pressione assoluta di alimentazione o MANIFOLD ABSOLUTE PRESSURE (MAP) , il quale rileva la pressione esistente nel condotto di aspirazione del motore, cioè la pressione con la quale la miscela entra nei cilindri.

Poichè questa pressione dipende principalmente dall’apertura maggiore o minore della valvola a farfalla, il manometro della MAP offre un’ indicazione, sia pure indiretta, della coppia motrice sviluppata dal motore.I manometri della MAP sono di norma graduati in pollici di mercurio con valori grosso modo compresi tra 10 e 30.Il valore massimo , esattamente uguale alla pressione atmosferica esistente all’esterno, è indicato quando il motore è fermo, in quanto nel condotto di aspirazione si trova appunto la pressione atmosferica. Un valore molto vicino, leggermente minore a causa delle perdite di carico incontrate dall’aria mentre affluisce verso i cilindri, è indicato quando il motore è in moto con la manetta tutta avanti , cioè con la valvola a farfalla completamente aperta .La manetta del gas degli aeromobili con elica a giri costanti, pertanto attraverso la valvola a farfalla , controlla la pressione di alimentazione
indicata dal manometro della MAP, e quindi la coppia motrice; mentre il comando dell’elica, attraverso il regolatore , permette di variare i valori di RPM indicati dal contagiri.I valori prescritti dai due strumenti , sono suggeriti dal costruttore tramite tabelle riportate dal manuale di volo .

Durante le variazioni di potenza è consigliabile evitare che la MAP aumenti in modo eccessivo rispetto ai giri, perchè , sottoponendo il motore ad alti valori di pressione mentre gira lentamente, si possono indurre sollecitazioni pericolose.
Come variare la potenza: per ridurre la potenza si riduce prima la MAP e poi i giri, per aumentare la potenza si aumentano prima i giri e poi la MAP.

Durante il decollo e la salita iniziale, sia la manetta del gas sia il comando dell’elica vengono lasciati completamente avanti in modo che il motore, con la valvola a farfalla completamente aperta e con i giri al valore massimo , possa erogare la massima potenza.La prassi più comunemente osservata durante le salite normali, prevede che al superamento di una quota ritenuta di sicurezza ( almeno 500 piedi AGL ) sia la MAP sia i giri vengano ridotti leggermente ( di solito 25 pollici e 2500 RPM ).Man mano che la salita procede, all’aumentare della quota la MAP tende a diminuire, ma il pilota la può tenere a valore costante riportando gradualmente avanti la manetta finchè la stessa è tutta dentro. Da quì in poi pur con la manetta tutta avanti , la MAP diminuisce stabilmente al crescere della quota in ragione di circa 1 pollice per ogni 1000 piedi e il pilota non può far altro che accettare la conseguente diminuzione di potenza.

Raggiunta la crociera , la potenza viene regolata in base alle tabelle del costruttore ed in base all’esigenza del pilota. In discesa si può impostare qualunque combinazione di MAP e RPM che consente di perdere quota con il rateo desiderato.Quando si ha necessità di scendere con un rateo pronunciato senza far aumentare troppo la velocità, e senza ridurre troppo la MAP per non raffreddare eccessivamente i cilindri, i giri possono essere ridotti fino al limite inferiore dell’arco verde del contagiri.

 

 

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