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Caro Luca,

avevo visto quella mail sull'argomento in oggetto, ma non ero intervenuto... perché ero troppo "scandalizzato" da come viene trattato da alcuni questo argomento specifico.

Ma é mai possibile che i vostri istruttori non abbiano provveduto ad enfatizzarvi l'importanza di tutto quanto concerne l'elica ed il suo fissaggio al motore ed a darvi almeno delle direttive di base circa questo VITALE particolare, considerato che la quasi totalità dei praticanti il VDS esegue in proprio la manutenzione, se non addirittura la costruzione e le eventuali modifiche?

Cerchiamo di capirci. Se un'elica si delamina alla tip, si disarticola dal suo fissaggio alla flangia o comunque si trova improvvisamente in condizioni di dissimmetria dinamica tra le due pale(rottura/allentamento differenziato dei bulloni del mozzo), anche solo per un istante, SOLO ECCEZIONALMENTE IL VELIVOLO RIESCE A CONTINUARE A VOLARE, poichè la normale evoluzione di tali inconvenienti consiste solitamente nell'istantaneo distacco del propulsore dal mezzo, con la conseguenza che quest'ultimo non è più in condizioni di volare a causa dell'eccessivo spostamento del baricentro (viene giù facendo looping di coda!).

Ciò che bisogna ben capire e di cui bisogna rendersi ben conto é che un'elica in rotazione é un accumulatore di un'enorme quantità di energia cinetica che rimane latente e resta in equilibrio finchè é assicurata la simmetria del sistema. Ma non appena, per qualunque motivo, tale simmetria viene meno questa enorme energia si scatena attraverso l'albero del motore e non c'é fissaggio di castello motore che possa resistervi.

E ciò senza entrare nel merito delle installazioni con elica propulsiva...

Mettiamoci bene in testa che le condizioni dell'elica e del suo fissaggio ha, in un aereo, la stessa identica importanza che ha il fissaggio delle ali alla fusoliera, con la differenza che é sede di sollecitazioni ben più complesse e critiche.

Fatta questa premessa espongo quì di seguito alcuni indirizzi di base, dai quali spero si potrà capire che ciò che riguarda i particolari dei fissaggi delle eliche alla flangia motore non può essere assolutamente oggetto di improvvisazione o di tentativi, ma deve derivare ESCLUSIVAMENTE dallo studio analitico e specifico che può essere affrontato con sicurezza solo dall'interazione tra costruttore del motore e costruttore dell'elica.

  1. l'accoppiamento torsionale del mozzo dell'elica alla flangia, in assenza di colonnine guida, deve essere assicurato SOLAMENTE dall'attrito radente tra il piano del mozzo dell'elica ed il piano della flangia, il quale attrito é funzione dell'area di contatto e della relativa pressione (assicurata, appunto, dal "tiro" dei bulloni).oltre che della natura e della finitura superficiale delle facce. Data la natura alternata dei carichi torsionali (effetto volano) e l'elasticità del sistema, é ovvio che qualora l'attrito radente dovesse calare al di sotto del previsto, si verificherebbero degli slittamenti nell'accoppiamento che provocherebbero nei bulloni carichi asimmetrici alternati e di tranciamento non previsti, che ne provocherebbero presto la rottura.
  2. Il "tiro" assicurato dai bulloni ha dei limiti massimi e minimi ammissibili non molto distanti tra loro, e che tuttavia non devono mai essere superati anche in presenza di oscillazioni delle variabili interessate intrinseche al sistema (oscillazioni delle temperature, cedimenti e rigonfiamenti dei materiali lignei etc). In tali bulloni le dimensioni, le lunghezze, i materiali e le TEMPERE, che comportano resistenze e moduli elastici diversi, sono studiati nelle loro interrelazioni e determinati in modo tale da assicurare le minime oscillazioni del "tiro" al mutare delle altre variabili. In genere la resistenza alla trazione richiesta per i bulloni di fissaggio delle eliche é calcolata con amplissimi margini e non rappresenta mai un problema, purché la sollecitazione sia un carico di trazione puro, cioè distribuito uniformemente sull'intera sezione del gambo. Per contro, se si verifica uno slittamento tra elica e flangia dell'albero motore, tale condizione non é più verificata, e non c'é dimensionamento o materiale che possa resistere a lungo alle sollecitazioni che si verificano in tali circostanze.
  3. Il sistema ideale di frenatura dei bulloni delle eliche dipende dal tipo dell'installazione. In presenza di flangia filettata (e quand'anche siano previsti dei controdadi) occorre effettuare la frenatura delle teste passando negli appositi fori il filo da frenatura. Nei sistemi a bullone e dado, il sistema migliore è l'impiego di dadi a torre e di bullone forato in corrispondenza del dado con l'impiego di coppiglie per evitare lo svitamento. Altro sistema ammissibile è l'impiego di dadi autofrenanti integralmente metallici, tenendo presente che il dado funziona un po' come una filiera, per cui dopo alcune manovre vanno sostituiti poiché l'effetto frenante diminuisce ad ogni manovra. Molte installazioni sugli ULM impiegano anche dadi autofrenanti con inserto in plastica: sono in linea di principio contrario all'impiego di tali dispositivi in accoppiamenti vitali di questo tipo, oltretutto dove possono essere presenti notevoli escursioni termiche (p.e. riduttore scarso di olio e/o di raffreddamento). In NESSUNA circostanza andare in volo senza un qualche sistema di frenatura dei dadi/bulloni fissaggio elica. Interporre sempre almeno una rondella di adatto spessore sotto il dado, ma non interporre mai più di tre rondelle sotto il dado e/o sotto la testa del bullone.
  4. Per quanto detto in premessa, ispezionare attentamente a vista TUTTA l'elica su base giornaliera; in presenza di QUALSIASI irregolarità (delaminazioni, tacche, scollature, cricche, polvere nera all'interno dell'ogiva o sotto rondelle, dadi o teste dei bulloni), NON andare in volo e controllare o far controllare da esperto (vero), ricordandosi che i migliori referenti sono sempre i costruttori del motore e quelli dell'elica.
  5. Qualsiasi colpo all'elica a motore fermo, anche apparentemente lieve, subito urtando un corpo pesante nel manovrare il mezzo a terra, DEVE SEMPRE far sospettare un danno occulto alla stessa, per cui sarebbe bene sottoporla all'esame del costruttore il quale, saggiandone l'elasticità e le eventuali deformazioni, potrà verificarne, o eventualmente ripristinarne, l'integrità.
  6. Seguire PEDISSEQUAMENTE le indicazione del costruttore circa le coppie di serraggio e la frequenza della loro verifica/ripristino (generalmente, per eliche lignee o equivalenti, alle prime 20 ore o 50 cicli, e poi ogni 100 ore -o 250 cicli- e comunque almeno annualmente). Ricordare che le coppie di serraggio sono generalmente date per accoppiamenti NON lubrificati e non tengono conto di eventuali coppie residue (per flange filettate, nel qual caso vanno determinate singolarmente e sommate a quelle di serraggio prescritte).
Caro Luca, guarda che ho semplificato molto, ma spero di aver reso un po' l'idea di che razza di bestiaccia é un'elica che gira. Ora capirai perché non sono in grado di dare una risposta responsabile al tuo quesito, anche perché, se ne avessi la competenza, non ne hai fornito tutti gli elementi (motore, superficie/dimensioni flangia, spessore mozzo elica, materiale e peso elica, numero e circonferenza di giacimento dei bulloni, diametro dei fori e filetto, solo per citarne alcuni). Comunque, anche tenendo presente quanto di cui al 3° comma del punto 2), ti sconsiglio dall'effettuare sostituzioni rispetto a quando previsto dal costruttore o fornitore del kit.

Scusate se posso essere sembrato salire in cattedra, ma sono piccino (5 ft e 4 1/2" , oltretutto in ulteriore calo per numero di primavere), ed in caso contrario quelli delle ultime file avrebbero avuto difficoltà a seguirmi.

Negli artiglidell'aquila

Ciao

Adriano