Il dirigibile
Il dirigibile (o aeronave) è un aeromobile che si sostenta grazie
alla spinta di un gas più leggero dell'aria, galleggiando, secondo
il principio di Archimede, in base al volume di aria spostata, allo stesso
modo di palloni e mongolfiere, e che si muove spinto da motori come gli
aerei. Nei
dirigibili dunque i motori hanno prevalentemente una funzione propulsiva
e non anche una di sostentazione come nel caso degli aeroplani. Un dirigibile
a cui si fermino contemporaneamente tutti i motori non cade ma si muove
spinto dal vento come un pallone libero (vedremo più avanti una
parziale eccezione a questa regola).
Un dirigibile è costituito da
- un involucro destinato a contenere il gas (o le celle del gas)
- una "gondola" e i vani per l'equipaggio e il carico
- uno o più motori
- gli impennaggi necessari per stabilizzare la traiettoria e consentire
la manovra del dirigibile in movimento
I gas di sostentazione possono essere:
- l'idrogeno: solleva molto (circa 1,1 kg per mc), costa poco,
è infiammabile
- l'elio: solleva molto (circa 1 kg per mc), costa molto, non è
infiammabile
- l'aria calda: solleva poco (circa 0,3kg per mc) costa poco, non
è infiammabile
La regolazione della quota può essere effettuata:
- in modo statico mediante sgancio di zavorra (per salire) o fuoruscita
di gas (per scendere) o mediante variazioni di temperatura del gas
- in modo dinamico attraverso l'azione delle superfici di governo o la
spinta di eliche orientabili
Tipologie di dirigibili
a.
Flosci o "Blimp" o anche "non rigidi": l'involucro
mantiene la sua forma soltanto grazie ad una leggera sovrapressione del
gas rispetto all'atmosfera esterna (fondamentale l'uso dei "ballonet",
uno o più palloni pieni d'aria all'interno dell'involucro, il cui
volume si modifica per compensare le naturali oscillazioni di volume del
gas dovute a variazioni di pressione o temperatura). La gondola, su cui
si trovano motori ed eliche, è "appesa" direttamente
all'involucro. Di solito di dimensioni piccole o medie (fino a 10.000
mc negli anni '30). I considerevoli progressi nei materiali nei decenni
successivi hanno permesso a questo tipo di dirigibili di raggiungere dimensioni
ragguardevoli (42.000 mc per 125 mt di lunghezza nel '58).
b.
Semirigidi: l'involucro mantiene la forma in parte per sovrapressione,
in parte grazie ad una "trave" che va da prua a poppa, e che
funge da supporto per la gondola, il carico i motori e gli apparati. Il
semirigido, concepito dai francesi (Lebaudy - Julliot) fu sviluppato dalla
"scuola italiana" (semirigidi erano il "Norge", l'"Italia",
il "Roma", il più grande semirigido mai costruito). Questa
formula era tipica di aeronavi di medie dimensioni (fino a 30 - 40.000
mc). Recentemente il progresso dei materiali e delle tecnologie costruttive
ha permesso di progettare un gigantesco dirigibile semirigido da trasporto
(CL 160 Cargolifter) da 550.000 mc di volume e 260 m. di lunghezza (rimasto
ancora allo stadio di progetto per difficoltà finanziarie della
società produttrice). Semirigido è anche lo "Zeppelin
NT", attualmente 3 esemplari in servizio per voli turistici.
I dirigibili flosci e semirigidi sono detti anche "dirigibili a
pressione" per il fatto che in entrambi i tipi la stabilità
di forma è assicurata dalla pressione del gas.
c.
Rigidi: a differenza dei flosci e dei semi rigidi, nei rigidi la stabilità
di forma del dirigibile è assicurata da una intelaiatura completa
da prua a poppa realizzata in materiali leggeri (leghe di alluminio, legno,
oggi si farebbe largo ricorso a nuovi materiali come la fibra di carbonio)
a cui sono collegati i motori, la gondola, i vani di carico, gli impennaggi,
e su cui è teso l'involucro. Il gas è contenuto in numerose
celle distribuite all'interno del telaio. La formula (Zeppelin) ha permesso
di raggiungere le massime dimensioni finora raggiunte per questo mezzo
(fino a 200.000 mc di volume e 250 mt di lunghezza) e le massime velocità
(140 kmh). Nei rigidi (ma anche nei semirigidi) è inoltre possibile
una miglior distribuzione dei carichi e in particolare la più idonea
collocazione dei motori.
d.
Una recente variante dei dirigibili flosci sono i dirigibili ad aria calda
che applicano al dirigibile il principio della mongolfiera usando come
gas di sostentazione aria portata ad alta temperatura (nella foto "Kubicek
AV2"). Si tratta di dirigibili che hanno un costo significativamente
più basso dei dirigibili a elio (ma anche prestazioni più modeste).
e. Un'ulteriore variante, (che riguarda, al momento, mezzi che non hanno
ancora superato la fase del progetto o del prototipo) è quella
dei dirigibili "ibridi", in cui il sostentamento è in
parte statico (gas), in parte dinamico (eliche e idonea forma dello scafo
come negli aerei o rotori ad asse verticale come negli elicotteri).
Le infrastrutture
Le operazioni dei dirigibili non necessitano di aeroporti ma richiedono
strutture a terra che variano moltissimo in base alle dimensioni e alle
caratteristiche dei dirigibili oltre che alla funzione dell'infrastruttura
(sosta o ricovero).
 Si
va da strutture minime utilizzabili semplicemente per carico/scarico e
rifornimento, che si possono limitare ad un pilone di ormeggio, un'area
relativamente sgombra da ostacoli e poco altro, fino a strutture che consentono
il ricovero dei mezzi e la loro manutenzione (hangar di grandi dimensioni
e officine).
Dirigibili
molto piccoli, blimp ad elio o ad aria calda, possono accontentarsi di
basi mobili, montate su camion, su cui si possono riporre i mezzi sgonfiati
alla fine della missione (nella foto lo Skyship 600B).
Caratteristiche
pecu-liari presentano le procedure di atterraggio che per i grandi dirigibili
degli anni 30 prevedevano l'utilizzo di squadre di decine (talvolta centinaia)
di uomini per le manovre a terra. Successivamente si sono introdotte dosi
crescenti di automazione. Oggi, per i dirigibili (non grandissimi) attualmente
in servizio, sono sufficienti pochi uomini.
I punti di forza e i punti di debolezza
Come ogni altro mezzo, il dirigibile presenta caratteristiche specifiche
che lo rendono più o meno idoneo ai diversi tipi di impiego.
Fra gli aspetti positivi possiamo citare
- la possibilità di procedere a basse velocità o di fermarsi
in volo
- la possibilità di decollo verticale o molto corto
- i bassi consumi di carburante
- la ridotta rumorosità
- la possibilità di operare su superfici non preparate o sull'acqua
- l'abbondanza di spazio a bordo
- la grande o grandissima autonomia (in km e/o in tempo di permanenza
in aria)
- la possibilità di trasportare carichi molto pesanti e/o ingombranti
Fra i limiti:
- le velocità non elevate (non superiori ai 150 kmh)
- la sensibilità alle perturbazioni atmosferiche (soprattutto al
vento)
- le grandi dimensioni rispetto al carico (la capacità di carico
è funzione del volume di gas contenuto)
- il costo elevato degli hangar
- la dimensione degli equipaggi in volo e a terra
Non abbiamo riportato fra i limiti la sicurezza perché non risulta
evidente che il dirigibile storico sia stato un mezzo particolarmente
pericoloso e perché con le attuali tecnologie è possibile
che il dirigibile moderno possa avere la sicurezza fra i suoi punti di
forza.
Una riflessione sulle potenzialità del dirigibile nel XXI secolo
non può non tener conto degli innumerevoli avanzamenti scientifici
e tecnologici che si sono prodotti nei decenni che ci separano dall'età
d'oro dei dirigibili e che hanno fortemente ridimensionato alcuni dei
limiti più significativi del mezzo, basterà ricordare fra
gli altri:
- il miglioramento delle previsioni meteo e la miglior comprensione dei
fenomeni meteorologici che riduce sostanzialmente le possibilità
per un dirigibile di imbattersi in perturbazioni impreviste e consente
di tracciare la rotta disponendo di mappe dell'atmosfera aggiornate in
tempo reale.
- l'applicazione dei computer alla progettazione delle strutture. Possibilità
preziosa soprattutto per i grandi dirigibili
- la miniaturizzazione degli apparati e i nuovi materiali che consentono
di ridurre il peso della struttura e di aumentare corrispondentemente
la quota di carico pagante
- l'automazione e la robotica che possono comportare importanti riduzioni
del personale necessario sia in volo che a terra
Si deve infine tener conto che le caratteristiche positive o negative
di un mezzo o di una formula sono essenzialmente tali rispetto agli impieghi
ipotizzati. E' solo in relazione a tali impieghi che si possono definire
i confini di competitività dei vari mezzi e più in generale
delle varie soluzioni.
Quella che è una qualità positiva per un'applicazione,
può essere irrilevante o addirittura negativa per una diversa applicazione,
ad esempio la velocità, importante per i trasporti diventa meno
positiva o addirittura negativa per missioni come la pubblicità,
l'osservazione o il soccorso aereo.
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