PRESENTAZIONE

Il primo ad aver intuito in qualche modo il principio che avrebbe poi permesso il primo volo documentato della storia umana, fu un prelato italiano: il gesuita e filosofo Francesco Lana dÈ Terzi. Egli studiando l'opera di Torricelli sulla pressione atmosferica e ricordando la legge di Archimede che riguarda i corpi immersi in un fluido, arrivò alla conclusione che sarebbe riuscito a volare chi per primo avesse ideato un contenitore più leggero dell'aria. Il primato andò ai fratelli francesi Montgolfier che fabbricarono un immenso pallone fatto di carta e tela e lo riempirono d'aria calda. Il pallone, chiamato mongolfiera in loro onore, si sollevò e volò: era il 5 maggio del 1783; il 21 novembre dello stesso anno, il prof. Pilatre de Rozier e il marchese d'Arlandes si imbarcarono coraggiosamente su un pallone aerostatico e si sollevarono da terra per la prima volta nella storia dell'umanità. Il pallone aerostatico andava perfezionandosi. Al posto dell'aria calda si iniziarono ad utilizzare i gas più leggeri, come l'elio e l'idrogeno. Quest'ultimo in particolare era molto usato perché ottenibile a basso costo e perché più leggero degli altri; ha il solo grosso difetto di essere facilmente infiammabile e, mischiato all'ossigeno atmosferico, esplode con facilità. Un grande limite dei palloni era la non-dirigibilità, ovvero l'impossibilità di essere governati se non parzialmente; infatti per riuscire ad operare precisi spostamenti, occorreva salire e scendere alla ricerca del vento che spirasse nella direzione ideale.

Visita virtuale del padiglione aeronavale del Museo nazionale della scienza e della tecnologia Leonardo da Vinci di Milano

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IL DIRIGIBILE

Verso la fine dell'Ottocento viene inventato il motore a combustione interna che rivoluziona anche il mondo nascente dell'aeronautica. Il pallone aerostatico riempito di elio e idrogeno viene allungato a forma di sigaro e munito di motori dotati di eliche: nasce il dirigibile, velivolo più leggero dell'aria come il pallone ma che può essere facilmente pilotato. Vennero organizzati i primi servizi di linea aerei con dirigibili. Soprattutto in Germania, grazie al barone Ferdinand von Zeppelin, furono costruiti dirigibili di enormi dimensioni. Nonostante questi notevoli successi rimaneva però il problema di riuscire a volare con un mezzo più pesante dell'aria: i primi a riuscire in questa impresa, il 17 dicembre 1903, furono Orville e Wilbur Wright, due fratelli americani che possedevano una piccola fabbrica di biciclette a Dayton. In primo luogo i due fratelli costruirono un aliante che impararono a manovrare con progressivi perfezionamenti i comandi; intanto si tenevano informati circa i tentativi che un altro americano, Samuel Pierpont Langley, andava facendo per conto del Dipartimento della Guerra degli Stati Uniti. Del Langley, che ebbe meno fortuna di loro, studiarono gli errori.

Schema di un dirigibile

Il dirigibile tedesco Hindenburg prende fuoco (1937)

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IL PRIMO VOLO IN AEREO

Quando i fratelli Wright decisero che ormai erano pronti, si spostarono sulla spiaggia di Kitty Hawk nel North Carolina e applicarono al loro aliante un motore munito di elica. Il rudimentale velivolo non aveva un carrello proprio e per il decollo utilizzava come pista una rotaia; il primo volo compiuto da Orville durò solo 12 secondi, ma fu un tempo sufficiente per aprire una nuova pagina nella storia del progresso umano e scientifico. Stranamente il successo dei fratelli Wright venne accolto con freddezza dal pubblico, ormai nauseato dalle continue notizie di pionieri dell'aria che non riuscivano nei loro intenti. Il loro nome venne alla ribalta solo cinque anni più tardi, quando i governi francese e americano ripresero ad occuparsi seriamente di aerei per uso militare. La storia dell'aereoplano stava ormai facendo passi da gigante. Pochi uomini audaci, affidando le proprie vite ai primi fragili apparecchi sperimentali, entravano imprese sempre più difficili. Nel 1909 Louis Bleriot trasvola la Manica in 27 minuti con un apparecchio monoplano dotato di un motore costruito dall'italiano Alessandro Anzani; nel 1910 il peruviano Jorge Chavez sorvola le Alpi da Briga a Domodossola superando il massiccio del Sempione. La fiducia del pubblico andò così aumentando ma, mentre già era nata l'aviazione militare, quella civile mosse i primi timidi passi solo dopo la prima guerra mondiale. Intanto nuove imprese eccitavano l'opinione pubblica: nel 1920 Arturo Ferrarini effettua la trasvolata Roma-Tokio impiegando 109 ore di volo effettivo; nel 1925 De Pinedo compie una storica crociera transcontinentale partendo da Roma e dirigendosi prima in Asia, poi in Australia: ritorna a Roma dopo aver percorso 53.340 chilometri in 67 tappe. Nel 1927 Charles Lindberg, con uno speciale aereoplano, sfida l'Atlantico compiendo la massacrante traversata da New York a Parigi senza scalo. Tuttavia la gente comune, malgrado la crescente fiducia verso il nuovo mezzo, continuava a preferire i dirigibili; fino a che la grande tragedia del Led Zeppelin, che bruciò in un attimo consumando nel rogo l'equipaggio e tutti i passeggeri, colpì a tal punto l'opinione pubblica da farla schierare definitivamente a favore dei nuovi aeroplani. Oltre alla gara sulla distanza, molti furono i costruttori che si misurarono per superare i record di velocità e di altezza: il primo primato di velocità conquistato con un mezzo aereo fu quello del brasiliano Santos-Dumont, che superò i 41 chilometri all'ora. Nel 1939, il tedesco Wendel raggiunse i 75 chilometri all'ora e nel 1938 l'italiano Mario Pezzi raggiunse con un aereo dotato di motore a pistoni la non ancora eguagliata quota di 17.074 metri. Dopo la seconda guerra mondiale, con l'avvento della propulsione a reazione, sono state ovviamente raggiunte velocità e quote impressionanti.

L'aeronave di Santos Dumont, 14 BIS

Modello tridimensionale del Flyer 1, detto anche Kitty Hawk Flyer, aereo con cui i fratelli Wright nel 1903 effettuarono il primo volo a motore della storia

Modello tridimensionale di aereo monoposto Ford degli anni '20 del Novecento

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AVIAZIONE DA GUERRA

Come abbiamo già avuto occasione di sottolineare, le forze armate furono le prime ad utilizzare l'aeroplano per scopi non prettamente sperimentali. Benché gli aerei fossero ancora malsicuri e traballanti, il corpo dell'Aviazione li utilizzò subito per svolgere diverse importanti mansioni: gli aerei da ricognizione venivano impiegati per individuare le postazioni nemiche, i movimenti di truppa, la conformazione di un terreno sconosciuto; gli aerei d'assalto appoggiavano l'attacco della fanteria mitragliando a terra le truppe nemiche; i bombardieri portavano in volo un micidiale carico di bombe che sganciavano sugli obiettivi; gli aerei da caccia si preoccupavano di scortare i bombardieri e difenderli dalle incursioni dei caccia nemici. La prima guerra mondiale vide già impegnate sul campo le aviazioni inglese, tedesca, francese, italiana e americana. I cieli dei fronti occidentali e meridionali furono teatro dei primi duelli aerei; l'aviazione di ciascuna bandiera annoverava i propri assi dell'aria. I francesi Fonk e Guynemer riportarono rispettivamente 75 e 54 vittorie (aerei abbattuti); l'inglese Mannock abbatté ben 73 velivoli; il barone Richtofen, il famoso Barone Rosso, conseguì 80 successi; il belga Coppens uscì vittorioso da 36 duelli e l'americano Lufbery vinse 17 volte. L'asso italiano fu Francesco Baracca che riuscì ad abbattere 34 caccia avversari, prima di essere colpito da una pallottola sparata da un soldato nemico a terra. Il conflitto nel quale l'aviazione si dimostrò arma decisiva fu la seconda guerra mondiale. Gli aerei avevano raggiunto una perfezione tecnica notevole. Di quel periodo sono diventati mitici gli Spitfire inglesi, gli Stukas e i Messerschmitt tedeschi, gli Zero giapponesi, gli Hurricane americani e i Macchi 202 italiani. I Bombardieri, aeroplani che per il peso che dovevano sostenere avevano piani di ali e coda veramente notevoli, si trasformarono in vere e proprie fortezze volanti, dotate di castelli e di torrette per le mitragliatrici, che servivano per opporre resistenza ai caccia avversari. Un'altra classe di aerei d'impiego marino era rappresentato dagli aerosiluranti, che al posto delle bombe portavano sotto la loro carlinga dei siluri con i quali colpire le navi nemiche. Fu proprio l'aviazione a dimostrare che navi delle dimensioni delle corazzate erano ormai completamente inermi al fuoco aereo. Subito dopo la seconda guerra mondiale, durante la guerra di Corea vennero impiegati operativamente i caccia a reazione. I moderni aerei da combattimento raggiungono velocità elevatissime pari a due o tre volte la velocità del suono; sono dotati di armi "intelligenti", in grado di colpire un bersaglio in veloce movimento una volta che il pilota glielo ha indicato e possono volare guidati da un computer di bordo a quote bassissime per sfuggire ai Radar nemici. Esistono anche aerei da trasporto di dimensioni impressionanti: il più grande è il Lockheed c5-A Galaxy, lungo quasi quanto un campo di calcio (75,54 m) alto come un edificio di 6 piani (19,85 m), con un'apertura alare di 67,88 ml capace di trasportare circa 118 tonnellate di carico (tre elicotteri oppure sei carri armati).

Modello tridimensionale del caccia Lockheed F-117 Stealth, velivolo statunitense invisibile ai radar

Modello tridimensionale del B2 Spirit, bombardiere statunitense "stealth", in grado di sganciare armi sia convenzionali che nucleari con notevole precisione

Modello tridimensionale di F-16 Fighting Falcon, caccia multiruolo originariamente in dotazione alle forze aeree statunitensi

Modello tridimensionale di Albatros DII, caccia tedesco in azione durante la prima guerra mondiale

Modello tridimensionale di caccia da combattimento della RAF

Modello tridimensionale dello statunitense F-22 Raptor, jet da combattimento "stealth" costruito da Lockheed Martin e Boeing Integrated Defense Systems

Modello tridimensionale di bombardiere statunitense dotato di sei turbomotori

Modello tridimensionale di bombardiere quadrimotore della seconda guerra mondiale

Modello tridimensionale di caccia Harrier, velivolo statunitense a decollo verticale

Modello tridimensionale di idrovolante da guerra statunitense

Modello tridimensionale di idrovolante giapponese

Modello tridimensionale di Spitfire 14, usato dalle forze alleate in appoggio allo Sbarco in Normandia Modello tridimensionale di areo militare USA McDonnell Douglas F-4 Phantom

Modello tridimensionale di dirigibile Zeppelin, utilizzati come bombardieri durante la prima guerra mondiale

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L'ALIANTE

Leggeri e silenziosi. Quante volte vedendo un aliante stagliarsi nei cieli avete desiderato essere lassù a provare l'ebbrezza del più puro dei voli? Avrete capito che stiamo parlando degli alianti, graziosissimi apparecchi dalle lunghe ali che scivolano sull'aria senza bisogno di alcun motore. Pioniere del volo a vela fu il tedesco Otto Lilienthal; le sue macchine assomigliavano più a deltaplani che ad alianti poiché venivano comandati muovendo opportunamente il corpo. Lilienthal effettuò più di 2000 lanci prima di trovare la morte tentando il decollo dal monte Rhinow. Un aliante assomiglia moltissimo ad un aereo solo che la sua superficie alare è maggiore e il peso limitatissimo. L'aliante deve essere trainato per decollare e diversi sono i sistemi di traino: 1) lancio con cavi elastici, ovvero si lancia l'aliante come si tira un sasso con una fionda; 2) lancio con verricello, dove l'aliante è assicurato ad un lungo cavetto di acciaio che viene recuperato velocemente da un verricello a motore; 3) traino con autovettura; 4) traino con velivolo a motore, il sistema più usato e migliore. Libero dal cavo, l'aliante inizia un volo planato, a questo punto subentra l'abilità del pilota che, se riesce a trovare correnti aeree ascensionali (correnti dirette verso l'alto), può prolungare il volo di ore, coprendo una distanza di varie centinaia di chilometri. Al di là dell'uso sportivo, alcuni alianti da carico sono stati usati nell'ultima guerra per far atterrare silenziosamente materiali e truppe oltre le linee nemiche.

Schema di un aliante

Modello tridimensionale di aliante leonardesco

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IL DELTAPLANO

Il deltaplano è costituito da una struttura portante rigida composta da tubi in lega di alluminio, atta a mantenere la forma alare, e da una vela. Le due semiali sono tenute aperte e orizzontali da due "controventature", una superiore e una inferiore. La controventatura superiore è sostenuta dalla torre, o master, mentre quella inferiore durante il volo è sostenuta dal trapezio, all'interno del quale trova spazio il pilota. Il pilota si libra in volo decollando dopo una breve corsa da un lieve pendio e vola coricato in avanti, conducendo il mezzo mediante una barra. Salito in quota con le correnti ascensionali, il deltaplano può volare per lunghe distanze, superando anche i 130 chilometri all'ora di velocità. Il deltaplano ha una maneggevolezza minore rispetto al parapendio. Una volta smontato, ha un ingombro di 3,5 metri.

IL PARAPENDIO

Il parapendio è un paracadute a profilo alare la cui forma è mantenuta dal flusso interno dell'aria. Progettato per decollare utilizzando la spinta delle gambe del pilota, vola senza altre energie oltre a quelle fornite dalla gravità e dal vento. Esso decolla tramite una corsa progressiva del pilota lungo un pendio; una volta che l'ala ha raggiunto una velocità tale da generare portanza, solleva il pilota in volo. Il pilota, che vola seduto, manovra il parapendio mediante due maniglie, dette freni. Il parapendio è costituito da tre parti: la vela, il fascio funicolare e la sella. La vela è formata da due superfici, di un particolare tessuto in nylon resistente e leggero, disposte parallelamente e tenute insieme da membrane verticali, dette centine. È realizzata in modo da riempirsi d'aria durante le fasi iniziali del decollo. Alla vela sono attaccati i cordini composti di materiale robustissimo, quale il kevlar; il fascio funicolare può sostenere carichi fino a una tonnellata. La sella, o imbrago, è agganciata al fascio funicolare mediante due moschettoni. Un parapendio discende circa 65 metri al minuto, ma se mantenuto all'interno di masse d'aria ascendente il mezzo guadagna quota; l'entità della risalita, sia come velocità che come quota massima, dipende dalle condizioni meteorologiche. In condizioni di morfologia del terreno e di aerologia adeguate sono facilmente realizzabili voli che durano alcune ore. Il parapendio ha una maneggevolezza maggiore rispetto al deltaplano, può volare a velocità più basse e quindi atterrare in spazi più ristretti e su terreni dal profilo irregolare. Una volta smontato, viene ripiegato insieme a tutto l'equipaggiamento in un grande zaino.

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AEROPORTI E TRAFFICO AEREO

Ai pionieri del volo e ai loro leggeri apparecchi non occorreva molto spazio per atterrare e decollare; un prato verde più o meno pianeggiante andava benissimo. Non è così per i moderni aeroplani il cui peso può superare le 100 tonnellate e la cui velocità di atterraggio è compresa tra i 200 e i 300 chilometri all'ora. Per questo motivo sono stati costruiti gli aeroporti, un complesso di costruzioni comprendente: le piste per il decollo e l'atterraggio dei velivoli, gli hangar per il rimessaggio e la manutenzione, le strutture per accogliere i passeggeri, stazioni di rifornimento, dogane, ecc. Una pista è lunga da 2.5 a 3 chilometri, larga 60 metri ed è costruita in calcestruzzo per resistere agli scarichi dei motori a reazione e all'urto tremendo di un aereo che atterra. Ai lati della pista esistono apposite segnalazioni luminose bianche e rosse che servono ad indicare al pilota il giusto angolo di discesa: affrontando la pista, se sono visibili le sole luci rosse significa che l'aereo è troppo basso, se invece si vedono le sole luci bianche il velivolo è troppo alto. Quando il pilota distingue bene sia le luci rosse che quelle bianche, vuol dire che sta scendendo con il giusto angolo. Grazie all'elettronica si sono realizzati dispositivi Radar e di guida automatica che permettono ad un aereo di atterrare anche quando l'aeroporto è coperto dalla più fitta delle nebbie. Le varie piste sono collegate tra loro da sentieri di trasferimento. Dai più importanti aeroporti durante le ore di punta possono decollare e atterrare aerei ogni minuto e mezzo. Per regolare un traffico così intenso ogni aeroporto è dotato di numerosi apparecchi Radar e di una torre di controllo dalla quale è possibile verificare la situazione sulle piste. Se queste, sono occupate ai velivoli in arrivo viene assegnata una quota di stazionamento e a questa quota essi girano intorno all'aeroporto; appena si libera una pista si permette all'apparecchio più basso di atterrare.

Sistema di atterraggio strumentale

Visita virtuale all'Aeroporto internazionale di Milano Malpensa

Modello tridimensionale dell'Airbus A380, aereo quadrireattore e a due piani per il trasporto dei passeggeri

Modello tridimensionale del Boeing 747, conosciuto come Jumbo Jet, uno dei più grandi aerei di linea

Modello tridimensionale di Cessna monomotore a uso civile

Modello tridimensionale di EA-6B Prowler, aereo militare statunitense del Corpo dei Marines, responsabile della strage del Cermis

Modello tridimensionale di seggiolino eiettabile, presente sugli aerei militari

Modello tridimensionale di Concorde, aereo supersonico di fabbricazione anglo-francese

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