Scuola di aeromodellismo FIAM
via Internet

Appuntamento n° 2 ( 30 Dicembre 2001)

Una breve storia del Sabre.

Questo aereo nato in USA negli anni '50, ha partecipato, in antagonismo al russo Mig 15, alla guerra di Corea ottenendo subito dei buoni successi.

Il "Sabre" detiene ancora il record mondiale di velocità (secondo certe regole ormai non più in vigore) con 670,981 miglia orarie (circa 1.100 km/h) in completo assetto da combattimento , il suo motore turbogetto sviluppava una spinta superiore a 2.500 kg., aveva una quota di tangenza di oltre 12.000 mt., un raggio d'azione di 8.000 km., una apertura alare di mt. 11,28 ed era armato con 6 mitragliatrici aventi un calibro (diametro) di mm. 12,7 (1/2 pollice)
Le note "storiche" dell'epoca riportano, forse un poco esageratamente, che nella guerra di Corea per ogni "Sabre" abbattuto vi furono ben quattordici MIG 15 distrutti!
Al di là delle leggende, i piloti dell'epoca riportano come il Sabre fosse un aereo molto maneggevole, affidabile e veloce soprattutto tenuto conto che erano appena passati 5 anni dal termine della Seconda Guerra Mondiale che aveva visto primeggiare esclusivamente aerei con motori a pistone mentre quelli a jet, tranne il tedesco ME 262 che fu il primo caccia a reazione della storia, non avevano fatto in tempo ad essere impiegati in azioni belliche.
Il Sabre 86 ha dettato anche la linea estetica e tecnica del nostro G 91 che poi è divenuto l'aereo principe della Pattuglia Acrobatica Nazionale (PAN) italiana fino agli anni 70.

Questo piccolo aeroplanino che riproduce le linee del famoso caccia North American F86 Sabre è stato realizzato dalla Federazione Italiana Aero Modellismo con l'intento di introdurre nel mondo del volo giovani dai 10 ai 14 anni privi di qualsiasi conoscenza scientifica. Si è ritenuto infatti che l'assemblare ed il far volare un aeroplanino, sia pur semplicissimo, coinvolgesse l'interesse dei ragazzi più direttamente che non la presentazione di foto, filmati, ecc., e pertanto su di esso è caduta la scelta nel programmare il Corso di Esercitazioni Pratiche per gli allievi del primo anno del Liceo Aeronautico Byron di Genova.
Lo scopo che si intende così raggiungere non è certo quello di fare degli ingegneri o dei campioni di aeromodellismo, bensì di fornire "dal vivo" una serie di nozioni fondamentali che, comunque, costituiscono il primo gradino nella scalata anche al Titolo Mondiale:
1) abituare a conoscere e maneggiare il legno di balsa che è uno dei costituenti primari degli aeromodelli, nonché gli attrezzi e le tecniche fondamentali per l'impiego di esso e di altri tipi di legno;
2) far toccare con mano che il motore non è elemento indispensabile al volo, il quale è possibile anche senza;
3) mostrare che un aeromobile può volare non solo senza pilota, ma addirittura senza organi di comando, rendendo familiare fin dall'inizio quel concetto di AUTOSTABILITA' che, se è irrinunciabile in aeromodellismo, è comunque basilare per qualsiasi aeromobile, tanto da costituire una branca fondamentale dell'Aerotecnica.
Ovviamente, chi proviene dalla Scuola Media è ancora privo di nozioni di Fisica, di Analisi Algebrica per non dire Infinitesimale, ecc., per cui i concetti fondamentali del volo non possono venirgli esposti per via teorica, ma con esempi il più possibile intuitivi: a questo giova anche il piccolo aeroplanino di cui ci occupiamo.

ATTREZZATURA

Anche se la sua costruzione è un lavoro estremamente semplice, essa risulta facilitata se si impiegano attrezzi idonei e non racimolati alla bell'e meglio. Ciò che occorre (e che comunque servirà sempre a chi voglia proseguire su questa strada) è:
- un rettangolo (almeno di cm. 50 x 25) di truciolato perfettamente piano;
- un tagliabalsa con lama di forma molto appuntita e mantenuto sempre ben affilato;
- una limetta rettangolare a dentatura fine (non una raspa, per quanto fine);
- spilli;
- colla di tipo bianco ;
- plastilina o prodotto simile.

REALIZZAZIONE

Il primo passo sulla via della realizzazione è un esame visivo del progetto per passare successivamente alla realizzazione dei singoli pezzi che sono (vedi disegno):
- una tavoletta (F) sagomata secondo la vista di fianco della fusoliera e con l'incastro per l'ala (segnato con D);
- un'ala (pezzo unico, A+B);
- uno stabilizzatore orizzontale (C);
- una deriva verticale (D).
Sul disegno abbiamo riportato anche una vista d'insieme del modello finito visto di lato mentre qui sotto potete vedere una foto d'insieme dei pezzi tagliati pronti per essere incollati.

Il materiale necessario è una unica tavoletta di balsa di mm 100 (larghezza) x 1000 (lunghezza) x 3 (spessore) che si acquista a ca. L. 4.000 in un negozio di aeromodellismo o nei grandi magazzini tipo "fai da te".
Occorre sceglierla ben diritta e che abbia la venatura appena percettibile nel senso della sua lunghezza (la tavoletta di color giallo chiaro è l'ideale). Questa tavoletta servirà per costruire più modelli o , se sbaglierete, più parti dello stesso modello.
La seconda operazione da effettuarsi è quella di scaricare il disegno del modello.
Effettuata la stampa del disegno controllate con un righello appoggiato ai segmenti millimetrati riportati sullo stesso che la scala sia esatta ( in caso di difficoltà: Help! ).
Ritagliate con le forbici dal foglio la sagoma della fusoliera F, delle due semiali A e B (una destra e una sinistra), dello stabilizzatore C, e della deriva D, del raccordo fusoliera/ala E.
La terza operazione consiste nell'appoggiare le sagome così ottenute sulla tavoletta di balsa (il disegno riporta delle linee schizzate che riproducono il senso della venatura della suddetta tavoletta) e di riportare il relativo contorno su detta tavoletta mediante un pennarello a punta fine e morbida. Se volete iniziare con una tecnica diversa effettuate una fotocopia del disegno del Sabre così scaricato dal nostro sito e , dopo aver appoggiato il foglio opportunamente ritagliato nelle sue parti principali sulla tavoletta di balsa, facendovi aiutare da vostra madre, passate il ferro da stiro sul foglio una volta e scoprirete che le linee dei vari pezzi saranno state riportate su detta tavoletta. Non bisogna insistere troppo con il ferro (termostato su seta) per non incurvare la tavoletta per il calore. Se ciò dovesse accadere, niente paura in quanto basta ripassare lo stesso ferro caldo sull'altra facciata della tavoletta e, voilà, ecco che la stessa tornerà ad esser diritta.

La quarta operazione consiste nel ritagliare con il cutter (o tagliabalsa che sia) le varie sagome prestando molta attenzione (occorre aiutarsi con un righello) a ricavare nella esatta posizione indicata l'appoggio C sulla parte posteriore della fusoliera per lo stabilizzatore e la linea superiore dello scasso ove verrà posizionata l'ala.
Una volta terminata tale operazione, è bene effettuare un controllo inteso a riscontrare eventuali difetti nella prefabbricazione. In questo caso particolare:
- verificare l' assenza di spaccature nel legno;
- verificare che il contorno di ciascun pezzo sia conforme al relativo disegno;
- verificare che l' incastro per l'ala sia di dimensioni corrette in modo che l'ala si possa inserire in esso senza dover forzare troppo, ma anche senza eccessivi laschi (termine tecnico per identificare uno scasso poco preciso -cioè più grande- rispetto al pezzo che dovrà essere ivi inserito).
Controlli di questo tipo, fatti prima di iniziare l' assemblaggio, sono detti "in bianco" e si fanno anche per gli aerei veri poiché consentono di individuare eventuali discrepanze che vanno corrette prima di passare al montaggio, in quanto le correzioni fatte dopo non sono sempre agevoli e sono anche foriere di risultati altrettanto validi.
Se non avete ricavato l'ala intera ma le due semiali separate,dovrete unirle con qualche goccia di collante cellulosico (attenzione al fatto che si essica subito) dopo aver tolto un poco di legno dalla due facce che dovranno combaciare fra di loro, ma per far questo vi occorre lo:

SCALETTO DI MONTAGGIO

Le operazioni di assemblaggio vengono molto facilitate se si predispone il piano di montaggio in maniera opportuna: si tratta di realizzare un embrionale scaletto (tecnica comune anche a costruzioni assai più impegnative) costituito da:
- due blocchetti (va benissimo il polistirolo espanso) a pareti verticali fissati al piano di montaggio ad esempio con spilli e posti a distanza uguale allo spessore della fusoliera, da utilizzarsi per mantenere ferma ed in posizione verticale l' estremità posteriore della fusoliera stessa (meglio ancora se si aggiungono altri due blocchetti simili ai precedenti e posti in corrispondenza del naso della fusoliera);
- due blocchetti alti 20 mm (controllate che siano esattamente identici) fissati al solito al piano di montaggio e posti in corrispondenza delle estremità alari in posizione tale che dette estremità appoggino su di essi. Ciò vi aiuterà nell'incollaggio delle due semiali tra di loro ottenendo il giusto diedro (tutti gli aerei hanno le ali rialzate all'estremità per facilitare la "rimessa" in caso di turbolenze o manovre accentuate).
N.B. Se avete ricavato l'ala in un sol pezzo unendo quindi il disegno della semiala A a quella B dovrete praticare col tagliabalsa lungo la mezzeria inferiore dell' ala un' incisione longitudinale avente una profondità pari a circa metà spessore dell' ala stessa onde rendere agevole il piegarla a V (ala a diedro, vedi oltre).
Ciò servirà per ottenere il giusto diedro. L'operazione va eseguita con mano leggera onde non tagliare in due l'ala.
Con questa semplice sistemazione (vedi fig. 1)

si ha la possibilità di mantenere ferma la fusoliera con le fiancate verticali senza doverla tenere in mano, in modo da avere le mani libere per sistemare l'ala nella corretta posizione ed incollarla col giusto angolo di diedro come si vedrà fra breve.

OPERAZIONI PRELIMINARI

Prima di iniziare l' assemblaggio sono necessari alcuni lavoretti che riescono meglio se eseguiti preventivamente:
1) praticare nella parte anteriore della fusoliera (vedi disegno) l' intaglio (G) per l' elastico della fionda. Tale operazione si esegue col tagliabalsa, avendo l' accortezza di non forzare dall' interno verso il bordo della sagoma perché il balsa potrebbe spaccarsi (distacco della parte inferiore) specialmente nella zona anteriore dell' intaglio.
Un' avvertenza che va SEMPRE tenuta presente quando si lavora il balsa è di non andare con la lama del tagliabalsa "verso le fibre" del pezzo che si vuol realizzare, bensì verso le fibre di quanto si vuole asportare (vedi fig. 2).

Questo perché, se il tagliabalsa "vi prende la mano", non si rovina il pezzo ma lo sfrido (termine tecnico che indica "il pezzo che avanza").

ASSEMBLAGGIO

Cominciamo dall'ala. La tentazione sarebbe quella di spalmare di collante l'interno dell'incastro e poi infilarci l'ala. Meglio di no! In tal modo infatti, al momento dell'inserimento l'ala si trascina dietro almeno una parte del collante e quindi in primo luogo si sporca ma, soprattutto, porta via collante dalla zona dove serve, rendendo l'incollaggio più precario.
Quindi: piegare l'ala leggermente a V sfruttando l' incisione a suo tempo praticata, mettere un filo di collante nell' incavo che così si è aperto, inserire l' ala nel suo incastro ed applicare collante ESTERNAMENTE all'incastro stesso sotto forma di quattro cordoncini di colla bianca -tipo vinavil- (uno sopra ed uno sotto, tanto sulla fiancata destra quanto su quella sinistra)
A questo punto torna utile lo scaletto che avevamo preparato:
1) si inserisce la fusoliera fra i due (o i quattro) blocchetti all'uopo predisposti;
2) si appoggiano le estremità dell'ala su quelli destinati a sostenerle e si spinge delicatamente la fusoliera in basso fino a farle toccare il piano di montaggio, ottenendo il risultato di piegare l'ala a V dell'angolo necessario;
3) si controlla che, vista dall'alto, l'ala non sia posta di sghimbescio, verifica che si esegue esattamente come per gli aerei "grandi" mediante la cosiddetta triangolazione che consiste nell'accertare (misurando anche semplicemente con in pezzo di filo) che l'estremità posteriore della fusoliera e i due spigoli posteriori delle estremità alari siano i vertici di un triangolo isoscele (fig. 3, AB = BC);

4) una volta soddisfatti dell'esito della triangolazione, si blocca il tutto in posizione mediante spilli e si aspetta.

L' ALA ED IL DIEDRO

Mentre aspettiamo che l' incollatura dell'ala secchi bene, ne approfittiamo per spiegare come funzionano l'ala ed il diedro.
La spiegazione scientifica richiede l'impiego di concetti che, a livello di prima Liceo, sono del tutto sconosciuti ed incomprensibili. La spiegazione che segue è quindi la più elementare possibile anche se poi, in futuro, gli allievi scopriranno che la realtà aerotecnica è alquanto diversa.
Quando un aeromodello di questo genere vola correttamente, la sua ala NON PUO' stare esattamente sulla linea di volo (o traiettoria), ma DEVE essere leggermente inclinata verso l' alto (fig. 4),

in cui l'inclinazione è volutamente esagerata per motivi di intelligibilità).
Muovendosi in tal modo, l'ala sarà investita dall'aria secondo la frecciolina che compare nel disegno, rispetto alla quale l'ala non è parallela ma ha una certa inclinazione che si chiama angolo d'attacco. Poiché l'aria è un corpo, sia pure gassoso, urtando l'ala nella condizione raffigurata la spinge indietro ma anche da sotto in su (provate a sporgere la mano dal finestrino dell'auto in movimento e vi accorgerete che è vero!).
Quel che non si vede dalla figura e che, in mancanza delle nozioni scientifiche necessarie, deve essere accettato sulla parola (anche se, tutto sommato, è abbastanza intuitivo), è che questa spinta da sotto in su cresce quanto più grande è la VISTA IN PIANTA dell'ala, e questo ci consente di capire come funziona il diedro.
In fig. 5

è rappresentata con linea intera la vista di fronte di un'ala a diedro in posizione di volo normale e con linea tratteggiata la stessa ala inclinata da un lato: è facile vedere che la semiala abbassata ha una vista in pianta (lunghezza A) maggiore di quella della semiala alzata (lunghezza B) e quindi fornisce una maggiore spinta da sotto in su che, anche intuitivamente, raddrizza il modello riportandolo in posizione normale.
Così, in attesa che l' incollaggio dell'ala si completasse, abbiamo imparato il PERCHE' del diedro ed il COME della sostentazione. Possiamo quindi riprendere il cammino verso l' assemblaggio finale.

INSTALLAZIONE DELLO STABILIZZATORE E DELLA DERIVA

Avendo già ritagliato l'alloggiamento destinato ad accogliere lo stabilizzatore orizzontale, l'avvertenza più importante è quella di curarne l'orizzontalità, in modo che poi, quando si monterà la deriva, il complesso risulti "a croce".
Il risultato voluto si ottiene utilizzando ancora i due blocchetti fissati in precedenza al piano di montaggio per mantenere verticale la parte posteriore della fusoliera: rifilandoli per tentativi fino alla stessa altezza dell'incastro su cui poggia lo stabilizzatore (fig. 6)

si ha modo di disporre quest' ultimo in posizione orizzontale per l' incollaggio.
ATTENZIONE: poiché la vista di fianco della fusoliera va rastremandosi verso coda, tutto il lavoro di rifilatura dei blocchetti va fatto mantenendo opportunamente sollevata la coda stessa.
Il riferimento più semplice è costituito dall' ala: se la si blocca con spilli sui suoi blocchetti d'appoggio, la coda risulterà sollevata quanto occorre.
Quando un righello centimetrato ci conferma che il risultato è stato ottenuto, si inserisce uno spessore sotto la coda per evitare che si abbassi, si applica il collante, si mette lo stabilizzatore orizzontale in posizione, si effettua anche per esso una triangolazione analoga a quella già descritta per l' ala dopodiché si può bloccarlo coi soliti spilli e passare alla deriva.
La deriva si incolla semplicemente sopra lo stabilizzatore e, nella sua parte anteriore, sopra la fusoliera. La cosa più importante è che essa sia allineata con la fusoliera e cioè che, vista da sopra, non formi un angolo con essa. Il modo più semplice di ottenere tale allineamento è quello di appoggiare un righello alla deriva verificando che esso non sia ad angolo con la fusoliera e poi mantenere la deriva nella posizione corretta con quattro spilli piantati, due per lato, negli elementi cui viene incollata (stabilizzatore e fusoliera).
Più tollerabile il fatto che essa non risulti a croce (perpendicolare) rispetto allo stabilizzatore, notizia tutto sommato gradita perché, se è facile controllare che la deriva sia verticale (basta la solita squadretta), non ci sono accorgimenti semplici per mantenerla tale durante l' incollaggio e l' essiccamento. Per fortuna, eventuali deviazioni dalla posizione corretta hanno effetti più estetici che altro e quindi, se non sono proprio enormi, cosa abbastanza improbabile e che richiede di scollare e reincollare, si può sorvolare su di essi.
Comunque, la cosa più problematica legata all'installazione dei piani di coda è la sicurezza delle loro incollature. Per quanto attiene in particolare alla deriva, la sua zona di incollaggio è rappresentata da una tavoletta dello spessore di circa un millimetro e riuscire a far sì che essa tenga, soprattutto nel caso di urti non propriamente delicati è cosa non facile: ci vuole un adesivo extra strong, dote di cui il collante cellulosico non sempre gode, applicato in dosi generose ed aiutato da due bei cordoni sui due lati. Anche a costo di essere tacciati di offesa all'estetica, due rinforzi laterali realizzati, al limite, anche con nastro adesivo (ma di quello telato, non di quello trasparente!) o, meglio, con garza impregnata di collante, che andassero dalla parte bassa della deriva a quella superiore dello stabilizzatore, gioverebbero assai alla longevità del prodotto.
E già che ci siamo, considerando che esso si trova in condizioni non molto più allegre della deriva (tre millimetri invece di uno), un analogo rinforzo non starebbe male neppure sotto il piano orizzontale!

I PIANI DI CODA

Nel frattempo, come già fatto per l'ala possiamo vedere a che servono i piani di coda.
Cominciamo col notare che, finora, non abbiamo mai parlato di timoni, siano essi di direzione o di profondità. La ragione é semplice: abituarsi fin dall' inizio all' idea che un timone é qualcosa che si muove a comando del pilota, per eseguire virate (timone di direzione) oppure cabrate e picchiate (timone di profondità).
Nel nostro caso invece non c' é nulla che si muova, quindi non si parla di timoni, bensì di piani di coda, non di timone di direzione, bensì di deriva, non di timone di profondità, bensì di stabilizzatore orizzontale.
Ed é proprio quest'ultimo termine ("stabilizzatore") che ci guida nel cercare una risposta all'ovvia domanda: ma se non comandano nulla, a che servono questi organi che, finora, ci hanno creato solo complicazioni grazie a tutti i pignoleschi controlli suggeriti per assicurarsi che siano diritti e non storti, a croce e non come capita, eccetera?
La risposta, che fa a meno di ogni teoria aerodinamica, la si trova in qualunque film western: gli Indiani d' America avevano scoperto, ben prima della nascita dell' aviazione, che alcune penne (si dice che fossero di tacchino) sapientemente disposte nella parte posteriore delle loro frecce facevano sì che queste ultime andassero dritte fino al bersaglio.
Ebbene, i piani di coda del nostro modello, situati in posizione analoga a quella dove gli Indiani mettevano le penne, hanno lo stesso effetto: la deriva lo fa andar dritto, lo stabilizzatore lo fa volare senza scampanare o piantarsi in terra, e tutto ciò perché essi sono posti dietro!
E' questa la traduzione pratica del concetto di quell'AUTOSTABILITA' che è necessaria perché a bordo non c'é nessuno che applichi i comandi necessari a correggere sbandamenti di qualsiasi genere prodotti, ad esempio, da colpi di vento, turbolenze o quant'altro: autostabilità che, anticipandone i risultati che fanno parte dei corsi di Aerotecnica, mostrerà che, in genere, le superfici poste dietro al baricentro sono stabilizzanti, quelle poste davanti sono instabilizzanti.
E con ciò, senza volere, si é imparata un' altra cosa: l'ala é utile, anzi necessaria, per la sostentazione (senza di essa non si sta su) ma non per la stabilità, in quanto è proprio la sua presenza che rende necessario uno stabilizzatore orizzontale di dimensioni importanti (ad esempio, si vede subito che esso è più grande della deriva), senza il quale non si riesce ad eseguire un volo in piano. Chi ne dubitasse guardi quanto sono piccole, in proporzione, le alette dei missili balistici intercontinentali e spaziali, per non parlar delle frecce usate dagli Indiani o dagli olimpionici di tiro con l' arco, tutte cose che sono prive di ali!

Arrivederci al 31 Gennaio 2002

Le illustrazioni del Sabre e del G91 sono tratte dal volume "Album di Pattuglia" di Pietro Mazzardi edito da Delta Editrice - Parma