Discus in scala 1:2

Da modellista fin dall’infanzia, nel 2003 mi è venuta l’idea di costruire un aliante tutto mio. Per distinguermi da ciò che si trova in commercio, ho scelto il Discus in scala ridotta. Preoccupato per la precisione e la fedeltà al modello originale, mi sono rivolto alla ditta Schempp Hirth in Germania, produttrice di grandi alianti. Ho ricevuto una vista su tre lati in scala 1:10 con le quote, che userò come base.

Per ridurre al minimo gli errori di misura, ridisegno la fusoliera in scala 1:2, in profilo e in vista dall’alto. Per il profilo delle ordinate utilizzo il programma «Wings 2» di Richard Ferrière. Questi 44 profili vengono tracciati su carta, incollati su pannelli di MDF da 7 mm, quindi ritagliati e levigati. Per garantire una perfetta rettilineità, vengono infilati su un'asta d'acciaio a sezione rettangolare. Il supporto della coda, perfettamente concentrico, è realizzato in Roofmat. Il tutto viene poi ricoperto con un'intelaiatura di listelli di tiglio da 15×5 mm. Dopo una leggera levigatura, il risultato è perfetto. Il legno di tiglio è ideale: è denso, facile da levigare, la sua venatura è regolare e fitta. Rimane molto stabile, quindi si deforma poco.

La forma viene poi rivestita con 3 strati di tessuto di vetro da 163 g per m². La finitura viene eseguita con una pistola a spruzzo in più strati utilizzando un rivestimento bicomponente per carrozzeria, lisciato con acqua. I Karmans vengono poi stuccati con l’ausilio di due piccole estremità alari, realizzate appositamente per questo scopo.

Non avevo mai realizzato stampi prima d’ora e, dopo alcune richieste di aiuto rimaste senza esito, ho continuato a raccogliere informazioni su Internet e rivolgendomi a esperti del settore. Dopo alcuni tentativi, ho deciso di realizzare i miei stampi in laminato di resina epossidica, per garantire una maggiore stabilità. Il modello di base viene disteso in modo da ottenere la prima semiforma. La tavola di separazione deve trovarsi il più vicino possibile allo stampo, e il piccolo spazio che si crea viene poi riempito con pasta da modellazione (di colore blu nelle foto).

Mia moglie mi ha aiutato a laminare i due semistampi di questa imponente struttura dello scafo, iniziando con l’applicazione di uno strato di resina per ogni stampo. Poiché il materiale è ancora appiccicoso, applichiamo uno strato di collegamento composto da resina epossidica e frammenti di fibra di vetro. Per metà stampo occorre prevedere 18 ore di lavoro ininterrotto. In totale vengono posati 16 strati di tessuto con resina epossidica. Dopo tre giorni di polimerizzazione, lo stampo può essere rimosso senza difficoltà.

Una settimana dopo viene alla luce la prima struttura dello scafo. Un po’ di stucco e la lavorazione della superficie hanno eliminato gli imperfezioni. Mi sembra un po’ pesante, ma in compenso molto rigido. Viene rinforzato longitudinalmente con due nastri unidirezionali in fibra di carbonio larghi 10 cm.

Questo aliante è realizzato interamente in scala. Tutte le dimensioni del modello corrispondono a quelle dell'aliante originale. La versione raffigurata è il Discus CS (classe Standard), ovvero la prima versione di questo aliante.

È stata prodotta da Mecaplex, Grange, che realizza vetrature per grandi idrovolanti mediante termoformatura. È necessario fornire loro uno stampo liscio dello spessore di 6 mm, resistente a temperature fino a 140 °C. Realizzo uno stampo negativo, poi modello lo stampo definitivo richiesto da Mecaplex. Utilizzo una resina per alte temperature, con un indurente speciale che richiede l’indurimento in forno. Non possedendo un forno sufficientemente capiente, realizzo una piccola «estensione» della nostra stufa da cucina.

Poco dopo, ecco la mia calotta in vetro, montata su un pannello di plexiglas dello spessore di 2,5 mm. La adatto completamente con la lima. Le costruisco una valvola di ventilazione e la incollo su una striscia di fibra di carbonio. Il sistema di chiusura e la rotazione sono identici a quelli del suo «fratello maggiore».

La fusoliera è dotata di un carrello di atterraggio retrattile rinforzato, disponibile in commercio, montato su 3 ammortizzatori a gas. Il pilota è prodotto da Axel Scale Models in Germania. La pinna di chiglia, leggera e robusta, è stampata sottovuoto in laminato di fibra di vetro/resina epossidica/nido d’ape in Nomex. La manovrabilità è garantita da tre cuscinetti a sfera. Il sistema di comando è costituito da cavi in Kevlar per la marcia avanti e indietro e funziona senza gioco.

Viene stampato sottovuoto a nido d’ape. Il fissaggio alla fusoliera avviene tramite un elemento a T in carbonio dello spessore di 6 mm, per evitare l’uso di una vite sulla parte superiore. L’aletta di regolazione della profondità è composta da due parti; i servocomandi si trovano all’interno dello stabilizzatore, il che consente un comando diretto senza gioco. Ho scelto il profilo originale del Discus: spessore del 16%, biconvesso e cavo nell’ultimo quarto. Durante il volo analizzerò questo profilo insolito.

Le ali sono costituite da un’anima in polistirolo rivestita con un strato di abachi dello spessore di 0,9 mm. Il longherone ha una sezione a I, composta da due piastre in carbonio con sezione trasversale decrescente, collegate tra loro da un’anima in compensato aeronautico da 3 mm. Sotto il rivestimento vengono applicati, a scopo di rinforzo, diversi nastri in fibra di vetro. Le successive prove di carico dimostrano che ciò è più che sufficiente. I flap di atterraggio, dalla cinematica complessa da realizzare, sono stampati in fibra di vetro e resina epossidica. Gli alettoni sono azionati da aste semicircolari, il che non facilita particolarmente la regolazione. Le ali sono rivestite con tessuto in fibra di vetro da 50 g/m². Le estremità alari sono realizzate in legno di balsa, rivestite con tessuto in fibra di carbonio. Il collegamento alare è costituito da acciaio da 28 mm e pesa da solo più di 4 kg.

I servomotori sono montati nelle ali in prossimità dei comandi, senza sportello di accesso, in modo che l’ala risulti il più pulita possibile. Mi sono pentito di questa scelta quando, durante la regolazione dei ricevitori, i due servocomandi dei flap si sono bruciati, costringendomi ad aprire entrambe le ali. La prossima volta non mi succederà più.

La simulazione al computer per i profili della serie HQ 3 porta ai seguenti risultati:

Il coefficiente di planata migliore è pari a 39,4 a 68 km/h.

La velocità minima di discesa è pari a 0,45 m/s a 60 km/h.

La velocità di stallo è di 50 km/h.

La stabilità è ottimizzata per gli assi di rollio e di beccheggio.

Questi risultati, simili alle prestazioni dei grandi alianti, sono di buon auspicio.

Desidero ringraziare Richard Ferrière per la sua preziosa collaborazione (utilizzo del suo programma «Wings 2» e calcoli relativi alle prestazioni e al baricentro).

L'intero modello viene verniciato con vernice bicomponente per carrozzeria. Si tratta di un lavoro impegnativo, ma ne vale la pena. La superficie rimane bella ed è facile da pulire.

Ho costruito una cassa da trasporto su un telaio in alluminio saldato da 60×30 mm. La cassa è realizzata in legno di pioppo impiallacciato a bassa densità. Le dimensioni complessive sono 3800 mm×550 mm×550 mm per un peso di 60 kg, modello incluso.

In occasione di un evento con traino aereo a Courtelary, non ho potuto resistere alla tentazione di liberare questo bellissimo velivolo nel suo elemento dopo una così lunga attesa. Avevo bisogno di un pilota davvero esperto che si assumesse la responsabilità di questo primo volo. Quello era Stéphane Drand, che quel giorno era presente e alla fine mi ha convinto a fare il grande passo. Abbiamo deciso di allineare il Discus alla fine della pista, di farlo sollevare da terra a circa due metri di altezza e di trainarlo in linea retta. Dopo aver percorso circa 40 metri, si è alzato in volo dietro al suo rimorchiatore, salendo a circa tre metri di quota. Il pilota si è sganciato e il Discus ha volato per un bel tratto sopra la pista prima di atterrare dolcemente. In un secondo tentativo, con una salita graduale, l’aliante si dimostra stabile e reagisce in modo adeguato ai comandi. Stéphane vorrebbe assolutamente sganciarsi, perché l’aliante non fa altro che salire e sta per compiere il suo primo vero volo. È più sensato attendere le omologazioni.

Questi primi due tentativi sono infatti promettenti: l’aliante è ben assetto, le traiettorie sono impeccabili, non occorre regolare nessun trimmer, le impostazioni sembrano corrette. L’assetto in volo è davvero realistico e la planata incredibile: durante il secondo volo ha sorvolato quasi tutta la pista.

Dopo tutte queste ore di lavoro, è davvero una ricompensa incredibile vedere questo aliante evolversi. Vi terrò aggiornati sugli ulteriori sviluppi e sul primo vero volo.

Sono davvero felice di aver avuto il coraggio di intraprendere una realizzazione del genere. Questo tipo di progetto è una vera avventura che ho apprezzato appieno, grazie all’aiuto e al sostegno di mia moglie. Per quanto riguarda il morale, non è facile lavorare da solo allo stesso modello per più di 3 anni. Ci sono momenti di scoraggiamento, perché i problemi che si presentano sono proporzionati alle dimensioni del modello. Purtroppo in commercio non si trovano molti accessori, bisogna realizzare tutto da sé. Questo tipo di lavoro è molto impegnativo, ma la gioia è immensa quando arriva la ricompensa durante il volo.

Non ne ho ancora abbastanza: a partire dall’inverno ho in programma di lanciarmi in una nuova impresa con la costruzione di un nuovo Discus nella versione 2C, con la stessa fusoliera e un’apertura alare di 9 metri.

Dato che sono più un progettista che un pilota, il solo fatto di vedere questo meraviglioso uccello evolversi mi dà un’enorme soddisfazione.