Quel maledetto cavo Bowden

Dopo diverse situazioni simili, sto cominciando a capire come stanno le cose: la posizione neutra del timone di quota dipende dalla temperatura, e in modo così estremo che tra l’estate e l’inverno il campo di trim del trasmettitore è a malapena sufficiente. Questo è sicuramente dovuto al servocomando analogico economico: finalmente un motivo per acquistare un servocomando digitale! Ma mi sbagliavo di grosso: punto l’asciugacapelli sul TS80 alla massima potenza. La leva del servocomando mantiene la sua posizione come una guardia britannica davanti a Buckingham Palace.

Ora i sospetti ricadono sul cavo Bowden. E guarda un po’: soffiando con l’asciugacapelli dalla parte anteriore attraverso la fusoliera in vetroresina aperta sul retro, si vede il timone sollevarsi, e come! Il bordo posteriore del timone si sposta verso l’alto di ben 5 mm quando la fusoliera viene riscaldata dai 2 °C del freddo invernale dell’officina fino a 38 °C. Convertendo questo valore al cavo Bowden lungo 67 cm, si ottiene un allungamento di 2 mm!

Come è noto, la maggior parte dei materiali si dilata quando viene riscaldata. Nel caso di barre e tubi si parla di dilatazione lineare; questa è, in prima approssimazione, proporzionale all’aumento di temperatura:

Su Wikipedia si trovano alcuni coefficienti di dilatazione lineare dei materiali che potrebbero essere presi in considerazione per l’impiego come aste di spinta o cavi Bowden.

In un intervallo di temperatura compreso tra 0 e 40 °C (utilizzo da parte del pilota senza battere i denti né sudare, tenendo conto di un ulteriore riscaldamento del modello dovuto alla radiazione solare diretta) e con una lunghezza del cavo Bowden di 1 m (modello a vela di dimensioni ragionevoli – oggi piuttosto raro da trovare) si ottengono le seguenti dilatazioni lineari:

I valori calcolati secondo ^{la Formula 1} nella terza colonna della tabella mostrano chiaramente che le dilatazioni termiche delle materie plastiche possono effettivamente alterare l’assetto e mettere in difficoltà il pilota (inesperto). Il filo d’acciaio, le materie plastiche rinforzate con fibra di vetro o quelle rinforzate con fibra di carbonio offrono prestazioni migliori in questo senso. Dalla mia misurazione iniziale (solo approssimativa!) sul modello è possibile, viceversa, calcolare anche il coefficiente di temperatura \(\alpha\) della parte interna del cavo Bowden installato.

Trasformando la formula ¹ si ottiene: \(\alpha = \Delta l / (l_0 \cdot \Delta T) = 2 \text{ mm} / (670 \text{ mm} \cdot (38 \text{ °C} - 2 \text{ °C})) = 83 \text{ ppm} / \text{°C}\) Questo valore si colloca tra quello del policarbonato e quello del nylon.

La successiva rimozione di quel maledetto pezzo dal modello rivela un materiale bianco lattiginoso e molto flessibile, il che fa supporre che si tratti di nylon. Questo mi rende fiducioso

¹⁾ ppm = parti per milione; 8 ppm/°C = 8 * (10–6)/°C

Secondo la tabella, esistono 3 soluzioni per ottenere un cavo Bowden a temperatura stabile:

• filo d'acciaio (o cavo d'acciaio incollato saldamente all'interno del tubo del cavo Bowden)
• Asta in vetroresina (fibra di vetro)
• Asta in CFK (fibra di carbonio)

L’antenna di ricezione a 35 MHz posizionata nella parte posteriore della fusoliera esclude l’uso dell’acciaio e del CFK, poiché questi materiali sono elettricamente conduttivi e potrebbero interferire con la ricezione.

Pertanto, ora nel tubo di guida del cavo Bowden, incollato saldamente alla fusoliera in vetroresina, è inserita un’asta in vetroresina. Vetroresina nella vetroresina!? A questo punto diventa chiaro che anche la fusoliera può dilatarsi. Ma la combinazione di vetroresina su vetroresina mi piace: in questo modo le dilatazioni termiche, già di per sé minime, dovrebbero addirittura compensarsi a vicenda.

Il risultato è impressionante: dopo la modifica, il timone di profondità non si sposta dalla sua posizione di trim né con il freddo né con il caldo! Quindi nulla ostacola più il raggiungimento dei primi posti nella prossima gara di volo in pendio – o, in altre parole: la scusa del modello con il trim sregolato come motivo

per la pessima posizione in classifica non conta più.

A proposito di «comando del timone stabile alla temperatura»: mi sono spesso chiesto perché i moderni modelli F3A provenienti dall’Estremo Oriente azionino il timone con cavi d’acciaio – ma questa è la tecnica Bücker-Jungmann del 1933, no? Ora credo di aver trovato la soluzione: i cinesi non hanno ancora scoperto il cavo Bowden stabile alla temperatura...

Ruedi Schmid, MG Thun

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