lunedì, agosto 21, 2023

aerei lenti

Per quanto vi potrà sembrare assurdo oggi gli aerei sono molto lenti rispetto al passato e cercare di spiegarlo, come mi e' capitato, a dei latinisti e' stato difficile, come al solito non mi hanno molto creduto, soprattutto sono ancora dell'idea che gli aerei siano tutti jet come l'horten.

Provo a mettere le cose in prospettiva, cosi' se avete problemi similari...

non mi insultino piu' di tanto chi e' un esperto di aerei, sto cercando di mettla "comprensibile" ai più, come al solito, del resto :-)

Quando ero bambino  tua madre ti diceva: "vestiti bene che vai in aeroporto".
Se a mia nonna, che si era molto eccitata su cosa mettersi per il suo primo volo quando oramai stava già abbattendosi Ryanair, avessi detto che oggi puoi trovarti in aereo uno che si gratta le sfere mentre indossa la divisa da bagnino, ciabatte con formaggio compreso e con l'optional del cerume pendulo che devi sopportarti per il volo,  ti avrebbe dato di certo del cretinetti con scapellotto regolamentare sul copino.

Una cosa e' essere democratici, ma non si capisce essere maleducati.
Ricordiamo QUANTO era rurale il mondo di mia nonna che non veniva dalla città, eppure...

Comunque sia negli anni gli aerei sono sempre diventati piu' lenti.
Costantemente.

Prendiamo il primo aereo di linea, il comet, bestia fantastica se non fosse che non si conosceva il fatterello che i materiali si stancano in una certa.


 e' bellissimo ed elegante, una vera opera che ispiro' canzoni e modi di dire: il JET
cosa che poi non solo venne addirittura declinata (es JET-SET) ma identificava un era.
Come laser, turbo, HD eccetera.

Era il 1952 e cambio' la percezione del mondo.

bisogna notare i motori


dei jet talmente piccoli da poter essere messi nello spessore dell'ala e notate quanto e' basso il carrello per caricare comdamente.

lo stesso succedeva con i DC-9


Tutti questi aerei andavano intorno ai Mach 0.8 (quasi 900Kmph) e oltre.

Il problema e' che erano jet e quindi consumavano un pandemonio.

Per capire cosa e' un jet o una turbogas per chi non ne sa dobbiamo fare un pochino di wiki

un motore a getto e' un affare che prende l'aria e, con una potente turbina, la comprime un una camera (4) dove, aggiungendo del carburante, gli da fuoco.


 

lo scarico aumenta di volume spingendo l'aereo e fra le altre cose aziona delle palette che prelevano energia da usare per azionare il compressore frontale.

Nel jet propriamente detto i gas di scarico, per reazione, spingono l'aereo in avanti.
Questo e' quello che e' il motore del Comet, di molti aerei vecchi e ancora oggi molti militari.

Appare logico quindi prelevare piu' energia dallo scarico, per esempio per fare delle centrali elettriche a gas metano o azionare cose come auto e... eliche di aerei


 negli aerei i motori a pistoni, pur migliorando con il turbo (sulle auto e' male, sugli aerei e' bene), hanno i loro limiti, limiti che non ha una turbina.

ecco i vari atr42 e simili.
rendimenti altissimi e motori compatti


 il problema degli aerei a elica e' che raramente vanno piu' di 500Kmph e non salgono piu' di quel tanto di quota dove la rarefazione aiuta i consumi.
Le eliche hanno i loro limiti.

Per cercare di superare questi limiti i russi hanno pagato i crucchi (il massimo della complicazione e complessita' se sommiamo i 2 popoli) e hanno prodotto questo

 

in pratica una coppia di piccole eliche veloci e contro-rotanti con turbina a piu' stadi con numero variabile a seconda della quota.

inoltre alcuni che lo hanno sentito andare dicono che faceva un gran baccano pur avendo un'autonomia per l'epoca insuperabile.
Non a caso il Tu-114 era un aereo commerciale enorme per la sua epoca e non faceva soste: we  brake for nobody (cit. balle spaziali). Prima dell'epoca dei 747 che ridefinì un epoca era il top.


 Da qui' l'idea di fare "una via di mezzo"


 

Potete notare che un questo turbofan il compressore spinge dell'aria "inutile" attorno al jet che di fatto e' un elica intubata.
Quello si chiama "rapporto di diluizione" ovvero la quantita' di spinta dovuta all'elica intubata rispetto al motore.

mano a mano che vanno avanti gli anni il rapporto di diluizione sale verso enormi fan e poco turbo :-)

basta guardare il 707

e quanto sono grossi quei ventoloni del 787 che e' poi la genesi di tutti i casini del 737


per voler inseguire questo in versione neo con un aereo degli anni 60


sono affari enormi che non sanno piu' dove mettere, il pratica sono praticamente delle eliche

 


 fa ridere il povero ventolone del 737max appeso strano e con una parte di gondola tagliata per evitare di spanciare su su di un vecchio aereo degli anni 60 con il carrello già troppo alto.


ormai abbiamo di fronte di un ventilatore fino a 3 metri di diametro la parte jet e' praticamente l'osso di pollo.
In pratica la dimensione cresce in base ai materiali in grado di reggere quelle sollecitazioni

Stiamo parlando di una spinta della parte fan di 6 volte quella del jet.

Se vogliamo capire quanto questo ha influito sui consumi possiamo andare a vedere sulle caratteristiche del 747 che comunque nasce con i turbofan, ma salgono di dimensioni nei 53 anni di produzione, pur rimanendo negli spazi.
 747-100 aveva un'autonomia di 4.620 miglia nautiche (8.556 km), il  747-8  7.730 miglia nautiche (14.320 km) con un serbatoio di 190 contro 230T.
Come dire, un bel pezzo in piu'.
Stessa cosa per il 737 passato da 3000 a 5000Km,  malcontati


Tra una cosa e l'altra si parla di 5 volte fra un vecchio liner jet e uno recente con i turbofan

Ovviamente con un escalation del genere non sai piu' dove mettere questi motori, non mi meraviglierei se prima o poi li montassero SOPRA le ali come si usava una volta.

Ma questi motori permettono anche estremi risparmi di carburante diminuendo la velocita', oramai e' raro vedere velocita' di crociera nettamente superiori agli 850Kmph, quando capita di leggere queste velocita' relative a terra l'aereo e' in ritardo sullo slot e/o vi e' un vento favorevole.

si, ero uno dei pazzi che usava il GPS quando erano strani e la mia, ora ex, moglie mi regalo' un GPS III garmin... per tanti motivi.
Per la cronaca quel vecchio rottame e' MOLTO piu' preciso di quelli montati nei telefoni, alla facciazza dei megacosi che raccontano.

Uno dei voli recenti che ho fatto con ryan di 1300Km la Vmax rispetto a terra è stata 809Kmph.

 non sembra, ma quando bruci per un pieno 22 tonnellate di carburante, anche se non ti costano gli 0.8E della benza verde, andando a memoria dovremmo essere intorno agli 0.5-0.6E, un risparmio del 10% sono sempre migliaia di litri per tratte relativamente brevi, senza contare che ogni rifornimento ha un costo "camion".

Senza andare a scomodare tratte particolari sopra l'oceano, ma se un aereo risparmia qualche centinaio di $ al giorno dopo un anno si parla di decine di migliaia di euro.

La domanda, al limite, e' quanto rallenteranno ancora o quanto diverranno grossi i ventoloni o se si passera' alle eliche.

Visto che ultimamente scassano le parti molli a raffica con questa cosa degli aerei a batteria, giusto per chiusura accenniamo alla potenza delle eliche del liner russo, che sono in cavalli e attaccate ad un asse, quindi facilmente comprensibili al contrario dei Kg di spinta,  per capire quanto chi parla di aerei elettrici e' un imbecille.

Ogni motore ha 11033 kW, ovvero 44.000KW che certamente vengono usati in pieno "solo" al decollo e messa in quota.
Metti anche andando mooooolto largo che di media consumi anche solo la meta' in virtu di nuovi ali next gen progettate dal nipote di elone muschio in space XYZ.
son sempre 22.000KW.
Come dire 4 batterie di auto Tesla AL MINUTO.
Una batteria ciucciata ogni 15 secondi.


 


Piu' il decollo.
Un volo di una singola ora, che fra attesa in aria e menate puo' essere un Roma Milano sono 220 batterie da quasi una tonnellata cadauna senza avere nessun margine di sicurezza.
E niente, fa ridere e basta.





6 commenti:

elsino ha detto...

Mi è toccato sentire: "Eh, però se mettiamo i pannelli fotovoltaici sulle ali..."

Massimiliano ha detto...

Oimmena.. perché non considerate la frenata rigenerativa!!!

Erreunista ha detto...

poi certi aerei possono decollare con un certo peso, ma non atterrare, tanto che in caso di emergenza devono svuotare le ali prima di tornare giù per non perderle nell'impatto con la pista.
sostituire il kerosene con il litio da portare su e giù sempre obbliga a rinforzare seriamente la struttura, e via altro peso.

andrea.c ha detto...

Pian pianino ci arriveranno...
prima i voletti da 20 minuti poi 30 e così via,
prima dei mezzi-droni, poi mezzi-alianti,
non c'è troppa fretta

Matteo ha detto...

"Per quanto vi potrà sembrare assurdo oggi gli aerei sono molto lenti rispetto al passato e cercare di spiegarlo, come mi e' capitato, a dei latinisti e' stato difficile, come al solito non mi hanno molto creduto, soprattutto sono ancora dell'idea che gli aerei siano tutti jet come l'horten."

Io non sono nemmeno un latinista, però dopo aver letto l'introduzione ho pensato in prima battuta al Concorde, messo fuori servizio per via dei costi aumentati di carburante e manutenzione, perché se già un biglietto costava 10 volte tanto rispetto ad un volo normale, aumentarlo a 20 o più non avrebbe permesso di trasportare nessuno tranne 4 gatti che avrebbero potuto permetterselo.
Secondariamente ho pensato che se i costi dei carburanti aumentano sempre, è normale che piuttosto che caricare 4 gatti per fargli fare Londra-NY in 2,5 ore è meglio caricare 200 persone, fargli pagare biglietti economici per 4/5 ore di viaggio e contemporaneamente risparmiare carburante e aumentare i profitti.

Invece non ho ben capito il discorso degli aerei a batteria, per me non ha molto senso parlarne ora, quando non c'è nessun aereo di linea elettrico regolarmente in servizio, non ci sono neppure le tecnologie definitive per farli volare, magari serviranno 15 anni o più, magari useranno idrogeno al posto delle batterie, magari "domani" qualcuno scoprirà o brevetterà una tecnologia che sarà la chiave di volta per l'aeronautica elettrica, o magari invece sarà tutto antieconomico e finirà in un nulla di fatto. Chi lo sa.

Celso ha detto...

La "figata" delle eliche doppie controrotanti è che, a meno di complicazioni costruttive assurde, hai una velocità relativa tra le due parti mobili doppia rispetto a quella di ciascuna di esse... un prezzo un po' caro per l'eliminazione dell'effetto coppia...