DESCRIZIONE
E’ noto come nella storia dell’ elicottero la configurazione a pale controrotanti, sia separate che coassiali, abbia preceduto quella monorotore con elica di compensazione della coppia posta su apposito trave di supporto. E’ altrettanto noto come quest’ultima configurazione abbia successivamente prevalso, e tuttora prevalga, per la quantità di esemplari prodotti, malgrado la prima abbia significativi vantaggi rispetto ad essa, quali la maggiore efficienza aerodinamica, il minore ingombro in pianta dell’area retorica ed una maggiore manovrabilità della macchina. Esistono infatti alcuni elementi che incidono sfavorevolmente sulla diffusione della configurazione a rotori controrotanti, e particolarmente di quella in cui i rotori sono coassiali. Tra i principali si annoverano la maggiore complessità degli organi rotorici di comando delle pale, con particolare riferimento al riporto sui due rotori delle variazioni di comando ciclico del passo, e la necessità , in mancanza dell’elica anticoppia, di ottenere il controllo di rotazione della macchina sull’asse di imbardata mediante accorgimenti che consentano di cambiare la spinta di un rotore rispetto a quella dell’ altro. Questi ultimi sono accorgimenti impegnativi, dovendosi differenziare o la velocità di rotazione o l’angolo di incidenza o la resistenza aerodinamica delle pale di un rotore rispetto a quelle dell’altro. Scopo della presente invenzione, che sovverte radicalmente il tradizionale approccio concettuale al funzionamento dell’elicottero, à ̈ proprio quello di rimuovere questi fattori negativi, semplificando al massimo la struttura della macchina ed aumentandone sia l affidabilità meccanica sia, per la semplificazione delle parti in movimento e la forte riduzione dei carichi meccanici ed aerodinamici ad esse applicati, l’ affidabilità operativa, annullando la criticità di alcune manovre, secondo quanto verrà in seguito chiarito. Infatti allo stato dell’arte, ma anche lungo tutta la stona pregressa di questo tipo di macchine, à ̈ stata costantemente applicata la filosofia che delega al sistema rotorico la generazione di tutte le forze contemporaneamente necessarie alla macchina per sostentarsi in volo e per poter essere spostata in qualsiasi direzione voluta. Quest' ultima essenziale prerogativa à ̈ attualmente realizzata attraverso il noto sistema di variazione ciclica del passo delle pale. Per conseguire questi risultati si à ̈ dovuta adottare per le pale una struttura relativamente leggera, tale da consentire ima loro rapida variazione di passo ad ogni giro del rotore, in modo particolare nei moti traslati della macchina che le sottopone ad un vero e proprio tormento vibratòrio continuo, sia longitudinale che torsionale. Ad esso si cerca da alcuni anni di porre rimedio dotando ogni pala di piccole- alette attive di compensazione, il cui movimento automatico tende a ridurre le vibrazioni mediante l’applicazione di forze aerodinamiche localizzate in punti opportuni lungo il bordo d’uscita delle pale stesse. Questo rimedio produce però anche una ulteriore complicazione nella struttura delle pale per l’aggiunta di tutti i sensori ed attuatori necessari per conseguire almeno in parte il risultato voluto. Ulteriore elemento di disturbo, allo stato dell’arte, à ̈ il particolare e rumoroso battimento prodotto dalle variazioni cicliche del passo con la macchina in moto traslato veloce, specialmente in zone abitate ed a quote basse, oltre alle sensibili e fastidiose vibrazioni riportate sulla struttura e sentite anche dal pilota e dai passeggeri. Il nuovo e diverso approccio realizzato dalla presente invenzione consiste nel delegare al sistema rotorico la semplice ad unica funzione sostentatrice, mentre la generazione ed il controllo di forze capaci di consentire e controllare i movimenti traslatori in ogni direzione viene affidata esclusivamente ad alcune superfìci di governo, denominate “alettoni†, applicati alla base della fusoliera e mossi dal pilota con piccoli e lenti movimenti coordinati. In tali condizioni, liberando i rotori dalle variazioni cicliche del passo à ̈ possibile irrigidire, al massimo consentito dall’avanzamento tecnologico, la struttura delle pale, oltre che dotarle alle estremità di masse aggiuntive, le quali, oltre a mantenerle ulteriormente tese per forza centrifuga durante la rotazione, consentono in aggiunta a tutto il sistema rotorico di acquisire una maggiore quantità di energia cinetica, che toma molto utile in possibili condizioni critiche del volo, ed in particolare nelle manovre di autorotazione. Per quanto riguarda le citate superfici di governo, o alettoni, previsti da questa invenzione, essi sono previsti in numero di almeno tre, come rappresentati in Fig. 1 nelle posizioni 1, 2 e 3. In particolare due, indicati con 2 e 3, sono disposti nella parte
posteriore della fusoliera, simmetricamente rispetto all’asse longitudinale della macchina, con i rispettivi assi di rotazione giacenti su un piano orizzontale passante per il baricentro. Il loro movimento viene comandato attraverso la tradizionale barra di comando, a disposizione del pilota, la quale, nel caso della presente invenzione, svolge unicamente questa funzione. Il terzo alettone à ̈ invece posizionato a prua, proprio sull’asse longitudinale della macchina, anch’esso con l’asse di rotazione giacente sul piano passante per il baricentro della macchina, e può essere azionato dal pilota mediante la pedaliera che, nella configurazione prevista dalla presente invenzione, svolge questa unica e specifica funzione. Resta inoltre nella disponibilità manovriera del pilota la barra di comando del passo collettivo, visibile in Fig. 2 insieme ad una panoramica di tutte le catene cinematiche per il governo dell’assetto di cui la macchina à ̈ dotata. Detta barra di comando del passo collettivo, per quanto previsto nella presente invenzione, svolge solo ed unicamente la funzione di variazione contemporanea ed equivalente dell’incidenza delle pale di ambedue i rotori. Questa funzione à ̈ sostanzialmente identica a quella svolta anche in tutti gli altri elicotteri allo stato dell’arte ma, nella presente invenzione, in modo molto semplificato, come verrà spiegato in seguito. Tutti gli altri organi dell’elicottero, quali, ad esempio, il motore, la catena di trasmissione e disaccoppiamento presente tra motore ed alberi di comando dei rotori, nonché il treno di ingranaggi che solitamente inverte il senso di rotazione degli alberi coassiali, restano con le caratteristiche possedute da questo tipo di macchina allo stato dell’arte. Per cui i tre comandi citati, cioà ̈ le due barre e là pedaliera, pur omologhi a quelli presenti sugli attuali elicotteri allo stato dell’arte e già familiari ad ogni pilota, comandano nella macchina oggetto della presente invenzione organi diversi da quelli tradizionali. A tal riguardo, mentre la Fig. 1 rappresenta una vista esterna complessiva di una possibile realizzazione della macchina descritta nella presente invenzione, la Fig. 2 mostra la posizione reciproca ed una possibile dislocazione all’ interno della fusoliera dei tre organi di comando con le nuove catene cinematiche di attuazione. La Fig. 3 mostra in modo piu dettagliato la struttura relativa a detti organi. La Fig. 4 rappresentaseparatamente la catena cinematica che si diparte dalla barra di comando del passo collettivo, disposta nella posizione convenzionale alla sinistra del pilota, che la muove con la mano sinistra, e termina sulla testa rotorica semplificata che governa l’incidenza di tutte le pale. La Fig. 5 mette in evidenza la catena di controllo comandata dalla barra di pilotaggio, la quale à ̈ disposta nella posizione convenzionale di fronte al pilota e viene normalmente mossa con la mano destra. La Fig. 6 à ̈ una vista ravvicinata degli organi meccanici principali dislocati in prossimità della barra di pilotaggio, che ne raccolgono e convertono i movimenti per inviarli in modo corretto ai due alettoni posteriori. La Fig. 7 rappresenta la relazione esistente tra il movimento in avanti della barra, come viene esercitato dal pilota, e la corrispondente posizione assunta dai due alettoni posteriori. La Fig. 8 rappresenta la relazione esistente tra il movimento indietro della barra e la corrispondente posizione assunta dai due alettoni posteriori. La Fig. 9 rappresenta la relazione esistente tra il movimento a destra della barra e la corrispondente posizione assunta dai due alettoni posteriori. La Fig. 10 rappresenta la relazione esistente tra il movimento a sinistra della barra e la corrispondente posizione assunta dai due alettoni posteriori. Le quattro posizioni di riferimento appena citate si intendono tutte viste ed attuate dalla posizione del pilota. La Fig. 11 rappresenta invece il meccanismo di azionamento della pedaliera, disposta nella posizione convenzionale, in basso davanti al pilota e da questi controllata con i piedi per governare la posizione dell’alettone frontale 1. Nella spiegazione dettagliata della struttura e del funzionamento di ciascuno dei nuovi
organi di governo della macchina proposta dalla presente invenzione verrà anche spiegato l’effetto aerodinamico da essi prodotto. In Fig. 1 si possono notare gli elementi specifici fondamentali caratteristici della presente invenzione che sono, in primo luogo, i tre alettoni disposti alla base della macchina su un piano orizzontale, parallelo al piano fisso di rotazione dei rotori e che passa per il baricentro della macchina. In condizioni di volo stazionario a punto fisso la corda alare di detti alettoni si mantiene parallela all’asse di rotazione dei rotori o, che à ̈ lo stesso, ortogonale al loro piano di rotazione. L’ alettone 1, collocato a prua, viene definito alettone frontale. I due alettoni disposti in modo simmetrico a poppa vengono rispettivamente denominati alettone destro 2 ed alettone sinistro 3. Nella medesima Fig. 1 si identificano un rotore superiore 4 ed un rotore inferiore 5, calettati su due diversi alberi coassiali controrotanti. In Fig. 1 si vede altresì come all’ estremità di ciascuna pala sia previsto un corpo aerodinamico pesante 6, che ha la funzione di irrigidire ulteriormente, per forza centrifuga, le pale durante la rotazione, oltre che aumentare in modo significativo il momento d’inerzia di tutto il sistema retorico, consentendo ad esso di accumulare un considerevole quantitativo di energia cinetica, specialmente durante la rotazione in presenza di spinta da parte del motore, o dei motori. L’applicazione di detti corpi pesanti, pur non innovativa in campo elicotteristico, toma nel caso della presente invenzione particolarmente conveniente e possibile, non essendo le pale assoggettate alla continua variazione di incidenza prodotta dal comando di passo ciclico, inesistente nella configurazione qui proposta. Il gruppo di comando del sistema retorico specifico della presente invenzione, come rappresentato in Fig. 3 dispone infatti di due piatti, rotanti ma non oscillanti, la cui funzione verrà spiegata dettagliatamente nel seguito. Esso si diparte dalla barra di comando del passo collettiva 9 e raggiunge la testa di comando dei rotori. Nella medesima Fig. 3 à ̈ rappresentata la catena cinematica della barra di comando principale, indicata con 8, che da essa si diparte ed à ̈ in grado di governare in modo coordinato l’inclinazione dei due alettoni posteriori, destro 2 e sinistro 3 . Ancora in Fig. 3 sono visibili i comandi della pedaliera, a prua della macchina, che muove, tramite i pedali destro 10, e sinistro 11, l’inclinazione dell’alettone frontale 1. La Fig. 4 consente di analizzare in modo particolareggiato la catena cinematica di comando del passo collettivo, che può essere diretta, come rappresentata in figura, o prevedere l interposizione di un servocomando, quando necessario, per ridurre le sforzo del pilota. Essa ha origine dalla barra 9 di comando del passo collettivo, posta alla sinistra del pilota, che può essere mossa verso l’alto o verso il basso dal medesimo. In Fig. 4 essa à ̈ rappresentata in posizione neutra, cioà ̈ quella che fa assumere a tutte le pale contemporaneamente un’incidenza geometrica nulla rispetto al piano di rotazione di ciascun rotore, per cui non viene generata alcuna forza di sostentamento quando la macchina à ̈ appoggiata al terreno. Analizzando l’andamento di tale catena cinematica si osserva come, tramite il braccio 12, solidale alla leva 9, viene mosso il tirante 13, che produce la rotazione della leva di rinvio ad angolo retto 15, fulcrata sul perno 16, e che comanda il tirante a snodo 17. Quest’ultimo, a causa del movimento di va e vieni che gli può essere imposto dalla barra del passo collettivo 9 comanda lo spostamento in alto o in basso della testina di comando 18. Quest’ultima à ̈ dotata di due cuscinetti, 19 e 20, che rotolano sulla flangia inferiore 21 solidale al corpo cilindrico 22. Detto corpo cilindrico, o “canotto†, à ̈ libero di scorrere assialmente sull’albero coassiale esterno 23, pur ruotando insieme ad esso, perché trascinato dalle aste 24 e 25, le quali sono solidali al canotto 22. Infatti queste ultime., attraversando liberamente la testa 26 connessa rigidamente al detto albero 23, pur scorrendovi dentro liberamente in senso assiale restano da essa trascinate in
rotazione. Il disco 27 à ̈ anch’esso calettato rigidamente sul canotto 22, e pertanto ne segue sia la rotazione, comandata dall’albero 23 per mezzo delle aste 24 e 25 tramite la testa 26, che la traslazione, comandata dalla testina di comando 18 e riportata anch’essa sul canotto 22. Sul disco 27 sono ancorati in modo articolato i tiranti asnodo 28 e 29, che vanno a muovere il bordo d’uscita delle rispettive pale del rotore inferiore ad essi collegate e che ruotano in perfetto sincronismo col piatto 27 in quanto messi in rotazione, sia pure indirettamente, dal medesimo albero esterno 23. Le pale del rotore inferiore sono calettate agli alberi che le congiungono alla testa 26 con un solo grado di libertà , ed esattamente quello che ne consente la variazione del passo. Infatti la funzione dei tiranti 28 e 29 à ̈ proprio quella di trasferire sul bordo di uscita della rispettiva pala comandata il movimento traslatorio del disco 27, producendone in tal modo la variazione dell’incidenza. Il medesimo movimento traslatorio viene integralmente riportato tramite le aste 24 e 25 sul disco interno 30 dell’anello esterno 31, che vedremo ruotare in senso opposto rispetto al disco 30, per l’azione di disaccoppiamento effettuata dal cuscinetto 33. All’interno di detto disco 30 ruota liberamente, ed in senso opposto, l’albero interno 32, senza alcuna interferenza. Pertanto il movimento traslatorio del piatto 31 rimane sempre identico a quello della flangia inferiore 21 e di tutti gli elementi già descritti, solidali ad essa oltre che tra di loro. Al piatto rotante 31 sono ancorati i tiranti snodati 34 e 35 che vengono pertanto mossi in perfetto sincronismo con i tiranti 28 e 29, azionati dal disco 27, apportando un identico spostamento sul bordo d’uscita delle pale del rotore superiore. Si realizza in tal modo una variazione perfettamente sincrona del passo di tutte le pale. Non essendo oscillante ne il disco 27 ne il piatto rotante 31 nessuna pala viene mai assoggettata a variazioni cicliche dell’incidenza. Seguendo la catena cinematica fin qui descritta si evince come muovendo verso l’alto, da parte del pilòta, la barra di comando del passo collettivo, si produce la trazione verso il basso del bordo d’uscita di tutte le pale contemporaneamente, producendo un aumento della loro incidenza, sia geometrica in senso assoluto che aerodinamica in funzione delle condizioni di volo istantanee. Operazione inversa si ottiene abbassando la medesima barra, con diminuzione collettiva dell’incidenza di tutte le pale. Operazioni che permettono di controllare la salita e la discesa della macchina. L’assetto laterale, in qualunque voluta direzione, comandato nelle macchine attuali dal comando di passo ciclico, viene invece affidato nella presente invenzione ai due alettoni posteriori, la cui posizione istantanea viene determinata dal pilota mediante il movimento della barra di comando 8 attraverso una specifica catena cinematica di comando, sia direttamente, nel modo rappresentato Fig. 5 , sia con l’interposizione di servocomandi, quando necessario, per ridurre lo sforzo del pilota. Il comando applicato sulla barra 8 raggiunge gli alettoni 2 e 3 attraverso una sequenza speculare di collegamenti cinematici derivati da un blocco differenziale di comando azionato dalla detta barra 8 e che sono complessivamente rappresentati in Fig. 5 . La Fig. 6 rappresenta in modo particolare detto blocco differenziale e permette di spiegarne qui di seguito il funzionamento. Il blocco differenziale à ̈ costituito dalla detta barra 8 cui à ̈ solidale la squadra ad “L†36 e, tramite un breve albero che attraversa liberamente la squadra a “C†37, la ruota conica centrale ad ingranaggi 38, che à ̈ pertanto in grado di seguire qualsiasi movimento effettuato sulla barra 8. Con detta ruota conica 38 ingranano altre due ruote coniche, rispettivamente destra 39 e sinistra 40 che vengono a costituire con essa una clà ssica struttura differenziale. Dette ruote 39 e 40 sono collegate in modo solidale rispettivamente al semialbero destro 41 e sinistro 42 attraverso le facce laterali della squadra a “C†37. 1 due semialberi 41 e 42 sono liberi di ruotare nei rispettivi fori sulla squadra 37 e sono a loro volta collegati rigidamente
con le ruote coniche esterne 43 e 44. Queste ultime muovono a loro volta le ruote coniche di rinvio 45 e 46, che comandano rispettivamente le aste longitudinali 47 e 48. Queste ultime due, come si può vedere osservando la Fig. 5, attraverso i giunti omocinetici 49 e 50 e le ulteriori aste di rinvio 51 e 52 portano i movimenti generati -dal blocco differenziale rispettivamente agli alettoni 2, destro, e 3, sinistro. Ci si può avvalere della Fig. 6 per spiegare in dettaglio in che modo la posizione della barra 8 determina quella degli alettoni posteriori 2 e 3. Per semplicità di spiegazione à ̈ opportuno partire dai due movimenti principali che il pilota può imporre alla barra, che prenderemo come riferimento e che sono: lo spostamento avanti-indietro e quello destra-sinistra, cui devono corrispondere analoghi spostamenti dell’intero elicottero. Ogni altro possibile movimento lungo i trecentosessanta gradi di libertà di spostamento della barra 8 non sarà altro che una somma vettoriale delle componenti dello spostamento lungo questi due assi di riferimento principali. Se si considera imo spostamento avanti o indietro della barra, con riferimento alla Fig.6, si può osservare come attraverso il gruppo solidale costituito dai componenti 8 , 36 e 38 si produce la rotazione, verso avanti o verso dietro, della staffa a “C†37 senza che la ruota dentata 38 faccia alcun movimento rotatorio rispetto alla staffa 37. In tale condizione anche le ruote coniche laterali 39 e 40 ruoteranno insieme alla staffa 37, da essa trascinate nello stesso senso e dello stesso angolo, senza che si verifichi tra loro alcun movimento relativo, per il motivo che la ruota 38 non ha moto relativo rispetto alla staffa 37. In tale condizione i due semialberi 41 e 42 ruoteranno anch’essi dello stesso angolo imposto dal pilota alla barra in avanti o indietro come se fossero un unico albero solidale. Tenendo in mente questo fatto si osserva invece come le ruote coniche 45 e 46, trascinate rispettivamente dalla 43 e (Mia 44, si troveranno a ruotare in senso inverso l’una rispetto all’altra. L’effetto finale di tale rotazione in senso opposto, altrimenti detta coniugata, é di còme essa venga riportata senza variazioni sui due alettoni posteriori, si può osservare tramite le Figg. 7 ed 8. Nella Fig. 7 à ̈ rappresentata la posizione assunta dalle alette posteriori di governo quando il pilota spinge la barra tutta-avanti. In questo assetto di comando la ruota 45, osservata . dalla posizione del pilota, ruota in senso antiorario dello stesso angolo del quale ruota la barra, mentre la ruota 46 ruota anch’essa della stessa quantità , ma in senso orario. Queste rotazioni vengono riportate senza variazioni, attraverso le aste di rinvio 47, 51, 48 e 52 ed i giunti omocinetici 49 e 50 direttamente agli alettoni posteriori, e fanno in modo che i rispettivi bordi d’attacco superiori si avvicinino ed i bordi di uscita inferiori si allontanino. Cioà ̈ i due alettoni si divaricano rispetto alle fiancate della fusoliera. Considerando che essi sono investiti dal flusso rotorico verticale, ciascuno produrrà su di esso una deviazione, specularmente simmetrica a quella prodotta dall’altro. Data la posizione angolata dell’asse di rotazione degli alettoni rispetto aH’asse longitudinale della macchina, l’alettone 2 devierà il flusso rotorico verso avanti e verso destra, mentre l’alettone di sinistra lo devierà , specularmente rispetto all’asse longitudinale della fusoliera, parzialmente avanti e parzialmente a sinistra. In queste condizioni le componenti destra e sinistra si annulleranno l’una con l’altra, mentre si sommeranno quelle verso avanti. La loro risultante imporrà al baricentro della macchina una forza tendente a spostarlo verso il lato posteriore della macchina, e l intera macchina reagirà inclinandosi verso avanti. Questo nuovo assetto produrrà una corrispondente inclinazione dell’asse di rotazione dei rotori e quindi del loro stesso piano di rotazione, il quale, per la costituzione della macchina qui descritta, si mantiene sempre ortogonale all’asse di rotazione dei medesimi. Ne deriva l’apparizione di una componente di spinta del flusso retorico orientata verso prua, che produce lo spostamento della macchina verso avanti, cioà ̈ proprio nel va
so dalla manovra di spostamento verso-avanti effettuata dal pilota sulla barra e presa in esame all’inizio di questa dimostrazione. Lo spostamento della barra tutta-indietro, secondo un cinematismo inverso a quello fin qui rappresentato e spiegato produce, per simmetria, una rotazione equivalente degli alettoni in senso inverso, cioà ̈ come -rappresentato in Fig. 8, dove si osserva che essi ruotano in modo che i rispettivi bordi d’attacco superiori si allontanino mentre quelli inferiori di uscita si avvicinano. In queste condizioni il flusso rotorico viene deviato verso l’interno ed all’ indietro, rispetto al baricentro della macchina. Per reazione il baricentro della macchina subirà una spinta verso prua, che produrrà l inclinazione della macchina stessa e del piano di rotazione delle pale verso dietro, cioà ̈ proprio nella direzione comandata dal pilota con la barra. Occorre adesso tornare alla Fig. 6 per capire cosa invece accade quando la barra viene spostata a destra o a sinistra. In tale condizione la staffa 37 limane ferma, pur ruotando a destra o a sinistra la barra 8, la quale invece trascina la staffa ad L 36 che le à ̈ solidale, muovendo dello stesso angolo anche la ruota conica 38, ad essa solidamente collegata. Detta ruota 38 trasferisce il proprio moto rotatorio, ma stavolta in senso inverso, su ciascuna delle ruote laterali 39 e 40, le quali faranno ruotare in senso inverso anche i semialberi 41 e 42 e quindi le ruote esterne 43 e 44.
In questa condizione queste ultime genereranno però una rotazione nel medesimo senso delle ruote 45 e 46, le quali ruoteranno ambedue in senso antiorario quando si sposta la barra a destra ed orario quando si sposta la barra a sinistra. Tale rotazione verrà assunta anche dagli alberi 47 e 48, solidali alle ruote 45 e 46, nonché, tramite la parte restante della catena di trasmissione, dagli alettoni 2 e 3. Per cui questi ultimi, che nel caso dello spostamento della barra avanti-indietro si muovevano di moto coniugato, nel caso in esame, con la barra spostata a destra o sinistra, si muoveranno di moto concorde e, considerando i successivi rimandi, in senso inverso a quello in
cui viene mossa la barra. I risultato che si ottiene nelle due posizioni estreme, a destra ed a sinistra, della barra 8 à ̈ rappresentato nelle Figg. 9 e 10. Nei due casi, rispettivamente di barra a destra e barra a sinistra, si osserva come la staffa a “C†37 resta ferma. In Fig.9 si vede come, con la barra tutta-a-destra, considerando il movimento secondo come lo effettua il pilota, i bordi d’attacco superiori degli alettoni ruotano ambedue verso la fiancata sinistra della macchina. In questo caso la componente dominante del flusso rotorico deviato si orienta verso il lato destro della macchina, spostandone il baricentro verso sinistra ed inclinandola verso destra, cioà ̈ dal lato voluto. La condizione reciproca, di cui à ̈ ormai ovvia la spiegazione, à ̈ rappresentata in Fig. 10, dove la barra à ̈ inclinata tutta-a-sinistra, gli alettoni risultano ambedue inclinati verso il lato destro della macchina, spingendo a destra il baricentro e inclinando a sinistra l’intera macchina, cioà ̈ ancora una volta nella direzione comandata dal pilota. Va osservato che, trovandosi gli alettoni posteriori arretrati rispetto al baricentro, come chiaramente risulta dalla Fig. 1, mentre in risposta ai comandi avanti-indietro la macchina si sposterà effettivamente o avanti o indietro, nel momento in cui si dia un comando laterale, o si introduca una componente laterale, stante la posizione delle alette si induce sulla macchina anche ima componente di rotazione sull’asse di imbardata, di per se favorevole all’effettuazione di una virata. Detta rotazione sarà tanto più accentuata quanto maggiore à ̈ lo spostamento laterale indotto sulla barra, tendendo ad aumentare il ritmo della virata. Nel caso in cui, pur volendo inclinare rapidamente la macchina da uno dei due lati, il pilota voglia evitare una contemporanea sua rotazione eccessiva sull’asse di imbardata, egli può compensare tale attitudine spontanea, riducendo a piacimento il ritmo della virata per mezzo della pedaliera, ruotando opportunamente con essa l alettone frontale, ed ottenendo così con precisione la traiettoria voluta. Se invece il pilota agisce soltanto sulla pedaliera, mantenendo la barra in posizione neutra e centrata, otterrà la semplice rotazione della macchina rispetto al suo asse di imbardata, in modo analogo a quanto avviene attualmente negli elicotteri dotati di sistema di controllo dell’assetto sull’asse di imbardata diverso da questo appenadescritto. Il meccanismo di controllo della pedaliera, che governa la posizione del solo alettone frontale à ̈ rappresentato e descrìtto avvalendosi della Fig. 11. Esso à ̈ costituito dai due pedali, destro 10 e sinistro 11, a disposizione del pilota, che può muoverli con i piedi. Detti pedali, con le relative staffe ad "L†49 e SO fanno parte, insieme ai bracci trasversali 51 e 52, di un parallelepipedo a pantografo. La ruota conica 53, solidale al braccio 52, muove la ruota conica 54 e, tramite di essa, l albero 55 e l’alettone frontale 1 che ad esso à ̈ rìgidamente collegato. Detta catena di comando può essere semplice e diretta, come rappresentata in figura, o prevedere, ove necessario, l’ inserimento di un servocomando per ridurre lo sforzo del pilota. La sistemazione a pantografo delle aste mobili consente ai pedali di effettuate un movimento parallelo di va e vieni, pur inducendo una rotazione sulla ruota 53 e conseguenti. Analizzando la cinematica del dispositivo si vede come spingendo avanti il pedale 10 la ruota 53, vista dall’alto, si muove in senso antiorario e la trascinata 54, vista frontalmente, in senso orario producendo, attraverso l’albero 55, l’inclinazione verso destra del bordo d’attacco superiore dell’alettone frontale 1 o, se si preferisce, la sua rotazione in senso orario, osservandolo dalla posizione del pilota. Riportando tale deviazione dell’alettone dalla sua posizione neutra verticale rispetto alla struttura della macchina come rappresentata in Fig. 1, si nota come in tale posizione esso devii i il flusso rotorico verso il lato sinistro della macchina. In queste condizioni, se la barra viene mantenuta al centro, la macchina ruoterà sull’asse di imbardata verso destra, cioà ̈ dal lato del pedale che si à ̈ premuto. Comportamento analogo ma opposto si otterrà premendo il pedale sinistro. Sempre che si agisca unicamente sulla pedaliera. Altrimenti, se il suo azionamento sarà contemporaneo a quello della barra, contribuirà a modificarne l’efficacia in funzione delle scelte effettuate dal pilota, rendendo volontario e determinato l’andamento ogni possibile tipo di manovra, specialmente nelle virate. Esaurita la descrizione strutturale degli elementi di governo dell’assetto della macchina previsti dalla presente invenzione nel funzionamento ordinario della stessa, nonché l’effetto delle manovre impostate sugli organi di comando, resta da descrivere il suo comportamento nella specifica condizione di volo correntemente definita come autorotazione, e che si presenta come condizione ineludibile in caso di mancanza parziale o totale della forza di trazione esercitata dal motore. Anche in questo caso le caratteristiche di comportamento della macchina descritta in questa invenzione travalicano e migliorano in modo sostanziale le possibilità delle altre macchine della stessa classe attualmente esistenti. E questo per due elementi specifici fondamentali: in primo luogo per la presenza delle già citate masse di .appesantimento localizzate all’estremità di ciascuna pala, indicate con 6 in Fig. 1 ; in secondo luogo per la possibilità di far assumere contemporaneamente a tutte le pale una forte incidenza negativa. Manovra impossibile nell’attuale stato dell’arte, per l impedimento costituito della presenza del comando di passo ciclico. La condizione di stallo in autorotazione, se si verifica, risulta quasi sempre degenerativa e non recuperabile, qualunque sia la quota e l’assetto di volo, determinando la caduta dell’ aeromobile. Esiste per ogni macchina attualmente in circolazione uno specifico diagramma che impone al pilota di evitare, o di ridurre al minimo, determinate situazioni di volo, proprio per impedire l insorgere di questi gravi, spesso fatali, problemi di stallo. Tale diagramma à ̈ funestamente noto ad ogni pilota di elicottero, in quanto gergalmente definito come “curva dell’uomo morto†. Questi gravi problemi, con un minimo di attenzione da parte del pilota, hanno una possibilità reale pressoché nulla di verificarsi con la nuova macchina fin qui descritta, quali che siano la quota e l’assetto mantenuti dalla macchina. Infatti la grande energia cinetica immagazzinata dai rotori, grazie ai pesi d’estremità sulle pale, impedisce che, pur in mancanza di motore, la velocità di rotazione dei medesimi possa degradare in tempi molto ristretti, e tali comunque da impedire efficaci e tempestivi interventi correttivi del pilota, lasciandogli il tempo e la possibilità di governare con sicurezza la discesa della macchina anche a quote molto basse. Identicamente, a quote elevate, rimane invariata la capacità di non perdere numero di giri, mentre viene data al pilota la nuova e risolutiva opportunità di far assumere rapidamente a tutte le pale una forte incidenza negativa, anche superiore a meno quarantacinque gradi. In tal modo, anche se la macchina sta perdendo quota e si trova con le pale in condizioni di grave stallo aerodinamico, esse possono essere ricondotte in una condizione di flusso laminare, con ripresa della portanza rispetto al vento relativo di caduta, e conseguente ripresa della velocità di rotazione, permettendo al pilota un successivo e progressivo raggiungimento della velocità di rotazione prescritta, con l incidenza ricondotta a valori normali per la discesa in autorotazione. Le manovre di emergenza qui descritte vengono permesse dalla macchina cui si riferisce questa invenzione in (pianto essa non à ̈ dotata di controllo del passo ciclico, la cui presenza non le rende possibili. Ma esiste anche un’altra condizione di volo in cui la macchina costituita dalla presente invenzione supera le altre macchine †̃all’attuale stato dell’arte, ed à ̈ quella in cui essa può essere di fatto comparata con un convertiplano, senza possederne però ne l’elevatissima complessità costruttiva ne i gravi rischi in caso di avarie anche limitate. Nel caso infatti in cui la macchina facente parte della presente invenzione venga dotata di motore, o motori, di adeguata potenza, pur restando configurata senza alcuna variazione rispetto a come precedentemente descritta, sarà possibile portarla ad un assetto di volo quasi-orizzontale e ad una velocità superiore a quella raggiungibile da qualsiasi attuale elicottero, semplicemente controllando l’incidenza , degli alettoni posteriori 2 e 3. In tale particolare assetto i rotori, il cui piano di rotazione sarà quasi verticale, assumeranno la funzione delle tradizionali eliche controrotanti a passo variabile e gli alettoni posteriori, oltre a continuare a svolgere la loro funzione primaria di controllo dell’assetto, inizieranno a sviluppare portanza come le ali di un aeroplano. La macchina potrà quindi riassumere in qualsiasi momento il tradizionale assetto del’elicottero per semplice riduzione della potenza applicata ai rotori e controllando lincidenza degli alettoni posteriori 2 e 3. Sarà opportuno, in macchine previste per questa ulteriore possibilità di volo, disporre di meccanismi semplici atti a controllare la posizione dei seggiolini del pilota e degli eventuali passeggeri, per compensare la forte rotazione della fusoliera e mantenerli in posizione prossima alla verticale. Tali dispositivi non fanno però parte della presente invenzione, e non sono richiesti in macchine del tipo da essa descritto prive di pilota a bordo, In sintesi conclusiva e concettualmente riassuntiva si può dire che la presente invenzione, per quanto attiene lo stress che si verifica anche in condizioni di volo normale sulle strutture e sui comandi aerodinamici di governo, avvicina finalmente il comportamento dell’elicottero, che normalmente à ̈ assai più critico ed instabile, a quello dell’aeroplano, pur mantenendo dellelicottero le specifiche possibilità di volo e di governo a velocità molto basse o anche a punto fisso, totalmente precluse all’aeroplano. Mentre può invece assumere anche le caratteristiche proprie dell’aeroplano in presenza di sufficiente potenza motrice installata.