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Settimanale di scienza e tecnologia Settimanale di scienza e tecnologia I controlli sui jet per spiare Finsidiosa fatica del metallo LE strutture aeronautiche differiscono dalle ordinarle strutture In ferro a traliccio o a guscio per la necessità di sfruttare al massimo il materiale fino al limite della resistenza e per gli spessori degli elementi, che sono relativamente piccoli. Queste caratteristiche particolari sono una conseguenza della necessità di contenimento del peso e sono insopprimibili. Le strutture vengono quindi calcolate sulla base del carichi massimi, cioè degli sforzi che la struttura deve essere capace di sopportare In esercizio senza danneggiarsi. Sotto tali carichi (come si verificano soprattutto nel decolli e negli attcrraggi), non devono verificarsi deformazioni permanenti degli elementi strutturali. In pratica, noti i carichi massimi che sono applicati alla struttura nelle diverse situazioni di esercizio (carichi di contingenza), si moltiplica per un coefficiente di sicurezza che, a causa del limiti di peso, varia da 1,5 a 2, mentre «nelle normali costruzioni l'analogo coefficiente è 4 o 5. Grossi problemi strutturali derivano dalla cabina passeggeri. Oltre alle sollecitazioni statiche, si hanno sollecitazioni da «fatica» durante le variazioni diquota dovute alla differenza fra pressione Interna ed esterna. Proprio per assicurare la capacità della cabina a resistere durante il volo, essa viene sottoposta a prove in vasca durante le quali viene immesso all'Interno un liquido a pressione superiore rispetto a quella naturale della vasca. Siccome la «fatica» è un'alterazione che si produce su un materiale sottoposto ad applicazioni Gli strumenti che permettono di ricostruire istante per istante un incidente aereo e del numero di volte che sarà sottoposta a cicli di fatica. Il caso della manutenzione secondo necessità è invece più frequente in strutture o apparecchiature •fail-safe* cioè quelle capaci di subire un guasto senza che ciò comprometta la sicurezza del mezzo sul quale è installata. Il caso del disastro dell'aereo giapponese con 520. morti sembra inserirsi proprio nella grande questione della manutenzione. Il •jumbo» della Jal era di un tipo speciale (chiamato SR, Short Range) fabbricato appositamente per le linee giapponesi, che Invece di un massimo di 390 passeggeri ne porta 550. L'aereo è studiato apposta per voli brevi anziché per le rotte intercontinentali per le quali il Boeing 747 è stato progettato. Rispetto a quelli a largo raggio, questo tipo di aerei usati nelle linee Interne evidentemente moltiplicano enormemente 1 decolli e gli attcrraggi, che sono 1 momenti di maggior fatica del materiale, ri jet caduto riveva accumulato un totale di 18.830 decolli e attcrraggi, uno ogni 80 minuti passati in volo. Nel 1983 la Boeing aveva consigliato che 1 suoi «jumbo» con più di 10 mila decolli e attcrraggi dovevano essere ispezionati, oltre al controlli di routine, anche per problemi di resistenza delle strutture. Dalle prime inchieste risulta che le analisi dello stress del metallo non furono effettuate per le paratie pressurizzate di coda e per l'Impennaggio verticale della fatale JA8119. Proprio le parti che gli esperti sospettano gravemente di essersi disintegrate In pieno volo. E, l'anno nero dell'aviazione civile. Con l'incidente in fase di decollo al Boeing 737 di giovedì scorso, le vittime del 1985 sono già salite a più di 1400: ben al di là del triste primato del 1972, quando le vittime di sciagure aeree furono 1299. Un miglialo di morti si sono concentrati in un mese. E la caduta del Boeing 747 presso Tokyo il 12 agosto rappresenta in assoluto la più grave sciagura della storia dell'aviazione in cui sia stato coinvolto un singolo aereo (all'aeroporto di Tenerife La Laguna il 27 marzo 1977 morirono 583 passeggeri nella collisione tra due Jumbo in manovra sulla pista). Naturalmente non bisogna lasciarsi Impressionare dalle fluttuazioni statistiche. Si calcola che in ogni Istante in tutto!il mondo circa 200 mila persone si trovino in volo: l'aereo rimane 11 mezzo di trasporto più sicuro se si guarda al rapporto vlttlme/chllometri-passeggero. I rischi sono concentrati nella fase di atterraggio (39 per cento) e di decollo (22 per cento). Gli altri incidenti si ripartiscono tra manovre a terra (8 per cento), volo in quota (12 per cento) e discesa (19 per cento). Che cosa si fa per rendere più sicuro il volo? In che modo la «fatica» del materiale può aver causato la sciagura dì Tokyo? Fino a che punto la «scatola nera» può consentire la ricostruzione di un incidente? Due esperti di «Tuttoscienze» rispondono a queste domande. munque a sostituire l'elemento prima che (teoricamente) si verifichino imprevisti. Nella loro «vita» di 30 mila ore di volo, buona parte del componenti di un aereo vengono sostituiti secondo questo criterio. Nel secondo caso si fa Invece attenzione a sintomi rivelatori per procedere al ripristino prima che avvenga la rottura. Normale, inoltre, che dopo guasti, oppure Incidenti anche lievi, che possono accadere per esemplo in fase di atterraggio, si facciano controlli per stabilire quante e quali parti dell'aereo debbano essere sostituite. Il caso della manutenzione periodica prevede che la struttura o apparecchiatura sia «sa/e-H/e» cioè non possa guastarsi durante la sua «vita», tenendo conto delle massime sollecitazioni a cui può essere sottoposta ripetute di uno sforzo, durante le prove non devono verificarsi Incrinature visibili al microscopio o microfessurazloni, che porterebbero poi alla rottura. Perché la fatica si manifesti, è necessario non soltanto che le variazioni di forza applicata siano di una certa intensità, ma anche che siano applicate un certo numero di volte. Quando un velivolo entra In servizio, 11 problema essenziale diventa quindi la manutenzione. Secondo l'elemento (e il costo), la manutenzione potrà essere periodica in base a tabelle prestabilite secondo necessità, oppure per sostituzione In seguito a difetti evidenti, guasti o incidenti. Nel primo caso a intervalli prefissati dal grado di affidabilità secondo precisi programmi stabiliti dal costruttore, si provvede co¬ Stefano Pavan Tra laboratori e mondo della finanza