Che Cos’è l’Angolo di Incidenza

Si trovava in cabina di pilotaggio.

Decise che quel giorno avrebbe affrontato una delle sue paure più grandi. Lo stallo. Avrebbe volontariamente portato l’aereo in un assetto totalmente fuori dal suo controllo per studiare l’effetto dello stallo sull’aereo.

Si trovava da solo. Salì a 3000 piedi e assicuratosi di trovarsi sopra una zona pianeggiante e lontano da zone abitate, ridusse i giri del motore del suo Cessna 150.

La velocità iniziò a scendere e dai 90 nodi di crociera che stava facendo dopo pochi secondi si trovava e 75 nodi e sollevò leggermente il muso per mantenere i 3000 piedi.

I battiti del cuore iniziavano a farsi sentire, afferrò con maggiore forza la cloche, si posizionò più comodamente sul sedile, come se si stesse preparando per il momento fatidico.

65 nodi.

Non vedeva altro che cielo davanti a se. Sentiva che i comandi erano sempre più leggeri e faceva sempre più fatica a controllare i movimenti del piccolo Cessna.

Era una situazione inusuale. Quelle velocità le leggeva solo in finale, prima di toccare terra, ma ora si trovava a 3000 piedi.

La velocità continuava a scendere e doveva controllare l’istinto di accelerare e recuperare velocità.

55 nodi.

50.

48 nodi . Ecco. Il cicalino iniziò a suonare e come su una giostra impazzita l’aereo inizio a vibrare fortemente e dopo un paio di secondi, trovò davanti a sé quei campi che lentamente si stavano avvicinando.

Guardò l’orizzonte artificiale e il variometro, stava scendendo. L’aereo superò il momento dello stallo e la sua mano destra iniziò ad accelerare aumentando il numero di giri del motore.

70 nodi.

Piano piano iniziò a riprendere controllo dell’aereo, iniziò a tirare la cloche e sollevare il muso. Si trovava a 2600 piedi ed inziò a livellare per fermarsi a 2500.

L’aereo accelerò e riprese la sua crociera a 90 nodi.

Sudato, si guardò attorno come per cercare l’acclamazione dei suoi amici piloti, ma chiaramente si rese conto di essere solo in cabina. Si distese leggermente e proseguì il suo volo verso l’aeroporto.

Cos’è l’angolo di incidenza e lo stallo

La storia che ti ho raccontato è chiaramente una scena inventata per farti vivere con l’immaginazione quello che accadrebbe in un aereo se un pilota decidesse di simulare uno stallo.

Ho voluto raccontartelo perché parleremo proprio di questo. Angolo di incidenza e stallo. Vedremo anche cos’è successo sui voli dei due 737 MAX.

Iniziamo. Parliamo dell’angolo di incidenza di un aereo.

Angolo di incidenza

Per poter comprendere meglio cos’è l’angolo di incidenza devo prima spiegarti com’è fatta un’ala, o meglio, la sua forma.

Probabilmente avrai notato che l’ala di un aereo non è piatta, ma ha una forma leggermente rigonfiata nella parte superiore.

Se potessimo sezionare l’ala noteresti subito questo dettaglio.

Sezione dell’ala di un MD80

L’angolo di incidenza è quell’angolo che si forma tra la linea longitudinale dell’ala o ventre dell’ala e la direzione del vento relativo.

Vento relativo = Vento generato dal moto dell’aereo stesso e non ha nulla a che vedere con il vento ambientale in natura.

Cos’è la portanza?

Ora. Devo spiegarti anche cosa sia la portanza. Se vuoi capire a fondo cos’è l’angolo di incidenza.

Portanza = Forza uguale e contraria al peso dell’aereo che permette di sostenerlo in aria.

Per un approfondimento, ti consiglio di leggere questo articolo dedicato alla portanza.

La portanza viene generata dal flusso d’aria che scorre sopra il dorso dell’ala e sotto il suo ventre. Il vento che scorre sopra il dorso genera una depressione che “risucchia” l’aereo verso l’alto. Mentre il vento che scorre sotto il ventre spinge l’aereo verso l’alto.

Queste due forze permettono all’aereo di sollevarsi da terra, ma chiaramente ci vuole un flusso d’aria sufficientemente elevato per generare la forza necessaria per avere portanza.

Questo flusso d’aria viene creato dal movimento dell’aereo grazie alla sua accelerazione. Per questo motivo, al decollo, la rotazione avviene ad una velocità specifica che permette all’aereo di volare.

Relazione tra stallo e angolo di incidenza

Se la portanza si genera grazie al flusso d’aria (vento relativo), al contrario lo stallo si genera quando manca sufficiente flusso d’aria sul dorso dell’aereo. Questo avviene quando l’angolo di incidenza è troppo elevato.

Te lo spiego meglio.

Abbiamo detto che l’angolo di incidenza si genera tra la linea del ventre e la direzione del vento relativo.

Cosa succede se si vola a bassa velocità?

Alle basse velocità il pilota deve sollevare il muso dell’aereo per mantenere la stessa quota. Facendo così aumenta l’angolo di incidenza perché l’asse longitudinale dell’ala sarà rivolto verso l’alto, mentre la direzione del vento relativo rimarrà più o meno sempre lo stessa.

Il flusso d’aria sopra l’ala viene modificato perché non riesce più a fluire regolarmente, ma si generano come delle piccole turbolenze, dei piccoli vortici irregolari.

L’aereo ha un comportamento ambiguo, ma generalmente quando va in stallo, il muso si abbassa repentinamente e l’aereo riprende portanza nel momento in cui il flusso d’aria ritorna ad essere fluido.

Avviene tutto in questione di pochi secondi.

Il caso 737MAX e l’angolo di attacco

Sappiamo bene che i due incidenti aerei che hanno coinvolto i Boeing 737MAX, ultimo modello dell’azienda americana, sono stati causati da un sistema di controllo dell’angolo di incidenza progettato male (MCAS).

Ma cerchiamo di capire meglio come funziona il controllo dell’angolo di incidenza sugli aerei di linea.

Ti faccio vedere il sistema di controllo di un MD80.

Questo è l’elemento esterno che misura l’angolo di incidenza. Libero di muoversi, segue l’angolo del flusso d’aria rispetto all’angolo di inclinazione della fusoliera.

Infatti, sugli aerei di linea si usa come riferimento l’inclinazione della fusoliera.

Su aerei più piccoli, come un Cessna o un Piper, si usa un cicalino montato sull’ala. Quando aumenta l’angolo incidenza e si raggiunge la velocità di stallo, questo cicalino si muove verso l’alto e in cabina il pilota riceve un allarme sonoro di stallo.

Bene. Ritornando agli incidenti dei due 737MAX, sappiamo che questo sistema montato sulla fusoliera assieme ad un software progettato male, controllavano i comandi by passando l’input del pilota sulla, cloche.

In altre parole, appena l’aereo sentiva che la velocità di variazione dell’angolo di attacco era troppo elevato, senza preavviso e senza permettere ai piloti di controllare l’aereo, spingeva i comandi in avanti abbassando il muso, come per uscire dallo stallo (che effettivamente non c’era).

Peccato che sia successo quando i due aerei si erano appena staccati da terra e quindi la quota era ancora bassa.