Leghe Leggere Ad Uso Aereonautico

[Henry62]

Buongiorno a tutti,
mi chiamo Enrico e sono nuovo del sito; non ho conoscenze nel campo del volo.
Ho un background di tipo tecnico, con esperienze nel settore meccanico ed informatico.

Il motivo che mi ha spinto ad iscrivermi al forum é legato ad un mio particolare e contingente interesse per un aspetto tecnico legato ai materiali in lega leggera per uso aereonautico.
Sono alla ricerca di informazioni in merito al comportamento delle leghe leggere per uso aereonautico in caso di incendio, in particolare mi interesserebbe molto conoscere le caratteristiche di combustione - non di fusione, ma di combustione, di tali materiali.

In particolare, la mia richiesta é legata all'analisi del comportamento di tali materiali in caso di incidente/scoppio per impatto balistico.
Per dare un'esempio, durante la guerra delle Islas Malvinas (Isole Falkland), uno degli insegnamenti emersi nel campo dell'uso navale di blindature in lega d'alluminio fu che, una volta colpite da missili tipo Exocet, queste navi tendevano ad essere preda di incendi indomabili, legati alle caratteristiche piriche dell'alluminio.
Ogni aiuto é veramente gradito.
Mi rendo conto che la richiesta é molto particolare, ma confido nella Vostra conoscenza dello specifico settore.
Grazie ancora,
arrivederci a tutti,
Enrico

[Otaku]

Che io sappia, è sopratutto il titanio ad incendiarsi: inerte a temperature anche elevate, reagisce violentemente con l'ossigeno quando è portato ad incandescenza, fa una fiamma bianchissima e abbagliante. L'alluminio può invece esplodere quando viene rapidamente e violentemente frammentato/polverizzato. Può darsi che sotto l'insulto meccanico di un'attacco balistico si siano create queste condizioni.
Adesso che ci penso ci sono bombe americane che usano polvere di alluminio...
Ciao

[Aldus]

Buongiorno a tutti,
mi chiamo Enrico e sono nuovo del sito; non ho conoscenze nel campo del volo.
Ho un background di tipo tecnico, con esperienze nel settore meccanico ed informatico.

Il motivo che mi ha spinto ad iscrivermi al forum é legato ad un mio particolare e contingente interesse per un aspetto tecnico legato ai materiali in lega leggera per uso aereonautico.
Sono alla ricerca di informazioni in merito al comportamento delle leghe leggere per uso aereonautico in caso di incendio, in particolare mi interesserebbe molto conoscere le caratteristiche di combustione - non di fusione, ma di combustione, di tali materiali.

In particolare, la mia richiesta é legata all'analisi del comportamento di tali materiali in caso di incidente/scoppio per impatto balistico.
Per dare un'esempio, durante la guerra delle Islas Malvinas (Isole Falkland), uno degli insegnamenti emersi nel campo dell'uso navale di blindature in lega d'alluminio fu che, una volta colpite da missili tipo Exocet, queste navi tendevano ad essere preda di incendi indomabili, legati alle caratteristiche piriche dell'alluminio.
Ogni aiuto é veramente gradito.
Mi rendo conto che la richiesta é molto particolare, ma confido nella Vostra conoscenza dello specifico settore.
Grazie ancora,
arrivederci a tutti,
Enrico

Ciao anche da parte mia henry.
Sì, hai detto delle cose giuste riguardo alle leghe leggere.
Hai per sempio citato le Falkland e le problematiche apparse durante quel conflitto a seguito dell'uso "azzardato" di navi con corazzatura in alluminio che tendeva ovviamente a prendere fuoco. Di questo episodio ne parla anche il sito della Lega Navale Italiana.
http://www.leganavale.it/portale/archit ... _lez28.asp

Altre informazioni sull'alluminio, soprattutto sulla sua pericolosità quando si viene a trovare sottoforma di "polvere" o "scaglie", si trovano un po' dappertutto.
Ti dò qualche esempio.

I motori booster applicati ai lati dello Space Shuttle utilizzano una miscela di propellente solido formata da perclorato d'ammonio e polvere di alluminio. http://it.wikipedia.org/wiki/Space_Shuttle

L'alluminio in polvere o a scaglie è stato anche usato in guerra (e viene usato tutt'oggi) per confezionare proiettili dotati di forte carica esplosiva. http://www.earmi.it/armi/expro.htm
Oggi lo si usa in diverse bombe, tra cui la BLU-82B. http://www.icsm.it/articoli/ri/daisy.html

Su questo sito invece può leggere le normative di sicurezza che regolano l'uso dell'alluminio nei processi industriali.
http://www.manfisa.com/italiano/infsegu.htm
Come puoi leggere, quando parlano di alluminio "in sospesione", ossia in polvere, truciolato finissimo, etc, c'è il rischio di esplosione.

E per finire, ecco i risultati che l'alluminio in polvere può causare.
http://www.legambienteverbano.com/April ... oce_ha.htm

Concludendo, in caso di incidenti aerei che prevedono fortissimi impatti contro corpi durissimi quali rocce, cemento armato, montagne, etc (il tutto correlato da un'enorme vampata di fuoco in forma diciamo "esplosiva" causata dal carburante), la struttura stessa del velivolo in alluminio si sbriciola in pezzi minuscoli (detti anche "coriandoli") dotati di enorme potere piroforico. Ne consegue che l'aereo si disintegra (vaporizza) completamente quasi fosse "minato" nella struttura stessa, e sul luogo del disastro è veramente difficile trovare parti e pezzi di dimensione consistenti.
Questo video ti può dare un'idea di cosa intendo: http://www.sandia.gov/videos2005/F4-crash.asx
Aldilà delle componenti più robuste in acciaio, quali carrelli e motori, tutto il resto che si trova sulla scena del disastro è una devastazione completa composta da piccolissimi frammenti combusti e sparsi dappertutto, e quasi mai da pezzi completi e intonsi. Gli unici pezzi veramente grossi che si potrebbero trovare sono quelli che a causa delle forze di impatto hanno trovato "strada" riuscendo a separarsi in tempo dall'inferno esplosivo-piroforico-dinamico che segue immediatamente l'impatto stesso. Ma ogni incidente è diverso da un'altro, non ci sono mai due incidenti simili, per cui non bisogna stupirsi se in un incidente si dovessero trovare parti complete e in un'altro no. Non esiste una REGOLA per cui un'aereo debba presentare sempre gli stessi pezzi o frammenti sul luogo di una sciagura. Dipende da un milione di fattori, tanto che se si dovessero fare dei test d'impatto con due aerei uguali sparati contro lo stesso ostacolo e alla stessa velocità, si vedrebbe che i risultati dei due impatti non mostrano alcun segno di uguaglianza tra loro. Chessò, nel primo impatto si ritrova un pezzo di semiala abbastanza ben conservato, e nel secondo impatto invece non si trova proprio nulla di quel componente se non frammenti minuscoli come una sigaretta. Ciò non deve stupire. Ogni aereo si disintegra a modo suo, non è che durante la progettazione fanno dei test "d'impatto a deformazione controllata" come vengono fatti sulle automobili che vengono progettate per deformarsi possibilmente sempre nello stesso modo.
Tieni presente anche che gli aerei sono paradossalmente fragile e robusti nello stesso tempo. Somigliano più a un "guscio d'uovo", ossia ad una struttura solida che è molto resistente e flessibile ad alcune forze (si dice che se si prende con due dita un uovo alle sue estremita superiori e inferiori, non si riesce a schiaccarlo), ma si accartoccia o si rompe facilmente rispetto ad altre forze, tra cui (soprattutto) agli impatti. Ci sono molti esempi in aviazione che mostrano la fragilità degli aerei agli impatti. Ad esempio abbiamo foto di aerei di linea totalmente "butterati" dalla grandine. Oppure con bordi di attacco dell'ala BUCATA da un bird strike (impatto con un uccello). O ancora di porzioni di semiala tranciata di netto a seguito di una piccola collisione con un'autocisterna sulla piazzola di parcheggio (il tutto avvenuto a velocità relative veramente basse).
Io stesso mi sono visto protagonista di un incidente aereo avvenuto 4 anni fa in Versilia. Era il giorno di ferragosto e, come tutti, stavo sulla spiaggia a godermi il sole. Sopra di noi a circa 2000 metri di altezza volteggiava un'aereo Pilatus Porter che faceva fare dei salti in tandem a dei clienti che volevano provare l'ebrezza del paracadustismo. Non appena sganciata l'ultima coppia di paracadustisti mi si è raggelato il sangue! Ho visto una semiala del Pilatus saltare via di netto, e l'aereo precipitare in verticale proprio addosso a noi. Fortunatamente per noi (ma non per lo sfortunato pilota ) l'aereo durante la sua picchiata ha deviato un po' la traiettoria allontanandosi dalla nostra verticale, e si è infilato in mare a circa 500 metri di distanza. Ebbene, nonostante il mare fosse profondo e soprattutto fatto di ACQUA, il Pilatus si è totalmente disintegrato!! Sono rimasto sulla spiaggia fino a sera per assistere al recupero del relitto e dello sfortunato pilota, e sono rimasto sconcertato dalle dimensioni dei rottami che pescavano dal mare e ammassavano sulla spiaggia. Erano tutti in condizioni pietose. Il pezzo più grosso che ho visto sarà stato grande 50 cm al massimo. Ho visto pezzi di longherone alare (per cui una struttura dalla forma particolarmente robusta) accartocciati a mò di portafoglio a fisarmonica. Una cosa inaudita. Mai vista una cosa del genere. Sembrava veramente che al posto di finire in acqua, quall'aereo fosse esploso a causa di un'immensa bomba, un po' come si vede nelle foto delle autobomba terroristiche, o chessò, avesse impattato contro un piazzale asfaltato anzichè nell'acqua. Ovviamente i rottami non presentavano alcun segno di bruciatura, in quanto nell'acqua non si era scatenato nessun incendio, ma mi è apparso chiaro quanto un'impatto (addirittura in acqua!) sia capace di provocare una devastazione pazzesca alla struttura di un aereo. Figuriamoci in un aereo con migliaia di litri di carburante a bordo che dovesse impattare a ben più alte velocità contro una parete rocciosa di una montagna!
Credo proprio che non si troverebbe più nulla, a parte piccoli frammenti di dimensioni ridicole e forse qualche eventuale pezzo di carrello e motori sopravvissuto.

Spero di esserti stato utile, se vuoi sapere altro chiedi pure.
Ciao

[Henry62]

Ciao,
grazie per l'esaustiva risposta,
Enrico