Smorzatore d'imbardata

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Lo smorzatore d'imbardata, meglio conosciuto con il termine inglese yaw damper, è un dispositivo usato su alcuni aerei per limitare le oscillazioni d'imbardata che si possono innescare durante alcune manovre. È obbligatorio nella maggior parte dei paesi per gli aerei di linea[1]. In questi ultimi aerei è spesso integrato negli autopiloti.

Se la stabilità direzionale del velivolo è limitata, una manovra troppo brusca dell'aereo intorno all'asse di rollio può causare un'oscillazione intorno all'asse d'imbardata.

Il fenomeno del dutch roll

Animazione che mostra il fenomeno del rollio olandese

Il fenomeno del rollio olandese, meglio noto con il termine inglese dutch roll [2], è causato da piccole oscillazioni di rollio, scivolata e imbardata. Oscillazioni normali, fisiologiche negli aerei di linea, hanno un periodo non sufficientemente ampio da essere gestito dal pilota: solitamente sono nell'ordine dei 2 secondi[3]. Questo fenomeno non causa solitamente problemi al volo, ma può causare una spiacevole sensazione di nausea ai passeggeri[2]. Tuttavia esistono casi in cui le eccessive e incontrollate oscillazioni hanno portato alla perdita dell'aeromobile, come nel caso dell'incidente del US Air Force KC-135 avvenuto il 3 maggio 2013[4].

Il nome deriva da una tecnica di pattinaggio su ghiaccio tipica dei Paesi Bassi[5].

Principio di funzionamento

Lo strumento che indica l'azione dello yaw damper su un Boeing 737

Lo smorzatore d'imbardata è composto da uno o più attuatori che agendo direttamente sul timone o indirettamente sul sistema idraulico, smorzano l'effetto del rollio olandese. L'effetto di questi attuatori è minimo, il che riduce anche il livello di pericolosità in caso di guasto; ad esempio su un Boeing 727 gli attuatori possono agire nell'intervallo ± 5°[6]. Il sistema in condizioni normali non causa alcun effetto apprezzabile sulla pilotabilità dell'aeromobile, per questo viene solitamente lasciato inserito per tutto il volo; solo in caso di atterraggio con vento traverso, il sistema può leggermente rallentare la manovra di de-crab[7].

Oltre agli attuatori, il sistema è costituito da vari sensori e computer di bordo, che elaborando le necessarie correzioni da eseguire e comanda automaticamente gli attuatori del timone in modo opportuno per smorzare l'oscillazione.

È in pratica un'applicazione di un controllo automatico a reazione negativa per migliorare la stabilità di un sistema, concetto applicato in maniera molto più estesa nei sistemi di controllo del volo (Flight Control System) di tipo fly-by-wire. Tuttavia, lo yaw damper richiede per molti aerei fly-by-wire ancora cablaggi e attuatori dedicati, a causa delle piccole variazioni richieste dagli attuatori stessi, ad esempio per il Boeing 777 il sistema è indipendente dagli altri comandi fly-by-wire[8].

Note

  1. ^ 14 CFR Part 25, Subpart B - Flight, su law.cornell.edu, FAA. URL consultato il maggio 2016.
  2. ^ a b John S. Denker, Guarda come vola - Equilibrio, Stabilità e Smorzamento, su utenti.quipo.it. URL consultato il maggio 2016.
  3. ^ Dutch Roll, su bsaeronautics.com, BS Aeronautics. URL consultato il maggio 2016.
  4. ^ (EN) Investigation board determines cause of KC-135 crash in May, su amc.af.mil, Air Mobility Command. URL consultato il maggio 2016 (archiviato dall'url originale il 4 marzo 2016).
  5. ^ (EN) Aleks Udris, What Is Dutch Roll, And How Do You Prevent It?, su boldmethod.com. URL consultato il maggio 2016.
  6. ^ (EN) Yaw Dampers, su boeing-727.com. URL consultato il maggio 2016.
  7. ^ Flying Magazine, 1982.
  8. ^ Gregg F. Bartley, The Avionics Handbook (PDF), Boeing.