Come è strutturato e come funziona un aereo di linea dal punto di vista tecnico

Un aereo di linea è un aeroplano ad ala fissa utilizzato per il trasporto dei passeggeri. Dopo 120 anni dalla sua invenzione, gli aeromobili si sono evoluti molto velocemente, trasformandosi da fragili strutture in legno a sofisticate macchine volanti dotate di sistemi di controllo avanzati. Vi sveliamo con delle incredibili animazioni 3D cosa si nasconde sotto la copertura di un aereo di linea.

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A cura di Videostorie
19 Gennaio 2024
18:30
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Come è strutturato e come funziona un aereo di linea dal punto di vista tecnico
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Un aereo di linea è un aeromobile progettato per il trasporto di passeggeri da un luogo all'altro. Questi aeromobili sono utilizzati dalle compagnie aeree commerciali per fornire servizi di trasporto di massa su lunghe distanze. Gli aerei di linea possono variare notevolmente in dimensioni e capacità, da aerei regionali più piccoli che trasportano meno passeggeri a grandi aerei a lungo raggio in grado di ospitare centinaia di persone. Gli aerei di linea sono progettati per essere efficienti in termini di carburante, affidabili e conformi alle normative internazionali dell'aviazione civile. Possono includere diverse classi di servizio, come economy, business e first class, per soddisfare le esigenze e le preferenze dei passeggeri. Gli aeromobili di linea sono un elemento chiave del trasporto aereo commerciale, consentendo il collegamento rapido e efficiente tra diverse città e paesi in tutto il mondo.

Com'è fatta la struttura di un aereo?

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Struttura dei un aereo di linea – Jacob O’Neal

Un aereo è un complesso sistema di trasporto  caratterizzato da una struttura ben progettata per garantire sicurezza, efficienza e performance durante il volo. La sua configurazione comprende diverse componenti fondamentali:

La fusoliera rappresenta il corpo principale dell'aereo, alloggiando la cabina di pilotaggio, i passeggeri e il carico. La sua forma può variare a seconda del tipo di aereo, offrendo diverse configurazioni aerodinamiche. Le ali sono essenziali per generare la portanza necessaria al sollevamento dell'aereo durante il volo. Posizionate sulla parte superiore della fusoliera, possono assumere forme diverse come ali fisse o mobili. Gli impennaggi comprendono l'impennaggio verticale (deriva) e l'impennaggio orizzontale (piani di coda), contribuendo al controllo dell'aereo, regolandone stabilità e direzionalità. I motori forniscono la spinta necessaria attraverso l'aria, posizionandosi sotto le ali o su altre parti dell'aereo a seconda del design specifico. Il carrello di atterraggio supporta l'aereo durante le fasi di decollo e atterraggio, spesso retrattile per ridurre la resistenza durante il volo. I sistemi di controllo, quali alettoni, flap, timone ed equilibratori, consentono ai piloti di gestire l'assetto e la direzione dell'aereo. Le strutture interne, come longheroni, stringers e travi, offrono supporto strutturale e contribuiscono alla robustezza complessiva dell'aereo. La costruzione di un aeromobile coinvolge l'uso di materiali avanzati come leghe di alluminio, compositi leggeri come la fibra di carbonio e acciaio, garantendo un equilibrio tra resistenza e peso ottimale per le prestazioni di volo. Insieme, queste componenti costituiscono un sistema integrato che permette agli aerei di eseguire in modo sicuro e efficiente i loro compiti di trasporto aereo.

Come è fatto il telaio di un aereo?

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Copertura esterna e telaio aereo i linea – Jacob O’Neal

Partiamo dallo scheletro, cioè il telaio.  Tutta la struttura dell’aereo – ali, fusoliera, coda etc. – in gergo viene definita “Cellula”. Della cellula quindi fanno parte il telaio e la copertura esterna. La struttura esterna è quella che noi vediamo da fuori, l’involucro, ed è composta da migliaia di pannelli che sono fatti di materiali compositi, principalmente alluminio o in fibra di carbonio.

Il telaio, cioè lo scheletro dell’aereo, quello che non vediamo, e su cui è fissata la copertura esterna. è formata da tanti grossi anelloni, quelli che danno all’aereo di linea la tipica forma a cilindro. Questi telai circolari sono collocati uno dopo l’altro in parallelo e collegati tra di loro tramite delle lunghe aste, che partono dal naso e arrivano alla coda formando una struttura reticolare flessibile e resistente che avvolge tutto l’aereo. A completare il reticolo ci sono le travi del pavimento che supportano i pannelli dove poi sono collocati i sedili dei passeggeri. Fa parte della cellula di un aereo anche il Radome che si trova proprio sul muso dell’aereo e contiene il radar meteorologico. Proprio dietro il radar meteorologico c’è la barriera anti-uccello una sorta di scudo che protegge la cabina di pilotaggio dai volatili.

Ali e superfici di controllo

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Superfici di controllo aerei di linea – Jacob O’Neal

Al centro dell’aereo c’è la cassa alare centrale,  a questa cassa alare centrale sono collegati i telai delle ali alla fusoliera. La cassa alare viene sostenuta dalla trave di chiglia, praticamente un’asta di supporto che va dal naso alla coda per tenere unita tutta la struttura conferendole robustezza. Tutto questo blocco centrale, il più delicato di tutto l’aereo, è racchiuso in un involucro protettivo, la carenatura. Come sono fatte le ali? E’ bello vederlo perché poi si capisce anche come fanno a resistere alle turbolenze più violente.Come la fusoliera, anche le ali hanno due longheroni, cioè delle aste, che in questo caso vanno dalla cabina fino alla punta dell’ala. Queste due aste sono collegate tra di loro grazie alle céntine, queste qui, che si ripetono a intervalli regolari. Longheroni e cèntine formano lo scheletro dell’ala e danno la forma al profilo alare. Questa struttura riesce a dare alle ali resistenza e flessibilità. Se fossero di un pezzo unico, si romperebbero molto più facilmente. Il motore dell’aereo sta proprio sull’ala, precisamente è fissato al longherone anteriore con un sostegno in titanio. Se ci spostiamo sulla coda dell’aereo sono presenti gli stabilizzatori verticali e orizzontali che hanno una struttura simile a quelle delle ali, ora vediamo come funzionano.

Superfici di controllo

Per controllare l’apparecchio, l’aereo è dotato delle cosiddette superfici di controllo. Avete presente quando facciamo gli aeroplanini di carta? Dietro quando ero piccolo facevo le due linguette, che se poste su o giu o invertite, direzionavano l’aereo giu, su o lo facevano girare. Ecco, nella realtà quelle linguette esistono davvero e si chiamano alettoni, gli elevatori e il timone. Sulle ali si trovano gli alettoni, che servono a far virare l’aereo. Questi funzionano in maniera opposta, ovvero se un alettone si alza verso l’alto quello sull’ala opposta si muoverà verso il basso, facendo virare di conseguenza l'aereo. Gli elevatori che si trovano sulla coda, con il loro movimento in su e giù, fanno alzare o abbassare la punta dell’aereo.

Il timone di coda che controlla la rotazione verso destra o sinistra della punta dell’aereo. Sulle ali oltre agli alettoni  si trovano i Flap e slat. Sicuramente molti di voi già lo sanno, ma magari tanti non c’avranno fatto caso, prima del decollo e prima dell’atterraggio dalle ali escono delle appendici per aumentare la superficie alare. Le appendici che escono davanti l’ala sono gli slat, quelle dietro i flap. Quando vengono azionati l’ala sostanzialmente è più grande e quindi genera più portanza, quindi riesce a stare in volo anche a bassa velocità. E infatti vengono azionate come dicevo prima del decollo e all’atterraggio.

Dove si trovano i serbatoi di un aereo?

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Serbatoi nelle ali di un aereo di linea – Jacob O’Neal

L’ala oltre a far sollevare l’aereo da terra e a farlo volare, funge da gigantesco serbatoio di carburante, diviso in tre sotto serbatoi: serbatoio ala sinistra, serbatoio centrale e serbatoio ala destra. Questo aereo può trasportare fino a 21.504,92 litri di carburante, aggiungendo un peso di circa 17.395,27 chilogrammi quando c’è il pieno. Il carburante viene caricato attraverso una porta che si trova sull'ala, il cui processo è controllato da un pannello di rifornimento. Durante il rifornimento, per garantire che il carburante venga distribuito uniformemente, sono presenti delle valvole automatiche che spingono il carburante in tutti i serbatoi. Il carburante viene portato dalle ali ai motori, tramite una pompa principale azionata da un sistema di trasmissione collegato direttamente al motore a reazione.

I carrelli di atterraggio

Il carrello di atterraggio è collegato a una parte rinforzata delle ali. Durante il volo, i carrelli principali sono nascosti all'interno delle ali e nella fusoliera, quando viene azionata l’apertura del carrello, un pistone idraulico collegato al montante, fa ruotare il carrello in posizione verticale. Quando il carrello si è aperto completamente, un supporto laterale e una barra di bloccaggio mantengono il carrello saldamente in posizione. Quando la ruota tocca terra, le vibrazioni vengono assorbite dai montanti che sono riempiti di azoto e olio e agiscono letteralmente come ammortizzatori durante l'atterraggio. Ogni ruota ha un freno in carbonio per resistere a condizioni estreme e alte velocità.

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