kerf-ita

Prendetevela comoda e leggete lentamente, perché vi ci vorrà di più del solito neurone per star dietro alla mia pazzia per la precisione. Un bel giorno ho tagliato il mio primo paio di ali per un modello da pendio. Già che c'ero, ne ho tagliato un paio di riserva. Il primo paio vola tuttora, mentre il secondo se n'è stato per anni chiuso nei suoi maschi in alto nel mio laboratorio, finchè, ossessionato dalla precisione, ho deciso di misurarlo con attenzione. L'ala è di tipo trapezoidale (corde da 26 e 16 cm) e le misure sono state fatte allo scopo di capire la differenza di spessore tra il profilo di radice e quello di estremità, rispetto alle dime usate. Il profilo è un RG-15 di spessore nominale pari all' 8.90 %, ma questo nulla conta nell'analisi che segue. Piuttosto ho deciso di misurare lo spessore del profilo "che avrei voluto", derivandolo dall'insieme delle due dime di intra- ed estradosso. Posizionandole affiancate, allineate punto per punto e appoggiate su di un piano (proprio come si fa durante il taglio), un normale calibro da 1/20 di mm è quanto ci serve per misurare il massimo spessore. Di seguito ho misurato accuratamente lo spessore del nucleo di polistirolo con lo stesso calibro cercando di non schiacciare la schiuma, bensì chiudendolo pian piano attorno al profilo e muovendolo avanti e indietro fino ad ottenere uno strisciamento delle ganasce attorno al punto di massimo spessore. Tutto qui. Questo l'ho fatto sia alla radice che all'estremità. Le misurazioni sono state molto interessanti e le conseguenze ancor di più. Vediamole : Misure : Spessore alla radice: Dime : 23.65 mm Polistirolo : 22.50 mm Differenza : 1,15 mm Spessore all'estremità : Dime : 12.75 mm Polistirolo : 10.6 mm Differenza : 2.15 mm Occorrono ora alcuni chiarimenti. Io taglio sempre le ali con il metodo suggerito da Compufoil, cioè prima l'intradosso e poi l'estradosso. Ho usato un filo da 0.5 mm e, nel farmi le dime, ho considerato che attorno al filo si sarebbe vaporizzato uno spessore di schiuma pari a 0.25 mm, quindi il cosiddetto "kerf" (cioè lo spessore totale di schiuma mangiato durante un taglio dal filo) diventa: (0.25 x 2) + 0,5 = 1 mm . Il rivestimento adoperato (balsa più i vari rinforzi) era spesso 1 mm. Esaminiamo un momento cosa succede durante il taglio. Per l'intradosso il filo, "cavalcando" la dima inferiore, si mangia un po' di poli così suddiviso: una fetta spessa come la corona circolare (inferiore) viene mangiata al maschio inferiore, mentre il resto (pari al diametro del filo più la corona superiore) viene sottratto all'ala "che sarà". Per l'estradosso, invece ma in modo simile, sottraiamo una fetta pari alla corona inferiore all'ala "che sarà" e il resto al maschio superiore. Se (e solo se !) siamo tutti d'accordo su questo fatto, possiamo proseguire. Deduzioni: La riduzione attesa dello spessore del profilo rispetto allo spessore misurato sulle dime, dovrebbe risultare, in base al precedente ragionamento, pari a : Riduzione = Contributo intradosso + contributo estradosso = (diam. filo + corona) + corona = 1 mm [1] Risultati : Mettiamo nella formula i dati reali : La riduzione calcolata di 1 mm è puramente teorica e và confrontata alla radice con la differenza misurata di 1.15 mm. Si ricava così dalla [1] lo spessore della corona veramente vaporizzata : corona = (riduzione-diametro filo) / 2 [2] Così otteniamo alla radice : corona alla radice = (1.15-0.5) / 2 = 0.325 mm Questo valore è solo lievemente superiore a quello presunto di 0.25 mm all'inizio di questa storia. Probabilmente ho tagliato quest'ala col filo più caldo che nei test, oppure solo un poco più lentamente. Poco importa, perché mi pare sia una differenza più che accettabile. Molto interessanti, ma molto di più, sono gli analoghi risultati all'estremità alare ! Vediamoli : corona all'estremità = (2.15-0.5) / 2 = 0.825 mm A causa della minore velocità di avanzamento del filo all'estremità rispetto alla radice, la corona circolare attorno al filo è diventata 2.53 volte (0.825/0.325) maggiore rispetto alla corona alla radice e, di conseguenza, il famigerato kerf di estremità diventa ben 2.15 mm (0.5 + 2 x 0.825), che, confrontato con quello di radice, che vale 1.15 mm (0.5 + 2 x 0.325), è pari a 1.87 volte tanto ! Conclusioni : Dati i risultati ottenuti e sapendo bene che tutto questo problema non esiste per un'ala a pianta rettangolare (corde uguali !), possiamo disegnarci un semplice ed utile grafico (finalmente, eh ?), che avrà in ascissa il rapporto tra le corde e in ordinate il rapporto tra gli spessori delle corone. Sul grafico disegneremo un segmento che passa sicuramente per il punto di coordinate (1-1 ), corrispondente all'ala rettangolare che non ha questo problema, e per il punto (2.53-26/16), che è appunto il nostro caso esaminato sopra. Possiamo prolungare il segmento fin dove necessario in funzione dei rapporti di corde che abbiamo nelle ali che vorremo tagliare.
	Rapporto inverso corone		Rapporto corde

Utilizzazione

Ogni volta che dobbiamo tagliare un pannello alare (e ancor più quando dobbiamo giuntare più pannelli, come nell'ala del Genesis, che è un tuttala, costituita da ben 5 pannelli differenti ! ) ci basta calcolare il rapporto tra le corde e leggere sulle ordinate il corrispondente rapporto tra estremità e radice che avremo negli spessori di schiuma "vaporizzata" tutt'attorno al filo. Conoscendo quello alla radice, otteniamo subito quello da applicare alle dime di estremità (molto maggiore, come si è visto sopra ! ). Senza qs sistema l'estremità di un pannello diventa più sottile della radice del successivo !
Possiamo aggiungere un'ultima piccola riflessione. Infatti, a ben guardare, si vede che la "vaporizzazione" incrementale è molto di più del semplice rapporto tra le corde, che, in prima battuta, avremmo potuto immaginare essere corretto. Infatti, mentre 26 / 16 = 1.625, il rapporto tra gli spessori delle corone è ben di più (2.53) e lo stesso vale per i rapporti tra i kerf relativi, che vale 1.87 . Ma non chiedetemi perché, io sono già abbastanza stanco …. e voi ?