STEP #24 - Le parole nella storia

 Sinonimi

Periodo storico

Nelle immagini di sopra sono rappresentate le evoluzioni che le parole (in inglese) legate al nostro strumento hanno avuto nel corso del tempo.

Nella prima ho voluto mettere a confronto il termine "artificial horizon" con alcuni suoi sinonimi. Notiamo che già nell'800 questa parola aveva un maggiore riscontro, in quanto con orizzonte artificiale si faceva riferimento a quello nautico, utilizzato insieme ai sestanti. A partire dalla seconda guerra mondiale sono stati adottati altri termini come "attitude indicator", che fanno riferimento allo strumento usato in ambito aeronautico.

Infatti, come vediamo dalla seconda immagine, vi è una crescita esponenziale del termine "aviation" in corrispondenza del periodo 1938-1945.

Sito di riferimento: https://books.google.com/ngrams

STEP #23 - La normativa

Le normative internazionali ICAO (Organizzazione internazionale dell'aviazione civile) prevedono la presenza obbligatoria di almeno due orizzonti artificiali in caso di volo strumentale e/o massa superiore ai 5.700 kg. Vista la grande importanza richiedono inoltre che siano alimentati da due fonti di energia indipendenti e siano presenti specifici indicatori di guasto.

Nel 2015 la FAA ha annunciato l'introduzione di una norma che obblighi anche gli aerei di aviazione generale a sostituire i vecchi dispositivi pneumatici con quelli elettrici o elettronici.

Ho trovato anche alcune norme riguardanti l'uso di orizzonti artificiali di riserva per elicotteri, che devono soddisfare alcune caratteristiche, secondo il Regolamento tecnico ENAC:

• assicurare un tempo minimo di funzionamento di 30 minuti o quanto occorre per raggiungere un sito di atterraggio alternato quando si sorvola terreno classificato ostile o alto mare (quale sia il maggiore) dopo l’avaria totale dell’impianto elettrico normale, tenendo conto degli altri carichi sull’alimentazione elettrica di emergenza e le procedure operative
• operare indipendentemente da qualunque altro sistema di indicazione dell’assetto
• essere automaticamente operativo dopo l’avaria totale del sistema elettrico
• essere illuminato appropriatamente durante tutte le fasi delle operazioni

Pagine di riferimento: 

https://it.wikipedia.org/wiki/Orizzonte_artificiale

https://www.enac.gov.it/sites/default/files/allegati/2018-Mag/RT_Titolo_III.pdf pag. 12 (2.6)

                                       

STEP #22 - Un manuale d'uso

Per spiegare brevemente come si utilizza ed in particolare come si "legge" un orizzonte artificiale, dobbiamo partire dal definire il suo scopo. Questo strumento indica l’assetto dell’aereo, ovvero indica la posizione dell’aereo rispetto alla linea dell’orizzonte e rispetto ai tre assi (longitudinale, trasversale e verticale).

http://www.lichtco.cz/side_hor_uk.htm

Come si legge lo strumento

Gli orizzonti artificiali moderni sono di facile lettura, infatti possiamo distinguere il cielo (in azzurro) e la terra (marrone o nera) divisi dalla linea d'orizzonte. Nella parte superiore dello strumento troviamo delle tacche bianche, indicanti l'inclinazione delle ali, mentre quelle nella parte centrale indicano l'angolo di inclinazione (verso l'alto o verso il basso) rispetto all'orizzonte.

Inoltre, dobbiamo tener conto del fatto che è la linea d'orizzonte a muoversi, mentre l'aereo stilizzato rimane fermo. Esempio: consideriamo una virata con l'ala destra che va verso il basso; sul nostro strumento vedremo la linea d'orizzonte inclinata verso sinistra.

http://dida.fauser.edu/aero/terza/strubord/frame.htm

Quando viene utilizzato lo strumento?

Prima del volo, il pilota preme il "caging knob" che allinea l'aereo stilizzato con l'orizzonte. Durante il decollo viene utilizzato per mantenere un'inclinazione di circa 15°, fino ad una certa quota, e successivamente si abbassa il muso fino a 12/10° per la fase di accelerazione. E' inoltre fondamentale quando si compie un volo con scarsa visibilità esterna e di notte

STEP #21 - Il fumetto

Possiamo ritrovare il nostro strumento in numerosi fumetti riguardanti l'aviazione. Eccone qualche vignetta:

1.       

Chicken Wings, Flying level, 2014

2.

Ultimate Comics, Iron Man #3, Marvel, autori: Edmonson, Buffagni, Troy

3. 

Tailspin Tommy (May 21 1928 - March 15 1942)

4.   Vediamo un esempio di orizzonte artificiale su un auto volante

Eliot R. Brown, SHIELD Flying Car, Official Handbook of theMarvel Universe: Deluxe Edition #11 (1986)

5.  

Zack Mosley, “Smilin’ Jack”, Comic Strip Original Art dated 4-7-1942 (News Syndicate Co., Inc, 1942).

6. 

DC Comics, Our Army at War, Volume 1 #12, Luglio 1953

7.

TOTH - FRONTLINE COMBAT 12 F-86 SabreJet (Harvey Kurtzman) EC Comics, November 1952.

8. 

Ratchet & Clank, Volume 1, Settembre 2010

STEP #20 - Il marchio

Ritroviamo riferimenti al nostro strumento (in particolare la classica forma dell'aereo stilizzato e le tacche indicanti gli angoli di rollio, cosi come i colori azzurro/marrone ad indicare cielo e terra) in alcuni marchi di fabbrica nel campo dell'aviazione e dell'avionica.

1. 

Carpenter Avionics

2.

Aspen Flying Club

3. 

Annon Avionics & Aircraft Mantainance

4. 

NASA Dryden Flight Research Center

STEP #19- L'abbecedario

A come Atterraggio

B come Bufera (causa di scarsa visibilità, implica l'uso dello strumento in nautica)

C come Cielo

D come Dunkirk (minuto 0:22)

E come Elmer Ambrose Sperry

F come Forza di Inerzia

G come Giroscopio

H come Henri Farman (Lawrence Sperry assistette ad un suo volo, nel 1909)

I come Indicatore di assetto

L come Linea

M come Mercurio (utilizzato negli orizzonti artificiali per sestanti)

N come Navigazione astronomica

O come Orientamento

P come Pneumatici (tipologia costruttiva di girorizzonti)

R come Rollio

S come Seconda guerra mondiale

T come Tecnologia

U come U.S. Navy (utilizzava strumenti della Sperry Company in guerra)

V come Virosbandometro (strumentazione di bordo)

Z come z, asse verticale del giroscopio in un SdR cartesiano convenzionale

STEP #18 - Il francobollo

US 1985 "Lawrence and Elmer Sperry Aviation Pioneers" Plate Block of 4 Airmail Postage Stamps, Catalog No C114 

Data di emissione: 13/02/1985

Dentellature: 11

Link di riferimento: https://www.stampworld.com/it/stamps/global/all/

Non sono riuscito trovare un francobollo raffigurante in modo chiaro il nostro strumento, in compenso ne ho trovato uno che ne mostra l'inventore , Lawrence Sperry, e suo padre Elmer (vedi step 9 per ulteriori informazioni), due figure decisamente importanti dell'aviazione del XX secolo.

STEP #17 - I brevetti

Analizziamo un orizzonte artificiale risalente al 1947, brevettato da Edward Aumuller, commissionatogli dalla Sperry Corporation.

https://patents.google.com/patent/US2485552A/en

https://patentimages.storage.googleapis.com/41/a6/2a/e218777560bc10/US2485552-drawings-page-1.png

Passiamo ad un orizzonte artificiale utilizzato per la misurazione di altezze, brevettato da John Rymer-Jones (era un brigadiere inglese) nel 1915.

https://patents.google.com/patent/US1207797A/en?q=artificial+horizon&oq=artificial+horizon&page=1

Vediamone uno più recente, brevettato da Francis Boyer, commissionato dalla "Societe Francaise d'Equipements pour la Navigation Aerienne" (SFENA SA), risalente al 1989.

https://patents.google.com/patent/US4882845A/en?q=artificial+horizon&oq=artificial+horizon

STEP #16 - Anatomie

Qui possiamo indagare all'interno del nostro strumento, evidenziandone ogni singolo componente e la sua funzione. 

Prendiamo come riferimento un esploso abbastanza complesso e particolato di due diversi orizzonti artificiali ("MF-2 Attitude Horizon Indicator" in figura 1,"14605 Vertical Gyro" in figura 2). Successivamente (figura 3) un' immagine semplificativa per spiegare le funzioni dei suoi componenti principali.

 1.

2.

1-2. https://gsplanestuff.com/products/pioneer-j-8-mf-2-attitude-horizon-indicator-14605-vertical-gyro-parts-manual-circa-1955

3.    

 https://ericgideon.com/lessonplans/flight-instruments/

Notiamo il rotore che ruota intorno allo "spin axis", poi il sistema cardanico composto da un anello esterno (ruotando indica l'angolo di rollio) e uno interno. Vi è poi il "lever"che regge la barra dell'orizzonte, vincolato a due contrappesi. E' raffigurato un perno ("Horizon bar pivots") intorno al quale ruota la barra dell'orizzonte, la quale divide cielo e terra. In basso a sinistra vi è il "Caging Knob", utilizzato per bloccare l'asse di spin del rotore in direzione verticale, mentre poco più sopra è rappresentato il tipico aereo stilizzato.

STEP #15 - I numeri

I numeri nel nostro strumento hanno un'elevata importanza, in particolare rendono più semplice ed immediata la lettura di quest'ultimo, soprattutto in condizioni di scarsa visibilità, sostituendo di fatto l'occhio umano.

                                     

La gradazione verticale indica di quanto siamo inclinati, rispetto la linea dell’orizzonte, verso l’alto o verso il basso, mentre la scala posta sull’arco superiore (le linee bianche), indica di quanto sono inclinate le ali (scala di rollio).

15 come i gradi di inclinazione tipici durante un decollo di un aereo di linea.

20-30 come i gradi di una virata standard.

±85 come i gradi massimi di rollio rappresentabili, per evitare il blocco cardanico del giroscopio

198 come il numero di volo American Airlines da New York-JFK a Milano Malpensa.

285 grammi di CO2 per passeggero/Km

26 mila gli aerei che volano ogni giorno.

3.5 miliardi di persone hanno volato nel 2016.

https://www.rainews.it/ran24/speciali/2017/traffico-aereo-voli/#numeri

https://www.aviationcoaching.com/come-si-legge-lorizzonte-artificiale-di-un-aereo/

STEP#14 - La tassonomia

 Il nostro strumento all'interno di un albero tassonomico

STEP #13 - La pubblicità

Ritroviamo il nostro strumento in un annuncio pubblicitario ("advertisement"), riportato su un mensile britannico del dicembre 1972 (figura 1). La pubblicità in questione sponsorizza la strumentazione di bordo (figura 2) della Ferranti, tra cui l'orizzonte artificiale (figura 3).

L' "Aeronautical Journal" è stato, per oltre un secolo, il più importante mensile britannico sulle tecnologie aeronautiche ed è il più antico mensile aerospaziale ancora in produzione. La rivista si occupa di tutti gli aspetti basati sulla ricerca, sullo sviluppo e sulla costruzione di aeromobili e veicoli spaziali. 

Link sito compagnia: https://www.ferranti-technologies.co.uk/

Sito di riferimento: link