il F.O.D.

1 Gli Approfondimenti de PERICOLO SEMPRE IN AGGUATO: il cura di Paolo PresiIntroduzione L'Associazione Culturale 4 Stormo di Gorizia, proseguendo nell'intento di svolgere anche attivit di quella che potrebbe essere definita propedeutica aeronautica , ha organizzato nello scorso maggio una serie di conferenze aeronautiche a Gorizia ed a Monfalcone su vari argomenti con relatori preparati nei vari focale delle Conferenze, la relazione di Paolo Presi (gi allievo del Malignani di Udine) che, basando sulla propria esperienza lavorativa presso le Officine Aeronavali di Venezia, ha tenuto la relazione sul FOD che vi proponiamo di seguito, un importante e forse non troppo conosciuto problema dell'aviazione moderna, in particolare con l'avvento dei motori a d'AgostinoLa presenza di elementi estranei sui velivoli o in ambito aeroportuale ove operano i velivoli a getto commerciali (piste, piazzole, raccordi, ecc.)

2 Pu comportare situazioni di pericolo che potrebbero determinare gravi danni a persone e a ICAO (International Civil Aviation Organization) ha identificato tali elementi e li ha classificati nell Annex 14 all Airworthiness Technical Manual distinguendoli in contaminanti e contaminante un elemento depositatosi sulla pista come neve, fango, ghiaccio, acqua, polvere, sabbia, olii e detriti sono invece dei veri e propri frammenti di materiale, come oggetti in metallo, brandelli di pavimentazione, sassi, carta, gomma, legno, l effetto dei quali pu provocare seri danni ai velivoli, se non addirittura disastri come quello del Concorde come vedremo pi terminologia specialistica tale problema denominato FOD, acronimo di Foreign Object Damage, cio un danno provocato dalla collisione/ingestione di un oggetto estraneo con un velivolo.

3 Questa definizione contempla anche danni espressi in termini fisici o economici che possono, e non, degradare la sicurezza del velivolo e/o le sue caratteristiche. L acronimo FOD ha anche altri significati, dipendenti dal contesto, come Foreign Object Debris significando, con tale locuzione, un oggetto o una sostanza (cio un detrito) estranea al velivolo che si trova all interno di esso, come lo , ad esempio, un oggetto dimenticato all interno della sua struttura che pu limitare o impedire il corretto funzionamento di un meccanismo o di un dispositivo con cui l oggetto viene a contatto. Tali evenienze possono costituire una seria minaccia e, in genere, sono conseguenza di operazioni errate o di poca attenzione posta nell esecuzione di operazioni di manutenzione. Nella terminologia italiana queste evenienze sono anche denominate FOD Stati Uniti annualmente si tiene la National Aerospace FOD Prevention Conference organizzata dalla NAFPI (National Aerospace FOD Prevention, Inc.)

4 , un organizzazione no-profit che si prefigge l educazione del personale per la conoscenza e per la prevenzione del FOD. Foreign Object Debris o FOD interno A maggior chiarimento del significato attribuito a tale espressione riporto alcuni esempi Officine Aeronavali di Venezia, dove per molti anni ho lavorato, l organizzazione militare della NATO che sorvegliava la manutenzione dei Boeing E-3A AWACS (acronimo di Airborne Warning And Control System) prescriveva una verifica della completezza della trousse individuale di attrezzi che ogni operatore aveva in dotazione, e ci doveva essere fatto alla fine di ogni turno di lavoro firmando poi un apposito documento di attestazione. In questo modo si aveva la certezza che nessun attrezzo era stato dimenticato all interno del velivolo. Inoltre su ogni attrezzo in dotazione personale era marcato un numero di identificazione che permetteva di risalire all operatore che l aveva in anni 80 le Aeronavali ripararono e eseguito la revisione generale di un C130 libico.

5 Dopo il drenaggio carburante e la ventilazione dei serbatoi all interno di uno di essi fu rinvenuta la casacca di lavoro, appartenente all ispettore libico che aveva ispezionato l interno del serbatoio (operazione prescritta a certi livelli di manutenzione periodica).In genere questa ispezione viene effettuata da persone di piccola taglia poich devono letteralmente entrare nei serbatoi interni, guadagnando l accesso attraverso dei pannelli rimovibili, posti sul rivestimento alare in corrispondenza dei serbatoi. Si a conoscenza dell insorgenza in questi ispettori di crisi di panico per claustrofobia. Non escluso che tale dimenticanza sia stata la conseguenza di un tale genere queste crisi determinano nel malcapitato un panico tale da renderlo incontrollabile per cui si rende necessaria la sua estrazione dal serbatoio tirandolo per i piedi.

6 Non escluso che la casacca si sia sfilata proprio durante questa Flight Safety Bulletin Vol. XX del 1984 dell inglese CAA (Civil Aviation Autority) viene riportato un interessante caso di FOD esterno causato da uccelli, in particolare di storni, che avevano costruito il loro nido in un tempo incredibilmente breve. Tale evento fu scoperto nel mese di maggio del 1982 e riguard un velivolo Piper PA34 Seneca, parcheggiato per una notte all aeroporto di Kirkwall (UK). In entrambi i motori furono trovati dei nidi costruiti all interno delle cappottature dei motori. Fortunatamente il personale di servizio a terra avvis il pilota di aver notato una notevole attivit di uccelli intorno al suo aeroplano per cui furono immediatamente furono eseguite accurate ispezioni visive che permisero di fare la sgradita sorpresa, scongiurando in questo modo possibili criticit durante il in campo aeronautico i volatili rappresentano un potenziale pericolo in grado di determinare pericolose situazioni durante il Object Damage o FOD Esterno Per Foreign Object Damage o FOD esterno si intende tutti quei danni conseguenti alla collisione di corpi estranei con il velivolo che possono, e non, determinare condizioni di criticit per la sicurezza volo.

7 La collisione pu avvenire per impatto con la struttura esterna del velivolo oppure per ingestione diretta nella presa d aria del motore durante la normale operativit del velivolo, oppure ancora, per aspirazione di detriti dal suolo mentre il motore sta funzionando ad alti regimi, come durante il decollo o nel corso di una prova motori. I casi pi tipici di FOD esterno riguardano: la collisione con volatili o Bird Strike e l ingestione da parte del motore di oggetti di introdurre l argomento che riguarda i danni ai motori utile spendere alcune parole sui vari tipi di motore a getto. Affinch un velivolo possa muoversi e volare, necessario applicargli una spinta. Tale spinta viene generata dal motore, in quanto esso provvede ad accelerare il flusso d'aria che entra nella presa d aria secondo un ciclo che comporta la una fase di compressione dell aria (per diminuire il suo volume specifico), una fase di combustione per aumentare la temperatura dei gas prodotti dalla combustione del carburante immesso nelle camere di combustione, ed infine una fase di espulsione dei gas dall ugello di scarico con una velocit e temperatura maggiori di quella che l aria aveva in entrata.

8 Fisicamente possiamo razionalizzare il fenomeno con la teoria dell impulso dove F x t (impulso) = m x V (quantit di moto) cio se applichiamo una forza F per un tempo t un corpo di massa m esso acquister una velocit V. Dalla Termodinamica inoltre sappiamo anche che la velocit di efflusso dei gas tanto pi elevata quanto pi alto il salto entalpico tra entrata e uscita. In Fig. 1 rappresentato un turbogetto nella sua configurazione di base. Fig. 1 Turbogetto in configurazione baseIn Fig. 2 rappresentato un motore turbofan bialbero ad alto rapporto di diluizione. Il rapporto di diluizione (indicato nella forma inglese come ByPass Ratio-BPR) un parametro di progetto dei turbofan o turboventole (in altre parole turboreattori a doppio flusso), parametro che indica il rapporto tra il flusso secondario elaborato unicamente dalla ventola, ed il flusso primario elaborato da dal complesso costituito dalla ventola + compressore + combustore + turbofan ad alto rapporto di diluizione sono principalmente impiegati nei velivoli commerciali.

9 Fig. 2: Turbofan a flussi separati e ad alto rapporto di diluizione (BPR).In questo tipo di motore la ventola (fan) produce una grande quantit d'aria, rispetto al resto del motore. Oggi rapporti di diluizione 5 sono assai comuni, la ventola assomiglia a un'elica intubata, la quale soffia aria fredda attorno ai componenti del motore ubicati a valle della ventola stessa. Il flusso da essa prodotto poi si miscela con quello dell'ugello di scarico solo dopo di esso, rendendo cos il motore meno rumoroso. Inoltre anche la ventola partecipa alla generazione della spinta unitamente ai gas espulsi dal cono di a valle della presa d aria, comune all'intera portata d'aria (principale e secondaria), i due flussi seguono percorsi diversi. In particolare il flusso secondario, quello pi consistente prodotto dalla ventola, non verr ulteriormente compresso, mentre il flusso primario verr compresso dai vari stadi del compressore (di bassa e di alta pressione), sviluppando un rapporto di compressione (rapporto tra pressione in uscita e pressione in entrata) superiore a quello della ventola.

10 Questa portata evolve successivamente sino all'uscita dalla prima turbina (di alta pressione).La prima turbina infatti quella che fornisce la potenza necessaria a muovere il compressore di alta pressione. A valle della prima turbina i gas combusti, ad alta temperatura e pressione vengono ulteriormente espansi nella seconda turbina che fornisce la potenza necessaria a muovere la ventola. Soltanto a valle della seconda turbina il flusso principale verr accelerato sfruttando la potenza ancora disponibile per produrre la flusso secondario a valle della ventola pu essere accelerato in un ugello. Spesso, soprattutto nel caso di elevate portate di flusso secondario, per risparmiare peso e ingombro e per limitare gli attriti, l'ugello del getto secondario posizionato appena a valle della ventola. Fig. 3: Turbofan a flussi associati e a basso rapporto di turbofan a basso rapporto di diluizione sono stati progettati per migliorare l'efficienza propulsiva e vengono impiegati principalmente nei velivoli supersonici con o senza postbruciatori.