“Effetto Suolo” di Franco Harrauer

Alfa 90 Maxi Commuter – “Alfamarine 1985”  (Velocità massima 50 Kn) – Il principio del ground effect è stato applicato nella progettazione di mezzi marini molto veloci che sfruttano il profilo alare portante

Dalle mie prime esperienze di pilota di aereo ricordo sempre gli interminabili secondi di terrore che precedevano il contatto del velivolo con la terra. Allora non conoscevo l’effetto suolo (ground effect) che faceva galleggiare il mio aereo a circa mezzo metro da terra con il motore spento, mentre mi mangiavo inesorabilmente tutta la lunghezza della pista senza riuscire a toccare terra.

Era un vecchio FL 3 ad ala bassa, senza i flap e purtroppo anche senza freni alle ruote, che perdeva velocità e posava le ruote a terra solo dopo numerose pedalate a destra e a sinistra. Infatti l’aria compressa dinamicamente tra l’ala e il terreno dava un sostentamento anche alla bassa velocità di atterraggio.

Ad un’ala che sfrutta il “ground effect” serve metà della potenza altrimenti necessaria

È noto  che un’ala che sfrutta l’effetto suolo richiede circa la metà della potenza necessaria alla stessa ala in volo alla medesima velocità (dopo l’ho saputo  anche io). Forse pochi sanno che negli anni 1920-1930 gli idrovolanti di linea che collegavano le sponde del Mediterraneo volavano quasi sempre in ground effect per risparmiare carburante e per sopperire ai bassi rapporti peso-potenza dei motori di allora.

Il Dornier Wal sulla linea Ostia-Olbia-Palma di Maiorca-Barcellona, in condizioni di bel tempo volava a un paio di metri dalla superficie marina. In queste condizioni di “cuscini”, l’equipaggio si concedeva un po’ di relax, salvo l’occhio vigile per evitare la collisione con qualche nave. Il gigantesco idrovolante “Dornier Do X” con 12 motori, nel 1930 durante il volo dimostrativo oltre Atlantico, causa l’enorme carico di carburante, navigò dalle Bermude alle Azzorre in ground effect, dopo una corsa record al decollo di quasi dieci chilometri.

I risultati ottenuti con gli idrovolanti sono stati sfruttati anche per progettare imbarcazioni in grado di raggiungere velocità molto elevate

soluzioni diverse (aliscafo ad ali sommerse e ACV Hovercraft) per consentire alte velocità sulle superfici d’acqua

Il principio del ground effect è stato sfruttato per ipotizzare e realizzare mezzi marini molto avanzati e veloci. Sono stati denominati W.I.G. (Wing in ground effect vehicle) e comprendono i mezzi che sfruttano un profilo alare por- tante in effetto suolo, oppure un effetto ariete (Ram Wing) quando il bordo di uscita e gli alettoni laterali racchiudono su tre lati la massa dell’aria compressa.

Il grande esperto di aerodinamica tedesco Lippisch realizzò un “Ram Wing” sperimentale che fu collaudato sul lago di Costanza. Il mezzo era denominato “Dornier X 114” e aveva la configurazione di un delta rovesciato a diedro negativo.

La configurazione di un SES è un catamarano con eliche aeree intubate mosse da turbine a gas e può raggiungere velocità  elevate

Spinto da un motore di 200 cavalli ad elica intubata raggiunse in effetto suolo la velocità di km/h 80 volando alla quota di circa un metro e mezzo su terreni paludosi e sabbiosi.

La ricerca di sempre maggiore efficienza di questi sistemi avanzati ha portato alla progettazione e alla verifica su modelli dello HSCC (High speed combat craft) che, allo stato dell’arte, è la sintesi e forse la soluzione dei problemi inerenti alla navigazione veloce.

L’HSCC è un natante in grado di galleggiare e di navigare in dislocamento e in ground effect e alla fine in “Ram Wing” (effetto ariete) alla velocità di 200 nodi. La sua configurazione è a catamarano con eliche aeree intubate mosse da turbine a gas.

La potenza delle turbine viene assorbita da un gruppo di ventole che provvedono a creare una pressione statica fra i due scafi e sotto l’ala. Successivamente la potenza viene gradatamente sottratta alle ventole ed inviata alle eliche aeree sino a che la velocità raggiunga valori intorno ai 100 nodi. A questo punto le ventole vengono chiuse e l’ala agisce in effetto Ram con la totale spinta delle eliche aeree con velocità di oltre 200 nodi. Purtroppo l’evoluzione e la pratica realizzazione di queste macchine

avanzatissime sono legate a spinte di carattere militare e non commerciale, tese a sopravanzare tecnologicamente i potenziali avversari e quindi più propense a supportare insaziabili budget.
In termini economici una macchina complessa e costosissima come un HSCC O un SES non è pagante se dovesse trasportare merci, ma potrebbe essere concorrenziale se raffrontata a un vettore aereo che trasporta merci ad alto rapporto valore-peso, oppure nel settore dei traghetti con continui e importanti afflussi di passeggeri.

Macchine avanzatissime di questo tipo trovano giustificazione soprattutto in campo militare

Il presente articolo scritto dall’arch. Franco Harrauer negli anni ’80, è stato qui pubblicato p.g.c. dell’autore