Qui si riassumono brevemente e senza pretese di precisione, le proprietà della carta indicata sopra. Ci si riferisca alla figura a fianco. Almeno nel campo di impiego che qui viene supposto, la carta ha un'ottima resistenza alla trazione, finché la superfice sollecitata non viene torta o deformata. Una striscia di questa carta larga un centimetro, caricata a pura trazione (1) regge alcuni kg (alcune decine di Newton). Con prove semplici, il punto di rottura è di solito ad uno degli attacchi, perchè qui la carta pizzicata si deforma e si piega.
Caricata di taglio (2) mostra ancora una buona resistenza, purchè le sue fibre si mantengano parallele alla forza di carico. Questo può essere ottenuto con una opportuna sagomatura del profilo caricato e quando la larghezza del campione è piccola (ordine del centimetro. I bordi sotto sforzo devono essere assolutamente paralleli ed in piano.
Caricata a flessione (3) la carta non dimostra grosse proprietà, ma se lo sbalzo è corto e la superfice discreta (campione corto (2 - 3 cm) e piuttosto largo (1 - 2 cm)), allora la resistenza può essere sufficiente allo scopo. Per strisce con rapporto lunghezza su larghezza superiore a 5 o 6 la resistenza a flessione è quasi nulla e non sostiene neppure il peso del campione (a meno di pezzi molto piccoli). Sbalzi oltre i 10 cm non reggono neppure a larghezze notevoli. Se comunque la superfice viene anche solo leggermente curvata (5) in senso trasversale e mantenuta curva, la resistenza cresce subito di molto. Lo stesso effetto di irrobustimento si ottiene con una sagoma trasversale ad "L" (6) dove la paretina verticale introduce la necessaria resistenza.
Il disegno (7) mostra una striscia con sezione a "V" caricata di costa. La resistenza cresce di molto, ma solo se la sezione è mantenuta ad apertura costante. Come mostra il disegno (8), in questo caso la sezione tende ad allargarsi all'estremo non vincolato e questo provoca una piega sulle fiancate che ne distrugge la resistenza e la striscia sede sotto un carico alquanto modesto. Un metodo per contrastare questo cedimento è (9) quello di dotare i bordi della striscia di aletta il più possibile perpendicolare alle superfici laterali della "V", che a sua volta dovrà risultare piuttosto stretta. In questo modo si ottiene una buona resistenza. A proposito delle pieghe si può dire che quelle nette aiutano a mantenere le fibre della carta parallele quando il carico è di taglio sul bordo di una faccia e parallelo alle piege, mentre distruggono la resistenza in senso obliquo o perpendicolare, per carichi diretti sulla giacitura della faccia. Le pieghe irregolari o riprese sono sempre deboli e quasi sempre dannose.
Strutture di carta utilizzate
La carta si adatta facilente a strutture prismatiche, piramidali, cilindriche e coniche (oltre che piane, ovviamente). Non si adatta nel modo più assoluto ( a meno di stropicciarla) a strutture sferiche o ellissoidali, essendo dotata di elasticità e deformabilità all'allungamento praticamente nulle. Ogni superficie del secondo tipo, quindi, viene approssimata con segmenti o spicchi. La tecnica di approssimazione usata, la sua accuratezza di esecuzione ed il livello a cui viene spinta fanno la differenza tra una bella riprodizione (in cui l'approssimazione è ben mascherata) ed una riproduzione "approssimativa".
Circa le strutture dette si nota quanto segue:
Le strutture prismatiche non hanno una resistenza laterale e tendono ad afflosciarsi sui fianchi, come si vede in figura al punto (1). La struttura ha buona resistenza solo se mantiene la sua forma. A questo scopo, all'occorrenza, una struttura di questo tipo dve essere rinforzata da qualcosa che le faccia mantenere la forma. A questo scopo possono essere previsti settori interni (2) i quali a loro volta, se sono sufficientemente grandi, possini venire rinforzati da profilati a "V" con linguette di incollaggio. Fanno eccezione le strutture a sezione triangolare (3) che sono stabili anche lateralmente. Questo vale per facce strette, altrimenti sono comunque necessari rinforzi sulle facce per evitarne la flessione.Sfortunatamente le strutture a sezione triangolare non si rendono facilmente utili. Le strutture a sezione rettangolare, se due superfici opposte sono vincolate ad altre superfici, sono comunque buone come strutture resistenti senza settori, se le pareti sono sufficientemente strette. Rientrano in questa categoria le strutture profilate a "U". La figura indicata con (5) da un esempio di struttera prismatica rinforzata con settori.
Le strutture piramidali (5) offrono una resistenza migliore, naturalmente se i due bordi lungo le generatrici sono vincolati ad altre strutture. Se non sono molto grandi non richiedono settori per la loro stabilità (almeno nei nostri scopi).
Per le strutture cilindriche valgono considerazioni analoghe a quelle prismatiche, anche se qui la resistenza è un po' migliore. In particolare tubi di diametro non eccessivo possono essere irrigiditi semplicemente avvolgendo più di uno strato ed incollando. Tronchi di corona cilindrica a molti strati si rendono utili là dove il peso diventa necessario.
La differenza tra strutture prismatiche e piramidali si riscontra anche tra strutture cilindriche e coniche (6). In particolare risulta molto resistente la struttura a cono completo.
Scatolati aperti e chiusi
Per realizzare forme complesse si rende utile la tecnica dell'assemblare parti scatolate dell'insieme della forma (fusoliere in particolare). La forma a scatola è resistente e stabile e può essere ottenuta a volte da un pezzo unico ripiegato, a volte occorrono più pezzi. I pezzi sono incollati tra di loro tramite apposite linguette. Sulla tecnica di fabbricazione si dirà ancora in in seguito, occorre comunque considerare che una buona incollatura richiede che i due pezzi da unire possano essere pressati uno contro l'altro. Il montaggio della scatola deve quindi prevedere questa possibilità. La prima figura mostra esempi di scatola che chiameremo "chiusa", dove una faccia della superfice laterale è sovrapposta ed incollata ad una faccia equivalente, oppure dove comunque le facce costituiscono una superfice chiusa.
La scatola chiusa a faccia sovrapposta presenta comunque due inconvenienti che a volte ne sconsigliano l'uso. Il primo è un peso aggiuntivo dato dalla doppia faccia e relativa incollatura. Il secondo è di natura estetica: a volte, quando la scatola è unita alle altre strutture, lascia comunque una fessura visibile ed antiestetica. La seconda scatola rappresentata richiede a volte uno o più settori interni di rinforzo, per aumentarne la rigidità e/o per favorire l'incollaggio sulle basi di altre parti della sagoma. Si rende comunque preziosa per la realizzazione della maggior parte delle fusoliere.
Per evitare gli inconvenienti di peso aggiunto e fessure antiestetiche, si possono realizzare strutture a "scatolate aperte" come viene illustrato nella figura seguente:
In questo caso la scatola viene chiusa dalla struttura a cui viene applicata. Si nota che il secondo metodo illustrato serve per ridurre il peso, ma non la possibilità di avere fessure antiestetiche. Anche queste scatole possono richiedere l'uso di settori interni per irrigidimento.
Mentre il primo tipo di scatola aperta illustrato non presenta particolari problemi, il secondo tipo si rivela, all'esperienza, piuttosto difficile da incollare bene.
È consigliabile, per quanto possibile, l'uso di scatole (tanto aperte che chiuse) conatenate. Si intende che, se lo sviluppo sul piano (foglio di carta) lo permette, scatole che debbono essere montate adiacenti dovrebbero essere unite per un segmento lungo o breve in dipendenza dal particolare disegno, in modo che rimangano sicuramente ben adiacenti e centrate. Questo verrà comunque visto meglio a proposito di progetto e costruzione. Il vantaggio è anche che se un segmento di scatolato è di tipo rigido o irrigidito, Questa rigidezza è "trasmessa alla scatola vicina che potrebbe essere invece non rigida.
Nella realizzazione e connessione degli scatolati occorre molta precisione in quanto i difetti diventano molto visibili. Occorre in particolare evitare "svergolature", che capitano alquanto frequentemente.
Irrigidimento delle strutture sollecitate
Nella progettazione di un modello occorre fare in modo che la struttura sia sufficentemente rigida da rendere il modello maneggiabile ed efficiente. Esiste tuttavia almeno un punto che è comunque critico per strutture di carta, comunque vengano ragionevolmente implementate. È praticamente sicuro che buona parte dei voli di questi modelli avvengono in ambienti chiusi, e questo fa sì che buona parte dei voli terminino contro una parete o altri oggetti presenti in una stanza. La parte che urta, se non irrigidita, si schiaccia irrimediabilmente (una ogiva di elica conica ha ottima resistenza, ma si accartoccia anch'essa). Per impedire che il modello si rovini, le parti soggette ad urti a fine volo (ad eccezione delle ali, come si vedrà), devono pertanto essere trattate opportunamente. Un metodo che dà ottimi risultati è quello di spalmare sul muso del velivolo un velo di colla a due componenti (epossidica). Questa colla plastifica il muso, che comunque deve essere appoggiato ad una superfice sufficientemente robusta. Occorre non esagerare sulla zona coperta, per via del peso di questa colla che è notevole. Inoltre occorre non rovinare l'estetica del velivolo.
La stessa colla, in minuscole quantità, può anche rendersi utile su incollaggi particolarmente critici, come il fissaggio di cappottine (ma occhio all'estetica).Su questo comunque si ritorna a proposito di materiali e di costruzione.
La struttura "alare"
Una struttura a lungo sperimentata per le ali, e che si dimostra molto efficiente, è quella rappresentata nella figura seguente:
È costituita da due superfici che formano intradosso ed estradosso, unite per il bordo di attacco (pezzo di carta unico). Al bordo di uscita dell'intradosso, ed unita a questo, è presente una linguetta che corre lungo tutto il bordo, per la chiusura dell'ala. La struttura che interessa ha le corde dell'estradosso più lunghe di quelle dell'intradosso (in altre parole è più largo) di una quantità che dà lo spessore del profilo. Questa quantità è di solito piccola (alcune unità percentuali). La struttura viene costruita come indicato nella figura. A proposito di costruzione si parlerà più in dettaglio delle varie possibilità per un'ala di questo tipo. Qui notiamo solo che è stata molto sperimentata sui miei modelli e che ha sempre dato ottimi risultati. È robusta anche agli urti contro ostacoli e mantiene bene la sua forma, anche in assenza di settori di forma interni (centine). Di solito non necessita di longheroni interni ( a meno di doppio diedro).
Il principale punto di attenzione, nella sua costruzione, è che non risulti alla fine svergolata (come norma, le due ali di un aereo devono avere lo stesso profilo e la stessa incidenza). Sono state messe a punto tecniche di costruzione che si vedranno e che evitano questo inconveniente. Si vedranno poi anche le tecniche per assicurare all'ala completa il diedro nelle varie possibilità, il modo di fare ali con piante diverse e così via.
Qui si riassumono brevemente e senza pretese di precisione, le proprietà della carta indicata sopra. Ci si riferisca alla figura a fianco. Almeno nel campo di impiego che qui viene supposto, la carta ha un'ottima resistenza alla trazione, finché la superfice sollecitata non viene torta o deformata. Una striscia di questa carta larga un centimetro, caricata a pura trazione (1) regge alcuni kg (alcune decine di Newton). Con prove semplici, il punto di rottura è di solito ad uno degli attacchi, perchè qui la carta pizzicata si deforma e si piega.
La carta si adatta facilente a strutture prismatiche, piramidali, cilindriche e coniche (oltre che piane, ovviamente). Non si adatta nel modo più assoluto ( a meno di stropicciarla) a strutture sferiche o ellissoidali, essendo dotata di elasticità e deformabilità all'allungamento praticamente nulle. Ogni superficie del secondo tipo, quindi, viene approssimata con segmenti o spicchi. La tecnica di approssimazione usata, la sua accuratezza di esecuzione ed il livello a cui viene spinta fanno la differenza tra una bella riprodizione (in cui l'approssimazione è ben mascherata) ed una riproduzione "approssimativa".
Per realizzare forme complesse si rende utile la tecnica dell'assemblare parti scatolate dell'insieme della forma (fusoliere in particolare). La forma a scatola è resistente e stabile e può essere ottenuta a volte da un pezzo unico ripiegato, a volte occorrono più pezzi. I pezzi sono incollati tra di loro tramite apposite linguette. Sulla tecnica di fabbricazione si dirà ancora in in seguito, occorre comunque considerare che una buona incollatura richiede che i due pezzi da unire possano essere pressati uno contro l'altro. Il montaggio della scatola deve quindi prevedere questa possibilità. La prima figura mostra esempi di scatola che chiameremo "chiusa", dove una faccia della superfice laterale è sovrapposta ed incollata ad una faccia equivalente, oppure dove comunque le facce costituiscono una superfice chiusa.
In questo caso la scatola viene chiusa dalla struttura a cui viene applicata. Si nota che il secondo metodo illustrato serve per ridurre il peso, ma non la possibilità di avere fessure antiestetiche. Anche queste scatole possono richiedere l'uso di settori interni per irrigidimento.
È costituita da due superfici che formano intradosso ed estradosso, unite per il bordo di attacco (pezzo di carta unico). Al bordo di uscita dell'intradosso, ed unita a questo, è presente una linguetta che corre lungo tutto il bordo, per la chiusura dell'ala. La struttura che interessa ha le corde dell'estradosso più lunghe di quelle dell'intradosso (in altre parole è più largo) di una quantità che dà lo spessore del profilo. Questa quantità è di solito piccola (alcune unità percentuali). La struttura viene costruita come indicato nella figura. A proposito di costruzione si parlerà più in dettaglio delle varie possibilità per un'ala di questo tipo. Qui notiamo solo che è stata molto sperimentata sui miei modelli e che ha sempre dato ottimi risultati. È robusta anche agli urti contro ostacoli e mantiene bene la sua forma, anche in assenza di settori di forma interni (centine). Di solito non necessita di longheroni interni ( a meno di doppio diedro).
Torino. Chiesa della Consolata