Step 28 - La sintesi finale

 

Giunti alla fine del nostro blog, ripercorriamo quanto abbiamo visto in merito al nostro strumento.

L'orizzonte artificiale (Step 02) è uno strumento fondamentale per la navigazione aerea, inventato all'inizio del secolo scorso da Lawrence Sperry (Step 09), inventore e aviatore statunitense, figlio del noto inventore Elmer Ambrose Sperry. 

Come suggerisce il nome stesso dello strumento (Step 01), esso serve a fornire al pilota informazioni riguardo all'assetto del velivolo rispetto alla linea dell'orizzonte, rivelandosi fondamentale di notte e in condizioni di bassa visibilità. 

Dopo aver analizzato le parti da cui è costituito il nostro strumento (Step 03), ne abbiamo approfondito il principio fisico di funzionamento (Step 05), che si basa sulle proprietà fisiche del giroscopio, quali la rigidità giroscopica e la precessione. 

Come già detto, l'orizzonte artificiale è uno strumento fondamentale per il volo, perciò è importante conoscerne le modalità d'uso (Step 22) e le normative che lo riguardano (Step 23), le quali richiedono che a bordo di un velivolo sia sempre presente un orizzonte artificiale di riserva che sia operativo in caso di avaria del sistema elettrico. 

Per analizzare la storia dello strumento abbiamo ricercato alcuni brevetti che percorressero i vari miglioramenti implementati nel corso degli anni (Step 17); per quanto riguarda il ''presente'' dello strumento invece, sono state elencate quelle che attualmente sono le principali case di produzione di orizzonti artificiali (Step 11), che sono ovviamente industrie che operano nel settore dell'avionica (Step 04).

Abbiamo inoltre esaminato i numeri correlati allo strumento (Step 15), tra cui compaiono gli angoli di rollio e di beccheggio e l'anno di invenzione da parte di Sperry. 

La tassonomia (Step 14) dell'orizzonte artificiale ha contribuito a darne una visione complessiva, e per un'analisi ancora più generale, quest'ultimo è stato messo al centro di una mappa concettuale (Step 27). Per dare una nota creativa al blog abbiamo inoltre costruito un abbecedario con termini correlati allo strumento (Step 19).

Volendo entrare nello specifico invece, una visione più dettagliata si può avere considerando le viste esplose dello strumento (Step 16), mentre un'analisi più minuziosa ci ha fatto considerare i materiali con cui viene costruito, in particolare i materiali usati solitamente per la costruzione dei giroscopi (Step 08) e delle pompe a vuoto (Step 26), componenti fondamentali dello strumento.

Distaccandoci dagli aspetti più scientifici, abbiamo anche cercato la presenza dell'orizzonte artificiale all'interno della cultura, della storia, della società.

Non è stato difficile, ad esempio, trovare dei fumetti che facessero chiari riferimenti allo strumento (Step 21), probabilmente anche grazie alla notevole fama che riscosse, nei fumetti, il tema dell'aviazione durante il secolo scorso. 

Per quanto riguarda il cinema, sono numerosi i film con riferimenti al mondo degli aerei, uno fra tutti Sully, perciò anche in questo caso è stato possibile individuare lo strumento in ambito cinematografico (Step 12).

Inoltre, l'importanza dell'orizzonte artificiale e il suo aspetto peculiare (al centro dello strumento è presente una sagoma del velivolo, con la linea dell'orizzonte che divide l'azzurro del cielo dal marrone del terreno), lo rendono un simbolo molto comune per il mondo dell'aeronautica e dell'aviazione, come si deduce dalla sua presenza, ad esempio, nei crest di alcuni reparti militari (Step 06) e nei marchi di alcune aziende del settore avionico (Step 20).

In ambito letterario, abbiamo composto una bibliografia storica (Step 10), e poi abbiamo analizzato la presenza di alcuni termini relativi allo strumento all'interno della letteratura nel corso della storia, tramite il sito Ngram Viewer (Step 24).

Infine, siamo riusciti a trovare dei riferimenti all'orizzonte artificiale all'interno delle pubblicità (Step 13), dei francobolli (Step 18) e, non senza difficoltà, anche in ambito mitologico, affidandoci, in questo caso, agli Egizi (Step 07).

Ultimo, ma non per importanza, il post di carattere personale, all'interno del quale ho racchiuso i ricordi del passato, le attività della mia quotidianità e le speranze per il futuro (Step 25).

 

Step 27 - La mappa concettuale

Una mappa concettuale riguardante il nostro strumento  

Step 26 - La chimica e gli strumenti scientifici

 

La chimica e l'orizzonte artificiale 

Fondamentale per il funzionamento di un orizzonte artificiale di tipo pneumatico è la presenza di una pompa a vuoto capace di fornire un flusso d'aria che spingendo sulle palette del rotore consente al giroscopio di girare ad alta velocità. 

Relativamente alla tecnologia del vuoto, i materiali con cui si costruiscono le pompe a vuoto devono rispettare determinati requisiti; devono avere, ad esempio, una sufficiente resistenza meccanica nell'intervallo di temperatura operativa, un'elevata tenuta ai gas, bassa tensione di vapore intrinseca, buina resistenza agli shock termici, resistenza alla corrosione, ecc.

Molti metalli e leghe metalliche hanno un'elevata resistenza, sono facili da lavorare e pulire, resistenti alla temperatura e meno sensibili alle influenze meccaniche rispetto al vetro. La considerazione di aspetti economici, come il prezzo o la disponibilità del materiale, porta essenzialmente alla scelta di acciaio inossidabile, acciaio al carbonio e leghe di alluminio come materiali per componenti meccanici.

Gli acciai inossidabili sono caratterizzati da una maggior resistenza all'ossidazione e alla corrosione rispetto ai cosiddetti acciai al carbonio, ciò è dovuto alla quasi assenza di carbonio (<=0,07%), ed alla presenza del cromo nella lega, in grado di passivarsi, e cioè di ricoprirsi di uno strato sottile di ossidi che protegge superficialmente il metallo dall'azione dell'ossigeno e di agenti chimici esterni. L'acciaio inossidabile è il materiale preferito per la costruzione di camere o componenti nella tecnologia del vuoto, ha una resistenza sufficiente e può essere saldato in modo che sia a tenuta di vuoto. 

Acciaio inossidabile

L'acciaio al carbonio è utilizzato nella  tecnologia del vuoto purché si operi a pressioni non troppo elevate e non sia richiesta una protezione dalla corrosione. Rispetto all'acciaio inossidabile è un materiale da costruzione relativamente economico, che ha una buona saldabilità ed è facile da lavorare, tuttavia, quando si utilizza questo tipo di acciaio, è necessario tenere conto del continuo degassamento di monossido di carbonio (CO) e della tendenza a corrodersi.

Acciaio al carbonio

Infine l'alluminio è utilizzato principalmente come lega ma in casi speciali viene utilizzato anche come alluminio puro. Nella scelta del materiale  è necessario tenere in considerazione il ritiro e la porosità. Esso è utilizzato per la sua morbidezza, la usa leggerezza e la resistenza all'ossidazione.

Leghe di alluminio

Step 25 - Cose personali

 Nella foto ho riportato 3 oggetti che rappresentano la mia esperienza passata, presente e, si spera, futura. 

Sulla sinistra un orsacchiotto di legno che regge in mano un cuore con su scritto il mio nome, si tratta di un regalo che mi ha fatto mia madre quando ero piccolo, a cui sono molto affezionato e che ancora oggi conservo con affetto, in quanto memoria del mio passato.

Sotto di esso il mio portatile, oggetto che oramai fa parte della mia quotidianità essendo il mio principale strumento di studio, ma che non mi dispiace utilizzare anche per svagarmi.

Infine, sulla destra, il biglietto di un concerto a cui avrei dovuto assistere lo scorso giugno, ma che a causa della situazione attuale è stato annullato. Lo conservo come speranza, per il futuro, di poter vedere dal vivo l'artista in questione che, essendo statunitense, non è solito fare date in Italia.

Step 24 - Le parole nella storia

 Attraverso l'utilizzo del sito Ngram Viewer analizziamo la presenza di alcuni termini inerenti al nostro strumento all'interno della storia.

Partendo analizzando la presenza delle parole ''artificial horizon'' e ''attitude indicator'' notiamo come la prima sia già presente a partire da metà del diciottesimo secolo in quanto con orizzonte artificiale si indicava anche una parte del sestante, usato in nautica già nel 1700.

Il termine ''attitude indicator'' invece compare a partire da 1930 circa, in quanto con tale termine ci si riferisce esclusivamente allo strumento giroscopico usato in aeronautica esplorato all'interno del blog.

Analizzando poi le parole ''attitude indicator'' e ''avionics'', strettamente correlate, notiamo come la seconda sia ampiamente più utilizzata della prima, come prevedibile, e un evidente calo a partire dal 1990 in poi, forse dovuto ad un minore interesse rivolto all'innovazione avionica per la minore presenza di guerre rilevanti con un importante utilizzo di forze dei comparti aeronautici.

Ricercando le stesse parole in italiano notiamo un andamento pressoché uguale per quanto riguarda la parola ''avionica'', mentre per quanto riguarda la parola ''orizzonte artificiale'' notiamo un picco intorno al 1750, in cui fu probabilmente implementato sui sestanti e un altro picco all' inizio del '900 quado fu inventato l'orizzonte artificiale giroscopico per i velivoli.

Infine cercando ''Sperry corporation'', compagnia che per prima produsse l'orizzonte artificiale Sperry, notiamo come il picco di massima diffusione è intorno alla metà del secolo scorso, periodo in cui la compagnia ebbe grande fama per via della grande richiesta di materiale bellico durante la seconda Guerra mondiale e in cui la compagnia produsse la Ball turret e lo SPEEDAC.