Nell'ambito del progetto Comenius: "from Leonardo da Vinci to the olympics 2012" ci siamo trovati (professori Fabrizio Batocchi e Massimo Bevilacqua) a dover realizzare un piccolo dirigibile per veicolare alcuni dei contenuti del progetto quali l'utilizzo della matematica, i sistemi GPS, l'utilizzo dell'energia solare etc.
siamo partiti da un calcolo di prima approssimazione, facendo riferimento inizialmente ad un pallone sferico per valutare pesi ed ingombri di massima.
Abbiamo utilizzando un foglio elettronico per fare i primi conti così da poter effettuare con rapidità variazioni su dimensioni o numero di dispositivi a bordo del dirigibile, vedendo immediatamente l'effetto in termini di peso o di volume necessario per sostenere il peso raggiunto.
Seguono schermate prese da una nostra presentazione fatta con il programma Activeinspire della Promethean, in inglese, lingua ufficiale dello scambio del Comenius.


L'ultima immagine è relativa al foglio elettronico che contiene i calcoli di massima per definire pesi, ingombri e velocità stimate del velivolo avendo testato la trazione dell'elica su un banco dinamometrico autocostruito.
Fatti questi primi calcoli siamo passati a realizzare dei prototipi per verificare, costruendo e rinforzando opportunamente la struttura, quali fossero i pesi effettivi dell'involucro.
I primi tentativi sono stati addirittura grossolani, come potete osservare sotto, ma sono serviti per maturare meglio l'idea di come sarebbe dovuto diventare il nostro dirigibile.


Dopo aver tentato di usare un involucro con attaccati i piani di coda, abbiamo capito che la struttura doveva essere semirigida o rigida ed abbiamo sperimentato, contemporaneamente le due differenti soluzioni; la struttura rigida costituita da correntini di balsa ed ordinate in depron in grado di contenere tre palloni in pvc del diametro di circa 70 cm ciascuno e la struttura semirigida costituita da fasce di depron che contengono un pallone sagomato a forma di cilindro.

La versione definitiva sembrava dover essere quella semirigida (nella foto con gli autori) che a fine marzo 2012 inizia le prove di volo con l'involucro riempito di elio.

Un solo cenno al controllo del velivolo: si è optato fin dall'inizio per una struttura convenzionale con piani di coda posteriori, efficace quindi solo in presenza di velocità traslazionale; detta scelta si è resa necessaria sia per contenere i costi dei materiali, che dei servocomandi aggiuntivi (che avrebbero cominciato ad incrementare il peso).
Come detto sopra le prove di “flottaggio” consentivano al dirigibile un volo solo in presenza di dinamica, oltretutto ad incidenze significative; eravamo comunque fiduciosi che con un piccolo incremento nel gonfiaggio del pallone e/o con l’aggiunta di due piccole appendici laterali saremmo riusciti ad ottenere il galleggiamento necessario.

La data fatidica per il confronto con i nostri partner europei del progetto Comenius era il 10 maggio 2012, ma ci attendeva una sgradita sorpresa….a circa una settimana dall’amichevole sfida, il pallone esplode distruggendo il prototipo di depron.

Dato che ci era rimasto un solo pallone e che l’entità delle riparazioni era significativa, abbiamo deciso di provare a cambiare completamente target, modificando la preesistente struttura a semiguscio scartata in precedenza a causa dell’eccessivo peso (oltre 300 grammi solo il guscio privo di piani di coda, di castello propulsore, batteria e ricevente ).
Dopo un alleggerimento significativo della struttura ci siamo resi conto di essere ancora lontani dalla spinta di galleggiamento necessaria e abbiamo dovuto aggiungere un quarto pallone.

A questo punto i volumi delle quattro sfere avrebbero dovuto misurare circa 600 lt, e siccome la spinta dell’elio è di circa 1gr/lt, pensavamo di essere in grado di sollevare l’intera struttura che aveva raggiunto il peso di circa 500 gr agevolmente.

Purtroppo però, forse a causa dell’elio non perfettamente puro, il “peso residuo” era di circa ancora 140 gr e questo ad appena due giorni dalla gara… inoltre non avevamo tanto tempo a disposizione perché eravamo impegnati con il programma della settimana.

Comincia una corsa contro il tempo per abbassare i pesi, cominciamo a tagliare depron ritenuto inutile, e stecche di balsa ridondanti; la sera prima della gara rimangono ancora 50 gr, cominciamo a scoraggiarci mentre davanti ad una pizza, sulla tovaglia di carta, facciamo ipotesi e calcoliamo quanto volume aggiuntivo sarebbe necessario.


Il mattino della gara togliamo gli ultimi 10 gr: un pezzo di filo elettrico della batteria, ormai posizionata correttamente per il centraggio. Riteniamo che il dirigibile debba essere un poco picchiato per gestire meglio il suo comportamento, e a tal fine decidiamo di inserire alcuni piccoli palloncini da festa aggiuntivi a cominciare proprio dalla coda per avere appunto l’effetto picchiante voluto.

L’inserimento di sette palloncini nei vuoti lasciati dai palloni principali, realizza infine il galleggiamento del nostro dirigibile, l’entusiasmo ci fa gridare un “evvai”.
Segue la sfida con i colleghi belgi e cechi, di cui ci sentiamo i vincitori morali, sia per aver realizzato in pochissimo tempo il nuovo modello, sia perché è risultato oggettivamente il più manovrabile nonché il più imponente.