Feb 222018
 

L’auto elettrica è sicuramente la scommessa per il futuro del trasporto proprio perché i livelli di inquinamento oramai raggiunti sono intollerabili per il nostro pianeta. Una scommessa che parte da lontano, ma che ha subito una forte accelerazione nell’ultimo periodo grazie anche agli annunci del visionario miliardario Elon Mask che ha già presentato la sua Tesla. Tanti sono stati i problemi che hanno rallentato o fatto posticipare la creazione di auto di questo tipo. Innanzitutto il peso e l’ingombro delle batterie, poi il sistema di ricarica, l’autonomia ed infine, per quegli automobilisti particolarmente esigenti, le prestazioni. Già con la Tesla, molti di questi problemi sono stati risolti, soprattutto quello prestazionale.

Sulle riviste sportive, si leggono sempre comparazioni sulle velocità massime raggiungibili da questi bolidi e soprattutto si confronta il tempo impiegato per passare da velocità zero a 100 km/h ritenuto un parametro di valutazione importante. Su questo aspetto, le auto elettriche, hanno sempre avuto la peggio, ma fino ad ora. Infatti, sempre la Tesla di Elon Mask vanta tempi di poco superiori ai due secondi, ma questo record è stato da poco infranto da un nuovo bolide elettrico di concezione nipponica.

Su questo aspetto, la ASPARK OWL, questo è il nome dell’auto giapponese, ha battuto tutti. Infatti, un video che gira sulla rete mostra come questa macchina elettrica raggiunga la velocità di 100 km/h in meno di 2 secondi, un vero razzo.

Il video, mostra questo eccezionale risultato, no su di una pista attrezzata per l’evento, ma in uno spazio piuttosto angusto al di fuori di un capannone industriale e su un tracciato non propriamente adatto ad una verifica di questo tipo.

Il risultato della telemetria non lascia dubbi: 100 km/h in solo 1,92 secondi. I critici hanno comunque affermato che il risultato è stato raggiunto anche grazie all’uso di pneumatici slick da gara e che queste prestazione dovrebbero essere inferiori se effettuate con pneumatici stradali.

Approfondimento: uno pneumatico slick, che in inglese significa liscio, è un tipo di pneumatico che non ha scanalature sul battistrada. In questo modo, si ha una maggiore superficie d’aderenza sull’asfalto, massimizzando la trazione.

Attualmente la Aspark Owl è in fase di prototipo, ma la società giapponese che la produce ha l’intenzione di realizzarne un primo blocco di 50 esemplari per la vendita. Anche da questo punto di vista la competizione è iniziata. Elon Mask ha promesso che la sua Tesla Roadster prevista per il 2020, raggiungerà lo stesso tipo di prestazione.

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Feb 092018
 

Da sempre l’uomo ha desiderato di poter volare, ma la natura non lo ha fornito degli strumenti adatti a compiere questa azione. Dallo studio, però, dei volatili, dalle loro caratteristiche e dalla loro conformazione, ha cercato di carpire i segreti che consentono a questi esseri di librarsi e di spostarsi in aria. Oggi, dopo decenni di sperimentazione e tentativi, l’uomo vola liberamente da una parte all’altra del mondo attraverso degli strumenti, miracoli di ingegneria, che si chiamano aerei.

Ma com’è possibile volare? In realtà, si tratta di un fenomeno puramente fisico, ed una volta compreso il segreto di come questo avviene, riuscire a realizzarlo è diventato relativamente semplice, anzi ci si è spinti oltre realizzando aerei più grandi e veloci (vedi Il Gigante dei Cieli: AIRBUS A380), pieni zeppi di tecnologie e comfort.

LA PORTANZA

Il prodigio del volo, è possibile grazie ad un fenomeno fisico chiamato Portanza. Si definisce come “la spinta perpendicolare alla direzione del moto che si produce per effetto del flusso dell’aria intorno all’ala“. Questo fenomeno, sostiene in aria, i grandi aerei ma allo stesso modo anche gli alianti o gli uccelli.

Il segreto sta nella differenza di pressione tra la parte superiore e quella inferiore dell’ala, ma questo è solo un aspetto del fenomeno che consente agli aerei di restare in aria. L’altro aspetto importante, è l’angolo di inclinazione. L’ala, infatti, deve risultare inclinata verso l’alto di un angolo chiamato angolo di attacco per poter creare una sufficiente portanza in grado di far superare all’aereo la forza di gravità. La dimensione di quest’angolo deve essere studiata attentamente in modo da massimizzare la portanza e rendere massima la differenza di velocità dell’aria tra la faccia superiore e quella inferiore dell’ala.

L’AEREO E LE SUE ALI

E’ proprio la sagoma dell’ala che, fa in modo (come si vede dalle figure precedenti) che l’aria scorra più velocemente su una superficie (superiore) rispetto che sull’altra (inferiore). Anzi, le curve di flusso nella parte superiore, sempre a causa della forma, tendono a schiacciarsi una vicino all’altra. Quindi data la maggiore distanza da compiere, l’aria nella parte superiore è costretta ad accelerare. Aumentando la velocità, cala la pressione. Al contrario, nella parte inferiore, l’aria passa più lentamente  e la pressione aumenta.

Per un principio della fisica, se sulla faccia superiore dell’ala, chiamata dorso, la pressione dell’aria è minore che in quella inferiore chiamata ventre, la forza risultante crea un effetto di risucchio verso l’alto, che aumentando, supera l’intensità della forza di gravità, consentendo all’aereo di librarsi in aria e mantenersi in volo.

Durante un volo, sono 4 le forze che agiscono sul velivolo. La portanza, ossia il risucchio verso l’alto dovuto alla differenza di pressione sull’ala che, compensa le forze che trascinerebbero l’aereo verso il basso cioè il suo peso e la forza di gravità. E poi, la forza motrice o trazione, ossia la spinta data dai motori che deve compensare l’attrito o resistenza causato dall’aria che impatta sulla superficie dell’aereo.

Una volta superate le fasi iniziali, durante quello che viene chiamato volo orizzontale, le forze debbono essere a due a due uguali. La forza motrice dovrà essere uguale all’attrito, mentre la portanza dovrà essere uguale al peso. Se la spinta dei motori aumenta, l’aereo accelera, se la portanza cresce, l’aereo sale di quota.

Bisogna comunque tener presente anche un altro fattore, la rarefazione dell’aria. Infatti, salendo di quota, l’aereo incontra aria sempre più rarefatta, con conseguente diminuzione dell’attrito. Questo lo porta, a parità di spinta, ad accelerare ma è anche costretto a mantenere questa maggiore velocità per compensare la perdita di portanza che lo costringerebbe inevitabilmente a perdere quota.

La portanza che entra in gioco durante tutto il volo, dipende da due fattori chiave: da un lato la velocità dell’aereo rispetto all’aria e dall’altro dalla conformazione e inclinazione dell’ala.

Ma la velocità dell’aereo cambia durante tutte le fasi del volo, quindi bisognerà adattare l’ala a questi differenti momenti.

Schema parti mobili dell’ala

Per questo è dotata di tutta una serie di parti mobili come gli slat e i flap o ipersostentatori che alle estremità anteriori o bordo d’attacco e posteriori o bordo di uscita o di fuga, cambiano alla bisogna il profilo alare e la sua superficie in modo da consentire all’aereo di adattarsi a tutte le situazioni del volo.

Ala con parti mobili chiuse ed estese

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Set 222017
 

In attesa dell’Hyperloop One di Elon Mask, di cui abbiamo più volte parlato su queste pagine (vedi: PUOI LEGGERE ANCHE), il mondo tecnologico non resta a guardare e ogni anno nei paesi dell’estremo oriente, si succedono records di velocità e nuovi sistemi di spostamento su rotaia.

E’ di pochi giorni fa l’annuncio della autorità cinesi dell’entrata in servizio del Fuxing, il treno che attualmente detiene il record mondiale di velocità. Fuxing in lingua cinese vuol dire “ringiovanimento” proprio a voler indicare un miglioramento e un aggiornamento del sistema dei trasporti rispetto al passato.

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Fuxing, inizialmente collegherà la capitale Beijing con l’altra megalopoli cinese di Shanghai. Già le due città erano collegate con un sistema ad alta velocità, ma il Fuxing, spiega la China Railway Corporation, permetterà di coprire la stessa distanza in circa mezz’ora in meno.

Fuxing correrà sui binari alla incredibile velocità di 350 chilometri orari di media con punte superiori ai 400 Km/h, percorrendo i 1318 chilometri tra le due città in poco meno di 4 ore.

Questo treno, non è soltanto il più veloce esistente in questo momento, ma raggiunge anche elevatissimi livelli di automazione e servizi di bordo. Sarà infatti disponibile gratuitamente una rete wi-fi ad alta velocità, porte USB per tutti i passeggeri e ogni tipo di comfort. Un sistema di sensori pari a oltre 1500, permetterà ad un sistema di controllo computerizzato di analizzare tutti i momenti del viaggio e le componenti del treno, in modo da attivare istantaneamente i sistemi di sicurezza, che lo rallenteranno o fermeranno del tutto in caso di registrazione di anomalie.

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Il 21 settembre questo gioiello è entrato in funzione e coprirà la tratta Beijing-Shanghai con sette corse ad andare e sette a tornare giornaliere.

Un meraviglia tecnologica che raggiunge un nuovo livello di qualità nei trasporti e apre la strada al futuro. Nuovi concorrenti, infatti, si stanno affacciando sul mercato al fine di rendere concorrenziale rispetto ai sistemi aerei il trasporto su terra. A parte l’Hyperloop, già è quasi pronto in Giappone l’erede del famosissimo Shinkansen, il Maglev (acronimo delle parole magnetic levitation) che corre sospeso su binari magnetici alla incredibile velocità di 600 Km/h e che entrerà in servizio nel 2027.

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Mar 132016
 

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Ne avevo già parlato nel novembre 2013 (vedi: HYPERLOOP: IL SUPER-TRENO DA 1.200Km/h) e a distanza di poco più di 2 anni si torna a parlare del supertreno di Elon Musk il magnate supermiliardario visionario ideatore del sistema di pagamento PayPal, della società aerospaziale SpaceX e di Tesla la casa automobilistica che sta sviluppando auto green e soprattutto auto che guidano da sole.

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Si torna a parlare di Hyperloop perché dopo la sperimentazione e il prototipo che si sta realizzando in California tra le città di Los Angeles e e San Francisco, in Europa, ed esattamente in Polonia, si è stretto un accordo per la realizzazione delle prime tratte di questo rivoluzionario sistema di trasporto a terra.

Hyperloop, infatti, viaggia alla velocità di crociera di 970 km/h e può raggiungere punte di 1200 km/h superando di gran lunga la velocità degli aerei di linea, ma non avendo i problemi di rullaggio, imbarco, decollo con il raggiungimento della velocità di crociera e il rallentamento di atterraggio si avvantaggia notevolmente rispetto a questo.

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Tempi di percorrenza stimati sulla tratta San Francisco-Los Angeles

Il governo polacco e la Hyperloop Transportation Technologies hanno stretto un accordo per realizzare la connessione tra le città di Bratislava in Slovacchia e Vienna in Austria, tratta oggi coperta dalla linea ferroviaria in circa un’ora ma che con Hyperloop richiederà solo 8 minuti e Bratislava – Budapest oggi coperta in circa 2 ore e mezza ma che con Hyperloop potrà essere percorsa in soli 10/12 minuti.

Il Ministro dell’Economia slovacco è entusiasta del progetto e dell’accordo affermando come questo sistema trasformerà radicalmente il pendolarismo e il trasporto delle merci e di come questo potrà contribuire allo scambio e alla cooperazione in Europa.

Il progetto Hyperloop ha fin dall’inizio entusiasmato per le sue caratteristiche, ma oggi questo sogno forse diventerà realtà. Hyperloop è una capsula passeggeri che viaggia all’interno di un lunghissimo tubo metallico sospesa nell’aria sotto vuoto spinto. In questo modo, il treno di Musk supera la complessità e i costi della levitazione magnetica. Un parziale vuoto all’interno del tubo consente la sospensione della capsula e l’eliminazione dell’attrito. La spinta avviene attraverso aria compressa che elimina di conseguenza anche il problema delle ruote che non potrebbero reggere tale incredibile velocità.

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E’ già iniziata in California la realizzazione del primo tratto al mondo di pochi chilometri per la sperimentazione del prototipo. Il progetto è quindi passato dalla fase progettuale a quella esecutiva e il costo preventivato è di circa 6 miliardi di dollari anche se sono in molti a pensare che questi costi cresceranno con il tempo.

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