Stipa-Caproni

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Stipa-Caproni
L'innovativo prototipo Stipa-Caproni
L'innovativo prototipo Stipa-Caproni
Descrizione
Tipo Velivolo sperimentale per l'"elica intubata"
Equipaggio 1-2
Progettista Ing. Luigi Stipa
Costruttore Italia Caproni
Data primo volo 7 ottobre 1932
Dimensioni e pesi
Tavole prospettiche
Lunghezza 6,04 m
Apertura alare 14,30 m
Altezza 3,24 m
Superficie alare 19 m2
Carico alare aa,70 kg/m2
Superficie rotore 19,00 m²
Peso a vuoto 595 kg
Peso max al decollo 850 kg
Propulsione
Motore un De Havilland Gipsy III
Potenza 120 hp (89,5 kW)
Prestazioni
Velocità max 133 km/h
Corsa di decollo 180 m
Atterraggio 180 m
Autonomia 40 min
Tangenza 3.700 m (12.139 ft)

i dati sono estratti da Уголок неба[1] e dall'Annuario dell'Aeronautica 1934[2]
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Lo Stipa-Caproni o Caproni-Stipa fu un innovativo velivolo sperimentale italiano degli anni trenta, che può essere considerato un precursore dei successivi aviogetti.

Caratterizzato da una sorta di fusoliera-carlinga-tunnel che racchiudeva un motore ed elica per aumentare l'efficienza del sistema propulsivo, dando all'aereo il nome caratteristico di ala a turbina poi chiamato elica intubata. Scherzosamente venne etichettato come “aereo botte”, o “aereo barile”.

Venne ideato dall'ingegnere Luigi Stipa, e fu realizzato come prototipo presso la Caproni di Milano Taliedo; effettuò pochi voli di collaudo prima di essere demolito nel 1933.

Esso è stato una tappa importante nell'evoluzione della propulsione a jet in aeronautica; ne può essere, infatti, considerato il precursore.[3][4]

Indice

Storia [modifica]

L'Ing. Stipa e il Comm. Antonini davanti l'aereo

L'aeroplano in questione doveva servire come linea di sviluppo di una nuova idea per la propulsione aerea e avrebbe potuto portare al compimento pieno della turbina a reazione. Era frutto della mente dell'ingegnere Luigi Stipa, nato il 30 novembre del 1900 ad Appignano del Tronto, ufficiale dei servizi tecnici della Regia Aeronautica alla fine della I Guerra Mondiale, in possesso di due lauree (in ingegneria civile idraulica ed in ingegneria aeronautica).

Il tecnico-inventore aveva ideato tutta una serie di mezzi con la nuova conformazione del motore e delle eliche; il motore intubato era una concezione basata sull'idea che l'aria spinta dalle eliche e scaldata dal propulsore, oltre che compressa nel tunnel metallico della fusoliera, dovesse portare a vantaggi dinamici, anche perché il getto d'aria, uscendo dal condotto, investiva direttamente piani di coda e timone.

Tecnica [modifica]

L'aspetto del velivolo risultava fortemente condizionato dalla nuova conformazione, tanto che fu chiamato scherzosamente l'aereo botte o aereo barile; infatti, il risultato di questa idea rivoluzionaria per l'epoca, era un grosso cilindro/fusoliera con un diametro di circa tre/quattro volte più ampio rispetto a quello di una fusoliera di un aereo normale, proprio perché doveva contenere al suo interno il motore e l'elica.

Questo largo tubo, in virtù della sua particolare conformazione e profilo, poteva essere considerato come un'ala circolare. Effettivamente, dalle esperienze effettuate al tunnel con diversi modelli di fusoliere tubolari risultava che col solo tubo si otteneva una certa portanza ed un'efficienza aerodinamica pari a 3,4.[2]

Esso dava l'idea di una forte sproporzione fra il corpo dell'apparecchio e l'apertura alare. Molto sviluppato in altezza il piano verticale del timone di coda che doveva superare il diametro del tunnel. I disegni in scala 1:20 sono esplicativi del progetto complessivo e della sua originalità.[5]

I posti di pilotaggio erano due disposti aperti in tandem sopra la struttura della fusoliera.[6]

L'aereo visto da dietro
Vista di profilo

Strutturalmente lo Stipa-Caproni è una macchina molto semplice, costruita prevalentemente in legno, con la fusoliera che ha la forma tipica di un tubo di Venturi, con le superfici interne ed esterne rivestite di compensato incollate allo scheletro interno. L'ala del monoplano, posizionata proprio a metà della fusoliera, è di sezione sottile ed è rinforzata da tiranti collegati alla fusoliera.
Gli organi di coda sono collegati direttamente ai bordi posteriori del tubo di Venturi che costituisce la fusoliera, e sono completamente nella scia del flusso in uscita dalla fusoliera, in modo da migliorare la manovrabilità.
Il motore, da 120 h.p., è montato su una struttura di tubi d'acciaio all'interno del tubo di Venturi, e spinge un'elica che sporge appena dal bordo anteriore del tubo della fusoliera. Gli occupanti sono alloggiati, come nei biplani, in due posti aperti in tandem sulla parte superiore della fusoliera e godono di un'ottima visibilità.

Il velivolo era basso, con carrello principale fisso ed un ruotino di coda, facendolo apparire come se fosse accovacciato sul terreno. Venne dipinto con i tipici colori blu e crema in uso sugli aeromobili da corsa del periodo in Italia; il suo timone portava i colori della bandiera italiana.[7]

I limiti aeronautici, effettivamente riscontrati sul prototipo, sarebbero stati superati come previsto nei successivi progetti di Stipa; l'aumento del diametro dell'elica a parità di regime rotazione porta ad un aumento del flusso dell'area convogliata con un fattore moltiplicativo. Questo fatto avrebbe comportato, realizzando aeromobili più grandi del prototipo testato, una riduzione relativa della sezioni dei tubi Venturi, tali da poter essere alloggiati in ali di sezioni più ampie.[8]

L'ing. Stipa aveva speso molti anni a studiare matematicamente l'idea, mentre lavorava presso la Divisione Progetti del Ministero dell'Aeronautica italiana, e questo gli aveva permesso di determinare la massima efficienza della superficie interna del tubo di Venturi che serve per avere la forma ottimizzata di un profilo alare.
L'idea di base di Stipa fu quella di "intubare" il motore e l'elica all'interno di una fusoliera, in un condotto rastremato del tutto simile a un tubo Venturi, in modo tale che il flusso d'aria spinto dall'elica e i gas di scarico del motore fossero compressi prima di fuoriuscire dal condotto di uscita dell'aeromobile. In sostanza, aveva applicando il principio di Bernoulli ai movimenti fluidi per rendere il motore del velivolo più efficiente.[senza fonte]

Il design dello Stipa-Caproni è molto simile a quello dei moderni motori a reazione infatti, dopo aver brevettato il suo progetto in Italia, Germania e Stati Uniti nel 1938, Stipa era convinto che il razzo tedesco e la tecnologia del getto (in particolare la bomba volante V-1) utilizzassero la sua invenzione brevettata, senza tuttavia riconoscergli mai il merito.

Le rivoluzionarie idee dello Stipa furono osteggiate e ritenute irrealizzabili dagli esperti nazionali dell'epoca, cosa che fa dire a Giorgio Evangelisti nel suo libro: Luigi Stipa, Un sogno lungo una vita Ed. Olimpia:[9] "Una genialità indiscutibile, della quale Stipa non poté tuttavia mai raccogliere i frutti."

Impieghi del prototipo [modifica]

Vista di 3/4 posteriore del prototipo

L'idea era da provare, così a Stipa venne chiesto di realizzare un dimostratore volante. Fece seguito l'accordo con la Caproni Taliedo e la realizzazione del primo esemplare: un traliccio in tubi metallici saldati racchiusi da un largo tunnel. Sopra la struttura della fusoliera due posti di pilotaggio in tandem; per il motore venne scelto un De Havilland Gipsy III da 120 hp, con cilindri in linea, carenato; l'elica, bipala, stava sull'asse centrale del tunnel e l'estremità delle pale stesse doveva quasi sfiorare il bordo d'entrata della larga fusoliera cava.

L'aereo venne completato nel 1932 a Milano Taliedo e il primo volo venne effettuato il 7 ottobre dello stesso anno grazie al pilota collaudatore Domenico Antonini. Il collaudatore scrisse poi che il decollo era facile dopo una corsa di 180 metri (stessa distanza circa per fermare il velivolo all'atterraggio), prendeva quota rapidamente, senza vibrazioni ed era difficile portarlo fuori rotta. L'aereo era capace di una velocità massima di 131 km/h, mentre la velocità di atterraggio poteva essere limitata a soli 68 km/h, il che consentiva uno spazio di frenata molto ridotto; 800 i kg al decollo, 14,28 m di apertura alare, lunghezza di 5,55 e altezza di 3.

Sviluppi [modifica]

Vista motore dello Stipa-Caproni

Il design dell'elica intubata aveva fatto aumentare l'efficienza del motore, come Stipa aveva calcolato, e la forma a profilo alare dell'interno del condotto stesso, che garantiva una portanza addizionale, consentiva anche una velocità di atterraggio molto bassa di appena 68 km/h ed inoltre consentiva allo Stipa-Caproni di raggiungere un più alto tasso di salita rispetto altri velivoli a parità di potenza e di carico alare. Inoltre, il posizionamento del timone e degli equilibratori proprio a valle del flusso di scarico sul bordo d'uscita del tubo, impartiva all'aeromobile migliori caratteristiche di stabilità in volo, anche se successivamente si dovette aumentare le loro dimensioni per migliorare la manovrabilità.

Lo Stipa-Caproni dimostrò di essere notevolmente più silenzioso rispetto agli aerei convenzionali del tempo. Purtroppo però, la progettazione dell'elica intubata aumentava la resistenza aerodinamica riducendo così i vantaggi derivanti dalla migliorata efficienza del motore; infatti, la velocità massima del velivolo era stata di soli 131 km/h.[10]

Quando fu completato il collaudo iniziale, la Regia Aeronautica prese il controllo dell'aereo e lo trasferì a Guidonia Montecelio per una breve serie di voli di collaudo ulteriori, assegnandogli il numero di registrazione MM.187.[11]

Positive, nelle prove successive, la stabilità del velivolo e le prestazioni nei momenti critici del decollo e dell'atterraggio. Durante lo sviluppo e i voli che seguirono, si scelse di carenare le ruote e aumentare le dimensioni di timone e piani di coda. Trasferito al Centro Studi ed Esperienze di Montecelio, lo Stipa-Caproni venne sottoposto ad altri esperimenti.
Come tutti i piloti dei test riferirono, l'aereo era molto stabile in volo, tanto che era difficile operare cambiamenti di rotta; inoltre i piloti collaudatori furono favorevolmente sorpresi dalla velocità di atterraggio molto bassa e dalla conseguente necessità di piste di atterraggio molto brevi. Malgrado ciò si decise che nel complesso i vantaggi non ne giustificavano lo sviluppo.
Accantonato, il velivolo venne demolito nel 1933. L'ingegnere Stipa aveva nel cassetto anche altre versioni del suo aeroplano: un bimotore, un trimotore, un quadrimotore, in versione terrestre e idrovolante. Idee che cercò di realizzare in Francia dopo l'insuccesso in Italia e difficoltà acute con il regime fascista.

Molto tempo dopo sul Princetown University Press fu pubblicata nel 1959 la raccolta "High Speed Aerodynamics and Jet Propulsion". Nel dodicesimo volume sta scritto che:

(EN)
« "The Stipa Aero plane built by Caproni in 1932 should be classified as a Jet Aircraft. 'The Stipe Aero plane can be considered as a predecessor of the Jet Aircraft of today »		 (IT)
« L'aeromobile di Stipa costruito presso la Caproni nel 1932 può essere classificato come un aviogetto. Esso può essere considerato come un predecessore dei moderni aviogetti. »

Influenza tecnologica del prototipo [modifica]

Lo Stipa Caproni in volo

L'ing. Stipa non aveva mai pensato ad un mono-motore per la sua elica intubata; l'esemplare costruito e provato voleva, nelle sue intenzioni, solo essere un banco di prova per modelli più complessi e pluri-motorizzati: in questi progetti le resistenze aerodinamiche non sarebbero state così negative per il loro sviluppo.
Il governo italiano utilizzò solamente a fini propagandistici il progetto Stipa-Caproni, mostrandolo come un esempio del livello raggiunto dalla tecnologia aerea italiana, ma non volle, in modo miope, andare oltre nel suo sviluppo: inoltre, nessuno degli altri progetti che Stipa aveva ideato fu mai realizzato. Ciò malgrado le esperienze raccolte con lo Stipa-Caproni hanno di fatto dato un influsso importante per lo sviluppo del Caproni Campini N.1 a propulsione jet.[10]

I voli di prova dello Stipa-Caproni suscitarono molto interesse nel mondo accademico dell'epoca, tanto che il lavoro Stipa fu studiato ed ulteriormente sviluppato in Francia, Germania, Italia e Regno Unito, ed anche dal Comitato Nazionale per l'aeronautica degli Stati Uniti. La Francia, progettò, ma mai costruì, un bombardiere notturno avanzato basato su un progetto di Luigi Stipa nella metà degli anni 1930. Alcune delle idee di Stipa e del suo prototipo sperimentale Stipa-Caproni furono integrate nella progettazione di vari aerei successivi come il caccia tedesco Heinkel T del 1940.

Il motore turbofan moderno è considerato da alcuni storici dell'aviazione come un discendente diretto dell'elica intubata dell'aeromobile sperimentale Stipa-Caproni.[10]

Questo velivolo ha permesso di verificare l'equivalenza alare della fusoliera tubolare, la quale permette di ridurre la superficie alare ottenendo comunque una pari portanza.[2]

Esemplari attualmente esistenti [modifica]

L'unico esemplare costruito venne demolito nel 1933 ma attualmente esiste una replica.

In Australia, Lynette Zuccoli e la Aerotect Queensland progettarono una replica in scala 3/5 dello Stipa-Caproni, del tutto simile all'originale anche in termini di livrea e contrassegni, alimentato da un motore da corsa italiano Simonini. La replica, marche VH-SCZ e cn SC1-R, è stata costruita nel 1998, e nell'ottobre 2001 è riuscito a fare due voli di prova con Bryce Wolff ai comandi. Ogni volo è stato di circa 600 metri (660 iarde) ed ha raggiunto un'altitudine di circa 6 metri (20 piedi); la segnalazione di Wolff è stata che la replica in volo era molto stabile, conformemente a quanto i piloti collaudatori italiani avevano riferito dell'aereo originale, 69 anni prima rispetto alla replica.[12] La replica non venne più riportata in volo ed è adesso esposta in mostra statica presso l'aeroporto di Toowoomba, nel Queensland.[10]

Galleria di immagini [modifica]

  • La struttura in costruzione

  • La struttura in costruzione

  • La struttura in costruzione

  • La struttura in costruzione

  • La struttura in costruzione

  • La struttura in costruzione

  • La struttura in costruzione

  • Visto da dietro

  • In volo visto dall'alto

  • In volo, visto dal basso

Note [modifica]

  1. ^ Caproni Stipa Triana in Уголок неба.
  2. ^ a b c Jotti da Badia Polesine, Annuario dell'Aeronautica Italiana, Milano, Libreria Aeronautica, 1934, pag.114.
  3. ^ O.E. Lancaster, High Speed Aerodynamics and Jet Propulsion. Vol. XII: Jet Propulsion Engines, Princeton 1959 claims that "The Stipa Aero plane built by Caproni in 1932 should be classified as a Jet Aircraft. The Stipa Aero plane can be considered as a predecessor of the Jet Aircraft of today."
  4. ^ (EN) Stipa-Caproni
  5. ^ (EN) www.seqair.com
  6. ^ Peter M. Bowers, Unconventional aircraft, TAB Books, April 1990. ISBN 9780830684502 URL consultato il 18 novembre 2010.
  7. ^ Guttman, Aviation History, March 2010, p. 18-19.
  8. ^ (EN) signor stipa | venturi | civil aerodrome | 1932 | 1067 | Flight Archive
  9. ^ (IT) Editoriale Olimpia - Luigi Stipa
  10. ^ a b c d Guttman, Aviation History, March 2010, p. 19.
  11. ^ (RU) Caproni STIPA
  12. ^ Legends in Our Own Lunchtimes: The Stipa Caproni

Bibliografia [modifica]

Voci correlate [modifica]

Collegamenti esterni [modifica]

Video [modifica]

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