ingegneria

Soluzioni semplici, problemi complessi: mai pensato ad una gru a banana?

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Nel mezzo di un gelido inverno, fuoco e fiamme scaturirono di nuovo dal crogiolo dell’opificio metallurgico dell’Ammiragliato di Keyham. Gli operai specializzati, controllando che il ferro grezzo venisse mantenuto alle temperature necessarie grazie all’immissione della giusta quantità di coke nella fornace a riverbero, fecero calare il grosso recipiente, quindi ne versarono il contenuto all’interno degli stampi per la creazione di larghe piastre di forma quadrata. Trascorso il tempo necessario affinché si raffreddassero in parte, passarono a piegarle tramite l’impiego del maglio ed uno stampo della forma attentamente prevista, affinché potessero costituire la parte fondamentale di una trave scatolata di concezione totalmente nuova. L’ingegnere e baronetto scozzese William Fairbairn, dal camminamento rialzato, supervisionava con la massima concentrazione i lavori, annuendo per l’esecuzione di ciascun passaggio. Sotto i suoi occhi attenti, gradualmente, iniziarono a prendere forma: sei oggetti di metallo oblunghi e perfettamente identici, della lunghezza unitaria di 9,1 metri. E un raggio della curva, tendente ai 90 gradi, pari a 9,8 metri. Sostanzialmente validi a costituire gli archi di un’immaginaria circonferenza, come la scultura di un’artista senza limiti di materiali e spesa. Eppure necessari ad assolvere a una chiara, limpida e continuativa necessità: sollevare i carichi pesanti.
Molte furono le opere create, attraverso il trascorrere delle generazioni, al fine di compiere un simile gesto: prendere il carico e portarlo in alto, in alto e poi farlo ruotare. Fino allo spazio di stoccaggio a lungo termine, dove potesse essere temporaneamente dimenticato. Ed il problema fin dai tempi antichi, era sempre lo stesso: come riuscire a moltiplicare la forza degli umani. Una questione già largamente risolta, quando in epoca Vittoriana lo stimato direttore della Fairbairn & Sons procedette a brevettare nel 1850 il modello di gru che avrebbe immediatamente preso il suo nome, concepita per funzionare grazie al sistema dell’argano e una serie di carrucole, in quantità maggiore a seconda dell’impegno necessario per assolvere all’opera programmatica e progettuale. Ovvero il sollevamento medio di 20 tonnellate, nei sei casi della prima costruzione in serie, durante le operazioni portuali per le città britanniche di Keyham e Devonport. Dimostratisi talmente validi allo scopo, da motivare la costruzione successiva di versioni ancor più grandi e potenti, tra cui spiccò la leggendaria gru “colossale” di Keyham, con un’altezza di 18 metri e 32 di diametro, capace di sollevare fino a 60 tonnellate, grazie all’opera laboriosa di 4 persone, la cui forza veniva amplificata di 632 a 1. In parole povere, il più potente strumento della sua classe nell’epoca della posa in opera, quando comunque molti apparati simili avevano già trovato l’inclusione nell’attrezzatura d’innumerevoli banchine al mondo.
Ma il punto principale del brevetto Fairbairn, nonché principale vantaggio rispetto alle offerte della concorrenza, era di un tipo fondamentalmente nuovo. Mirando a risolvere l’annosa questione del come, durante lo spostamento dei carichi, si potesse manovrare un qualcosa di eccezionalmente ponderoso ed ingombrante, senza urtare con gli spigoli lo stesso braccio dell’intero apparato. Ecco quindi il caso di una gru che venne poeticamente definita “a collo di cigno”. Poiché la natura, questo è noto, simili problemi aveva già imparato ad affrontarli da tempo! Mentre le nozioni necessarie a tradurne la sapienza in soluzioni pratiche, con il trascorrere degli anni, entrava gradualmente a far parte della cognizione e il repertorio della civiltà umana…

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Breve visita del dirigibile che avrebbe collegato l’Impero inglese

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Con un tranquillo sbadiglio, il nobile conte e la contessa di Herefordshire si svegliarono all’interno della stretta cabina, prelevando i cappotti dalla valigia riposta sotto il letto inferiore. Scostando la pesante tenda che separava tale ambiente dalla grande sala da pranzo comune con arredo rigorosamente in vimini, fecero la breve passeggiata fino al tavolo leggiadro della prima colazione, per cui gli vennero serviti degli ottimi pancake, salsiccia, pomodoro, uova e bacon. Salutando gli altri membri della nobiltà che stavano gradualmente scendendo dalle ornate scale del corridoio superiore, non dissimile da quello di una nave da crociera, e finito di bere il tè si alzarono quindi per recarsi fino alla finestra della sala panoramica antistante. Il sibilo del vento, lì, si udiva percuotere le grandi finestre semi-rigide, mentre le nubi iniziavano progressivamente a diradarsi. Il conte e la contessa, con espressione affascinata, aspettarono pazientemente alcuni minuti. Finché le cime frastagliate dei monti Appalachi, coperte da splendenti cappucci di neve, non fecero una magica comparsa al di sotto dei loro piedi…
A seguito della ribellione dei coscritti indiani contro i funzionari della Compagnia delle Indie Orientali nel 1858, da cui derivò un cruento intervento di ritorsione da parte della Corona Inglese, per il controllo e la riconquista dei territori del subcontinente, le due parti belligeranti si trovarono nel 1877 ad organizzare una grande assemblea, denominata il Durbar di Delhi. In tale circostanza, la sovrana Vittoria fu qualificata come superiore al Raj d’India, posizione per la quale si trovò a ricevere il titolo di regina-imperatrice; una circostanza, particolarmente rara in quell’epoca, da cui sarebbero derivate notevoli opportunità di crescita politica ed economica per la Gran Bretagna. Ma i problemi , per un simile dominio dove letteralmente non tramontava mai il Sole, erano tutt’altro che finiti: ogni ordine o dispaccio, per non parlare dei messaggi rivolti a familiari o funzionari all’altro lato dell’Eurasia, tendeva infatti a richiedere svariate settimane o diversi mesi, inficiando in modo significativo ogni possibile ricerca sistematica d’integrazione. Ci vollero tuttavia ulteriori 44 anni, una grande guerra e la successione di Edoardo VII e suo figlio Giorgio V, affinché il livello tecnologico e le potenzialità organizzative in essere potessero suggerire la ricerca di una soluzione alternativa. Grazie all’intervento propositivo, nel corso dell’importante Conferenza Imperiale del 1921, dell’agente generale della Tasmania A. H. Ashbolt, per la costituzione di una compagnia statale di trasporti aerei operativa grazie all’impiego dei più grandi aeromobili che fossero mai stati costruiti fino a quel momento. Velivoli non creati per tagliare l’aria con le loro ali, come i rudimentali, rumorosi ed insicuri aerei di quei tempi, bensì galleggiare al di sopra di essa, sfruttando la tendenza naturale delle enormi quantità di gas contenute al loro interno.
L’efficienza dei dirigibili era in quel momento storico particolarmente chiara ai britannici, in seguito ai reiterati bombardamenti condotti dal Kaiser Guglielmo II nel corso del primo conflitto mondiale, mediante l’impiego delle temute cinque navi dei cieli costruite dal conte Zeppelin, capaci di volare tanto in alto da sfuggire al fuoco della contraerea ed i biplani che tentavano d’intercettarli. Fu dunque deciso, in maniera pressoché immediata, che anche l’Impero avrebbe avuto i suoi (inizialmente) due giganteschi Leviatani dei cieli, e che sarebbero stati costruiti rispettivamente e nel tempo più breve possibile, uno dalla compagnia privata Vickers grazie all’opera dell’ingegnere aeronautico Barnes Wallis e l’altro dallo Stato stesso, sotto il comando del baronetto Dennistoun Burney. Apparecchi il cui destino, in effetti, non avrebbe potuto essere più diverso…

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La complessa identità piramidale del tempio che simboleggia lo Yucatán

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Ogni anno nel periodo degli equinozi, il divino serpente piumato Kukulcán fa la sua puntuale comparsa sugli scalini marmorei del suo tempio, nella città più sacra dello stato messicano peninsulare che si affaccia sul golfo più vasto dell’America del Nord. Zigzagando con fare sinuoso, grazie alla proiezione solare della sua ombra, l’essere divino si avvicina a un pubblico in solenne osservazione, armato di macchina fotografica, telecamera e telefono cellulare. Ciò tuttavia che i presenti dotati di un particolare tipo di discernimento dovrebbero, idealmente, arrivare a chiedersi è: fin da quando si è verificato un simile fenomeno che sfiora il sovrannaturale? Stiamo veramente respirando il respiro folkloristico degli antenati?
La questione dell’autenticità dei luoghi archeologici, posta in contrapposizione alla loro presentazione verso un pubblico non necessariamente informato, è uno dei fondamenti stessi del concetto di turismo contemporaneo, inteso come metodo per finanziare il mantenimento di una logica che possa dirsi sufficientemente rispettosa degli stilemi e funzionalità locali. Purtroppo o per fortuna, tuttavia, vi sono luoghi la cui riscoperta da parte del mondo civile risale a un’epoca antecedente, avendo segnalato un sentiero possibile dalle priorità sostanzialmente diverse; quello derivante dal bisogno di adattare l’antico alle preferenze della mentalità moderna, al tempo stesso straordinariamente chiusa ed aperta nei confronti della vera identità e sostanza delle cose. Luoghi come Chichén Itzá, la probabile capitale dell’intero mondo culturale Maya del periodo epiclassico (VI-XI secolo) costruita nel punto di convergenza ideale di un’importante serie di rotte commerciali e la struttura paesaggistica maggiormente propizia, in quanto caratterizzata da una serie di almeno quattro cenotes, caverne collassate e trasformate dall’erosione in profondissimi pozzi di acqua potabile, nonché luoghi adatti alla venerazione del mondo sovrannaturale degli spiriti e divinità ulteriori. La cui esistenza in forma di rovine a seguito dall’inspiegato abbandono sopraggiunto attorno al nostro periodo tardo medievale era stata, naturalmente, sempre nota al mondo intellettuale d’Occidente (dopo tutto, ancora nel 1526 la sua posizione strategica veniva prima conquistata, quindi abbandonata durante il prolungato assedio dei locali dal conqusitador spagnolo Francisco de Montejo.) Ma per cui ancor più di qualsivoglia altro luogo del contesto mesoamericano, avrebbe fatto differenza l’invenzione della comunicazione mediatica moderna. A partire dalla visita verso l’inizio del XIX secolo da parte dell’esploratore John Lloyd Stephens, che vide gli antichi edifici ricoperti di vegetazione stagliarsi sull’ampia pianura erbosa, potendo contare sull’abilità pittorica dell’accompagnatore ed amico Frederick Catherwood, che ne trasse una serie d’illustrazioni destinate a diventare famose nel mondo. Ben presto seguìta da una lunga serie di fotolitografie e dagherrotipi, realizzati per la vendita ad alcune delle prime riviste scientifiche internazionali. Particolarmente rilevanti, a tal fine, sarebbero stati i due articoli del National Geographic, rispettivamente pubblicati nel 1922 e 25, scritti dall’archeologo americano Sylvanus Griswold Morley. Nello stesso periodo in cui, sotto gli occhi degli stessi discendenti di coloro che un tempo avevano costruito tutto questo, l’ancestrale luogo colmo di fama, religione e gloria venne messo in vendita per la prima volta. Da un governo messicano più che mai propenso a permettere lo scavo da parte della Carnegie Institution di Washington per un periodo di 13 anni, grazie alla mediazione del console Edward Herbert Thompson che ne aveva comprato il terreno ed in cambio di un completo programma di ristrutturazione di strutture come il Tempio dei Guerrieri ed il Caracol. Mentre ad un gruppo di archeologi di larga fama nazionale, veniva affidato dai politici il complesso restauro del più grande dei sette campi per il gioco della palla e quello del cosiddetto Castillo, la piramide a gradoni parzialmente inclinati che oggi definiamo come il tempio di Kukulcán. La profonda trasformazione dei princìpi in essere era dunque, iniziata…

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Eolo+Ra: storia di un moderno biplano a energia solare

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Sogni e ambizioni, tecnologie futuribili, l’ardua ricerca di una promessa atlantica non (ancora) mantenuta; il mondo dell’aviazione, fin da quando i due fratelli volarono sulla collina di Kill Devil Hill, percorre un sentiero tortuoso dall’andamento imprevedibile, che gira intorno a ostacoli, scalini e nascondigli. Luoghi dove approcci innovativi, addirittura rivoluzionari, sfuggono allo sguardo del pensiero pubblico, ricercando gli ultimi recessi di un possibile segreto rivoluzionario. Vero, Raphaël Dinelli? Inventore nel 2016 di un approccio alla questione, concettualmente non dissimile da quello di un elevato numero di aziende innovatrici, che è riuscito a dimostrare come soluzioni e forme fuori dal comune non siano destinate a rivelarsi, necessariamente, inefficaci. Riuscendo piuttosto a rispondere in maniera funzionale alla domanda, fondamentale per l’uomo, di come superar l’abbraccio gravitazionale del Pianeta. Riuscendo, nondimeno, a preservarlo.
Esatto, vorrei confermare ogni possibile sospetto: stiamo qui parlando di un aero ad emissioni quasi-zero, ovvero l’ingegnosa soluzione a quella serie di rapporti tra causa ed effetto, per cui una persona che prende un aereo quattro volte l’anno, e la macchina 4-5 volte la settimana, contribuisce maggiormente all’entropia terrestre ogni qualvolta imbocca il terminal dell’aeroporto internazionale. Poiché a tal punto, la più importante e significativa innovazione veicolare del Novecento, è ancora strettamente legata all’impiego di carburanti dall’alto grado d’idrocarburi. Come vino inebriante, le cui conseguenze si realizzano, immancabilmente, all’ora del risveglio la mattina successiva. A meno di rivolgersi, per occasioni conviviali o viaggi verso la remota curvatura dell’orizzonte, ad un tipo totalmente differente di rinfreschi. E concetti come quelli di Eraole, l’aereo concepito per sfruttare propellenti molto diversi, eppur nondimeno utili allo scopo di seguire aquile, gabbiani e pellicani. Si potrebbe quindi affermare che l’insolito velivolo decollato per la prima volta in un campo nei Paesi della Loira sia sostanzialmente concepito per funzionare al 25% mediante l’impiego della sola energia solare grazie ai pannelli sulle ali, al 70% grazie al carburante biodiesel originariamente concepito come proveniente dalle alghe (per scegliere in seguito una soluzione di tipo più convenzionale, data la tendenza a congelarsi alle basse temperature) e per il rimanente 5%, grazie a un innovativo (e segreto?) processo d’idrolisi, capace di convertire in spinta le celle d’idrogeno situate all’interno della sua carlinga straordinariamente affusolata. Il che fa di esso, con i suoi due motori EMRAX con potenza continua di 50 Mw, una sorta di veicolo elettrico ibrido plug-in, ovvero capace di trarre alimentazione anche dalla rete elettrica fissa. Una configurazione tale da richiedere durante il volo, per la massima esposizione dei vettori d’energia alla stella diurna, l’insolita configurazione ad ali sfasate, definita in lingua inglese staggerwing, per di più selezionata dall’ambizioso progettista nella versione con ali sottostanti portate in avanti, piuttosto che il più frequente contrario. Un’affettazione, quest’ultima, che rende l’aeroplano conforme all’idea secondo cui ogni prototipo che sfrutti le energie alternative, sia concepito per la terra, cielo o aria, debba per forza conformarsi a canali estetici controcorrente. Per quanto possibile, almeno, senza comprometterne le potenziali funzionalità future…

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