Home
Accesso / Registrazione
 di 

Sei piccoli errori di progettazione che causarono enormi disastri

6matherr_00

Sbagliare fa parte della natura umana (come dice il proverbio latino "errare humanum est.."), e a questo fenomeno non si sottrae la categoria degli ingegneri e dei progettisti in generale, sia elettronici che non. Scopriamo in questo articolo sei errori matematici compiuti negli anni passati dai progettisti, che causarono delle gravi conseguenze e ingenti danni.

 

1. Il de Havilland Comet

Gli anni immediatamente successivi alla II Guerra Mondiale videro una rapida ascesa degli aerei con motori a reazione, sviluppati e testati con successo proprio durante l'ultimo conflitto mondiale. Gli anni '50 videro così l'inizio dell'era dei "jet" anche nel settore del trasporto di linea, consentendo di ridurre sensibilmente le durate dei voli soprattutto sulle tratte di maggiore lunghezza. Il 26 ottobre 1951 fu un giorno che segnò una data storica per l'aviazione di linea: un velivolo Comet, prodotto dall'azienda britannica de Havilland e in dotazione alla compagnia BOAC (British Overseas Airways Corporation), fu il primo areo di linea con motori turbogetto a compiere un regolare volo sulla tratta Londra-Johannesburg. Oltre a essere spinto da 4 motori a turbogetto, il Comet introdusse un'altra importante caratteristica: la pressurizzazione. Questa importante caratteristica gli permetteva di volare a quote molto più elevate e a velocità maggiori rispetto ai velivoli concorrenti, con enormi benefici sia per i passeggeri che per la durata dei voli. L'immagine seguente mostra un esemplare del Comet conservato presso il RAF Museum di Cosford (fonte: Wikipedia). Si noti l'eleganza delle linee del velivolo, soprattutto quelle relative ai gruppi motore, quasi mimetizzati all'interno del profilo alare.

Tuttavia, soltanto pochi mesi dopo la sua entrata in servizio, il Comet visse tra il 1952 e il 1954 una serie tragica di eventi, con disastri aerei che provocarono anche diverse vittime. Dopo due gravi incidenti verificatesi nel 1954, senza alcuna causa o guasto apparente (forse anche lo stesso nome scelto per questo velivolo, Comet, non portò molta fortuna), si decise di sospendere l'attività di volo, e indagare sulle possibili cause di questi incidenti. Nel 1954 il governo britannico istituì a questo proposito una commissione d'inchiesta. I tecnici della de Havilland lavorarono sodo, rivedendo tutti gli aspetti inerenti il progetto ed eseguendo numerosi test di stress. Del resto, era in gioco la reputazione della stessa azienda, la quale aveva già pianificato lo sviluppo di un successivo velivolo. Finalmente, si arrivò a individuare con esatteza la causa di questa tragica serie di disastri, un aspetto tanto banale quanto trascurato (o forse è meglio dire ignorato) dai progettisti avionici dell'epoca: la forma dei finestrini. I finestrini del Comet avevano infatti una "normale" forma rettangolare, o quadrata, con gli angoli a 90°. Fu proprio questo aspetto a decretarne la fragilità strutturale. Le indagini condotte dai tecnici mostrarono infatti che gli angoli rettangolari dei finestrini dovevano sopportare uno stress fino a tre volte superiore rispetto alle altri parti della struttura. Questo fenomeno, detto "effetto intaglio", si può ritrovare anche nelle strutture murarie, dove le crepe si formano spesso proprio in corrispondenza degli angoli di una porta o di una finestra, come evidenziato nell'immagine seguente.

Lo stress concentrato negli angoli dei finestrini provocò quindi la formazione di piccole crepe sulla struttura del velivolo che, non potendo più sopportare la spinta prodotta dalla pressurizzazione, comportò il cedimento strutturale. Da quel momento in poi, tutti i finestrini installati su aerei dotati di sistema di pressurizzazione hanno avuto gli angoli smussati (forma tondeggiante o ovale), come tutti noi siamo sempre stati abituati a vedere volando su un'areo moderno.

A parziale difesa dei progettisti vanno le affermazioni (oneste) rilasciate a quei tempi dai rappresentati delle aziende concorrenti Boeing e Douglas: "i nostri progettisti non avevano assolutamente considerato questo aspetto, e se non fosse stato il Comet, sarebbe stato probailmente uno dei nostri velivoli a presentare questo problema".

2. Il ponte delle portaerei

Anche le portaerei hanno subito uno sviluppo importante a cavallo della II Guerra Mondiale. Fino agli anni '40, l'atterraggio sulle portaerei (detto anche appontaggio) avveniva su un ponte allineato con l'asse dello scafo, cioè parallelo ad esso. Gli aerei già presenti sulla nave venivano collocati alla fine della pista, e si predisponeva un'apposita barriera (oltre al classico gancio per arrestare il velivolo) per evitare che l'aereo in atterraggio finisse in fondo alla pista. Inutile dire che quest'operazione era rischiosissima, molto più di quella attuale. Innumerevoli furono gli incidenti, che causarono anche vittime e provocarono incendi e gravi danni alle portaerei. Qualcosa non andava in quella che fino ad allora sembrava la soluzione più ovvia e logica. Ma cosa? La risposta arrivò dai progettisti inglesi, che nei primi anni '40 introdussero un'innovazione mai più abbandonata: il ponte angolato. Le attuali portaerei, nell'immagine seguente appare la USS Roosevelt (fonte: Wikipedia), sono infatti dotate di un ponte inclinato di un angolo di 9° rispetto all'asse dello scafo. Il vantaggio è duplice. Da un lato, qualora il velivolo in atterraggio non riuscisse ad arrestarsi in tempo o a centrare la pista, potrebbe comunque riprendere il volo dando masisma potenza ai motori e ritentare l'operazione successivamente. Dall'altro lato, è possibile utilizzare il ponte per eseguire sia decolli che atterraggi in successione, cosa non possibile con la tecnica originaria del ponte allineato.

3. Il crollo di Kansas City

Il 17 luglio 1981 si verificò un grave crollo strutturale all'interno dell'hotel Hyatt Regency di Kansas City. Due passerelle aeree (in pratica due piattaforme sovrapposte sospese al soffitto mediante funi) crollarono in occasione di un Tea Party (gara di ballo), causando la perdita di oltre cento vite umane. Le indagini condotte successivamente indicarono che la causa di tale crollo era imputabile a una modifica, apportata per motivi di comodità, rispetto al progetto originale. Tutto quanto è riassunto nell'immagine seguente, in cui viene mostrato il progetto originale e le modifiche apportate allo stesso.

Il progetto originale prevedeva di fissare le due piattaforme ad una stessa fune, con due dadi di fissaggio in corrispondenza di ogni piattaforma (evidenziati in nero nell'immagine). Questa soluzione prevedeva alcune difficoltà in fase di installazione (ciascuna fune doveva attraversare le due piattaforme) e si preferì adottare la soluzione modificata, con due funi più corte: la prima sorreggeva la piattaforma superiore, la seconda quella inferiore, ma era a sua volta agganciata alla prima piattaforma. La prima fune, ora più corta (e con essa il dado di fissaggio alla piattaforma) dovevano ora reggere il peso di due piattaforme, un carico che andava al di là delle loro specifiche nominali. Questo errore causò 114 vittime e ingenti spese legali.

4. Apertura delle porte

Gli edifici pubblici sono oggi dotati di uscite di sicurezza, facilmente azionabili dall'interno tramite i cosiddetti maniglioni antipanico. Quella che oggi sembra una soluzione ovvia, non lo è stata in passato. Particolare attenzione suscitò negli Stati Uniti l'incendio del Cocoanut Grove, un locale di Boston alla moda negli anni '30 e '40, l'equivalente delle attuali discoteche. Anche in questo caso, purtroppo, vi furono delle vittime (oltre 400). Ciò che a una prima analisi sembrava in fatto inspiegabile (quasi nessuno riuscì a salvarsi fuggendo all'esterno), divenne presto evidente esaminando la struttura dell'edificio: le porte utilizzabili per l'uscita si aprivano verso l'interno anzichè verso l'esterno. Se quest'ultima soluzione fosse stata adottata, si stima che almeno 300 persone avrebbero potuto salvarsi. A mietere le vittime non furono le fiamme, ma l'impossibilità di abbandonare l'edificio.

5. Il Tacoma Narrows Bridge

Il Ponte di Tacoma (immagine Wikipedia), che metteva in collegamento tra loro le città di Tacoma e Gig Harbor (stato di Washington), fu realizzato interamente in acciaio e cemento armato. Venne aperto al traffico nel 1940, e considerato un'opera di alta ingegneria. Tutto questo fino al 7 novembre dello stesso anno, in cui il ponte collassò.

Quale fu la causa del collasso del ponte? Il motivo era che il ponte non era stato progettato per resistere all'azione del vento. Quel giorno soffiava un forte vento, e la sua intensità era esattamente tale da portare il ponte in uno stato di risonanza, una condizione critica per qualunque struttura, figuriamoci per un ponte sospeso. Il ponte fu ricostruito una decina di anni dopo il crollo, con una semplice ma fondamentale modifica: tutte le travi della struttura (inizialmente piene) furono sostituite con travi dotate di ampi varchi, per permettere al vento di attraversare il ponte senza portarlo in risonanza. Per tutti gli aspiranti progettisti strutturali, il ponte di Tacoma è diventato un esempio classico di ciò che non si deve fare.

6. Il Titanic

L'affondamento del translatlantico Titanic (immagine Wikipedia), di cui proprio in questi giorni ricorre il centenario, è stato determinato da una serie concomitante di fattori tra cui la sfortuna e l'errore umano. Il numero di vittime sarebbe inoltre stato inferiore se vi fosse stata una maggiore disponibilità di scialuppe. Dal punto di vista progettuale, il Titanic era comunque esente da difetti?

Purtroppo no, il progetto del Titanic presentava una grossa falla (perdonate il gioco di parole): il motore centrale non era in grado di invertire la marcia. Come noto, il Titanic disponeva di 3 motori, tutti a vapore; i due esterni erano dei comuni motori a pistone, mentre quello centrale era comandato da una turbina a vapore. Le turbine a vapore presentavano il vantaggio di essere molto più compatte ed efficienti delle corrispondenti versioni a pistone; tuttavia, avevano lo svantaggio di essere monodirezionali, in quanto il flusso di vapore poteva scorrere solamente in una direzione. Non avevano quindo la possibilità di invertire il senso della marcia. Quando il Primo Ufficiale del Titanic, nell'estremo tentativo di evitare l'iceberg, comandò il full reverse (motori indietro tutta), i due motori esterni invertirono la marcia, mentre quello centrale si arrestò (questa sequenza è stata fedelmente riprodotta nel famoso film con protagonista Leonardo Di Caprio). Il motore centrale era quello che comandava l'elica posta davanti al timone; il suo arresto significò una diminuzione di flusso d'acqua sul timone stesso, quasi paralizzando il controllo dello scafo. Se anche questo motore avesse potuto contribuire alla manovra di inversione della marcia, il Titanic avrebbe probabilmente evitato l'ostacolo, risparmiando un'enorme perdita di vite umane.

Fonte

 

 

 

Scrivi un commento all'articolo esprimendo la tua opinione sul tema, chiedendo eventuali spiegazioni e/o approfondimenti e contribuendo allo sviluppo dell'argomento proposto. Verranno accettati solo commenti a tema con l'argomento dell'articolo stesso. Commenti NON a tema dovranno essere necessariamente inseriti nel Forum creando un "nuovo argomento di discussione". Per commentare devi accedere al Blog
ritratto di Emanuele

Ottimo post

Articolo decisamente interessante, è stato un piacere leggerlo, mi ha ricordato un mio vecchio post... molto più specifico però :)

http://it.emcelettronica.com/ingegnere-elettronico-non-fare-niente-di-stupido

ritratto di Ciro Tranchino

Complimenti

Ciao,
quest'articolo è molto bello e ben fatto.
Mi viene in mente una frese: "chi non conosce la propria storia è destinato a ripeterla" e mi sembra che tu abbia compiuto ogni sforzo per aiutarci a far si che questa massima non si verifichi più.

I miei complimenti a te,
Ciro.

ritratto di Luigi Francesco Cerfeda

Tacoma Narrows Bridge Collapse

https://www.youtube.com/watch?v=j-zczJXSxnw

Decisamente un esempio di ciò che non si deve fare O.o

ritratto di paolo.barbuti

complimenti all'autore, molto

complimenti all'autore, molto interessante; la cosa che si evidenzia in questo articolo a mio avviso e' che l'enorme competenza di alcuni "guru" della progettazione si scontra il piu' delle volte nella ricerca della semplicita' di una realizzazione.

Leonardo da Vinci : la semplicita' e' l'estrema perfezione !

oggi il piu' delle volte ci capita di complicarci la vita da soli...

 

 

Login   
 Twitter Facebook LinkedIn Youtube Google RSS

Chi è online

Ci sono attualmente 3 utenti e 51 visitatori collegati.

Ultimi Commenti