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IMPERIAL AIRSHIP SCHEME

Alla fine della Grande Guerra, la Gran Bretagna si ritrovò con numerosi dirigibili militari che non sapeva come impiegare e quindi si cercò di trovare un loro utilizzo in ambito civile. Tuttavia a causa dei grandi costi, necessari per mantenere questi giganti, non si trovò un grande interesse da parte della società; una delle idee, fu quella di creare una rete di trasporti su lunghe distanze per merci e passeggeri: nacque così l'Imperial Airship Scheme.

L'Imperial Airship Scheme era un progetto inglese del 1924 svolto a migliorare il collegamento e le comunicazioni tra la Gran Bretagna e gli altri paesi dell'Impero inglese. L'idea era quella di creare una rotta con regolari partenze e fermate in determinate basi (che venivano realizzate seguendo regole precise) lungo tutto il percorso che collegava Montreal (Canada) con Karachi (India) e con un futuro prolungamento per raggiungere anche l'Australia. 

Schema delle rotte realizzate (blu) e di quelle in programma per il futuro (arancione)

Questo progetto, che prevedeva una flotta di 6 aeromobili, portò alla costruzione di due nuovi dirigibili da 150.000 metri cubi l'uno, chiamati R100 e R101, realizzati con le migliori tecnologie e caratteristiche dell'epoca: potevano trasportare fino a 100 persone e avevano una capacità di volo di circa 57 ore con un pieno di carburante.

Dirigibile R100

Il dirigibile R100 fu completato nel 1929 e dopo alcuni test, effettuò con successo una traversata transatlantica Gran Bretagna - Canada fino a Montreal e tornò indietro inaugurando così la linea; l'R101 fu ultimato qualche tempo dopo in seguito ad alcuni problemi e cambiamenti. Entrambi disponevano di interni sontuosi, cabine per dormire, salotto, sala fumatori e anche di un ponte panoramico su cui era possibile fare una passeggiata (al tempo il comfort dei due mezzi era paragonabile a quello di un transatlantico).

Resti dell'incidente del dirigibile R101

Il 4 Ottobre 1930, l'R101 partì verso l'India nonostante le condizioni meteorologiche sfavorevoli e dopo appena 7 ore di viaggio, il dirigibile prese fuoco, precipitando a terra e facendo morire 48 delle 54 persone a bordo (la causa rimane ancora sconosciuta).

 Fu questo disastro a segnare la fine del progetto britannico con lo smantellamento anche del secondo dirigibile.

Organizzazione degli interni del dirigibile

THE AIRSHIP ADVENTURES OF LITTLE NEMO

Copertina del fumetto (1910-1911)

Il dirigibile ispirò alcuni episodi del fumetto "Little Nemo", un bambino di cinque anni che ogni notte vive delle avventure diverse nel mondo dei sogni fino a quando si interrompono nell'ultima vignetta perchè il bambino si sveglia cadendo dal letto o perchè i genitori lo chiamano per alzarsi. Le sue avventure vennero pubblicate, da ottobre 1905 a luglio 1913, ogni domenica sul supplemento del New York Herald inizialemente e, successivamente, del New York American. Questo piccolo personaggio fu ideato dal fumettista americano Winsor McCay e fu accompagnato per circa 69 episodi (tra il 1910 e il 1911) da un dirigibile con cui raggiunge la Luna, Marte e attraversa tutti gli Stati Uniti. 
L'immagine in alto sulla sinistra mostra la copertina di un libro realizzato in seguito in cui sono racchiuse tutte le avventure sul dirigibile.          

Vignetta tratta dal fumetto

                                  

Contesto tecnologico: L'IDROGENO

Secondo il principio di Archimede, "ogni corpo immerso in un fluido riceve una spinta verticale dal basso verso l'alto, pari per intensità al peso del volume di fluido spostato": il dirigibile, volando immerso in una miscela di gas chiamata aria, avrà una spinta ascensionale pari al peso dell'aria (poco più di 1 kg/m³) che occupa il suo volume, ma ciò significa che occorrono grandi volumi di gas leggeri per sollevare un tale gigante del cielo. Tra i gas, i due principalmente impiegati erano l'idrogeno e l'elio: entrambi hanno una grande capacità di sollevamento ma mentre il primo è molto infiammabile e costa poco, il secondo non è infiammabile ed ha un costo molto elevato. Agli inizi tuttavia fu preferito l'idrogeno (più facile da reperire).

L'idrogeno è il primo elemento chimico che troviamo sulla tavola periodica, è il più leggero di tutti ed è anche il più abbondante nell'universo osservabile (lo troviamo infatti nell'acqua, in tutti gli organismi viventi) e forma composti con la maggior parte degli elementi.

La natura di questo gas, cominciò ad emergere nel XVI secolo quando Philippus Aureolus Theophrastus Bombastus von Hohenheim, meglio noto come Peracelso, descrisse un prodotto gassoso (definendolo "aria che scoppiava") che si formava quando il ferro veniva fatto reagire con l'acido solforico.

Nel 1671, il chimico e fisico inglese Robert Boyle, condusse alcuni famosi esperimenti sui gas e sulla combustione; nello stesso anno pubblicò l'articolo "New experiments touching the relation between flame and air" nel quale descrisse la reazione che portava alla formazione di H₂ gassoso. Fu inoltre il primo a raccogliere un gas in un contenitore e a dargli un nome.

Esperimenti di H.Cavendish con l'idrogeno

Tuttavia la scienza non comprese l'importanza di questo gas fino a quando nel 1766, Henry Cavendish, fisico e chimico irlandese, cominciò ad indagare sulle sue proprietà, riuscendo a dimostrare che in realtà quell'aria infiammabile era una sostanza distinta e ben definita con una densità tra le 7 e le 11 volte inferiore a quella dell'aria. Fu proprio questa caratteristica a suscitare un interesse sempre maggiore della scienza e dei costruttori di palloni aerostatici che fino a quel momento utilizzavano l'aria calda.

Apparecchio di Lavoisier per produrre acqua

Questa sostanza fu chiamata "Idrogeno" solo nel 1783 da Antoine-Laurent de Lavoisier, chimico francese. Egli ideò un apparecchio in cui prima di tutto veniva fatto il vuoto, successivamente l'idrogeno da un tubo e l'ossigeno attraverso un secondo tubo erano convogliati in un'ampolla posta al centro dove, mediante una scintilla, si innescava la combustione. Il flusso di idrogeno rispetto a quello dell'ossigeno era in rapporto di 2:1 e la combustione era mantenuta per un lungo tempo durante il quale si generavano delle goccioline di acqua che si depositavano sul fondo. Grazie a questo esperimento Lavoisier dimostrò che l'acqua non era un elemento ma un composto di ossigeno e idrogeno in determinate percentuali e trovò inoltre un nuovo metodo più efficiente per ricavare l'idrogeno (elettrolisi dell'acqua).

Contesto tecnologico: L'ALLUMINIO

Struttura interna del dirigibile.

Tra i componenti di un dirigibile la parte fondamentale era sicuramente lo scheletro: una struttura a forma allungata che doveva essere leggera ma allo stesso tempo molto resistente; una grande sfida viste le notevoli dimensioni che raggiungevano questi giganti. Il materiale che aveva queste caratteristiche era l'alluminio, il cui processo di produzione fu messo a punto solo alla fine del 1800 (anche se era già conosciuto sin dall'antichità con il nome di 'alum' ma impiegato solamente per la produzione di tinture e medicinali).

Humphry Davy

La scoperta vera e propria delle sue potenzialità partì dal 1807 quando Humphry Davy, chimico inglese, ipotizzò che l'alum fosse il sale di un metallo ancora sconosciuto che chiamò 'aluminium'. Inventò allora un processo di elettrolisi per ottenere l'alluminio senza raggiungere esiti positivi.

Henri Deville

Nel 1825, Hans Cristian Ørsted, fisico danese, riuscì a produrre alcune gocce di alluminio attraverso l'applicazione di una fonte di calore ad un'amalgama di potassio e alluminio. 

Nel 1827, Freidirich Wöhler, chimico tedesco, migliorò il processo di riduzione di Ørsted facendo reagire il tricloruro di alluminio in fase vapore con il potassio che però era molto raro. Inoltre tutto il procedimento era ancora troppo complicato per diventare un processo industriale. Nello stesso periodo, egli dimostrò molte proprietà dell'alluminio tra cui la leggerezza: caratteristica che interessò sempre di più il mondo scientifico.

Nel 1854, Henri Sainte-Claire Deville, chimico francese, sviluppò un complesso processo termochimico che permetteva una limitata produzione di alluminio. Essendo così difficile la sua produzione, l'alluminio era ancora estremamente costoso ed era addirittura più caro dell'oro.

Processo Hall-Heroult

Nel 1886 avvenne la svolta: nello stesso anno, Charles Martin Hall, inventore americano, e Paul Héroult, scienziato francese, scoprirono (in maniera indipendente, senza saper l'uno dell'altro) il primo processo per la produzione dell'alluminio per elettrolisi dell'allumina disciolta nella criolite fusa. Tale procedimento permise la produzione di grandi quantitativi del metallo a basso costo iniziando quindi una vera e propria produzione industriale. 

Negli anni successivi il metodo di Hall-Heroult fu ancora migliorato da Karl Bayer, chimico austriaco, che brevettò nel 1888 la tecnica (processo Bayer) per estrarre l'ossido di alluminio dalla bauxite. Tuttavia ancora oggi la ricerca e le scoperte su questo materiale non sono ancora terminate.

IL CONTESTO IN CUI NASCE E SI SVILUPPA IL DIRIGIBILE

Il dirigibile nasce in Francia intorno alla metà del XIX secolo da un'idea dell'ingegnere francese Henri Giffard: egli montò a bordo di un pallone a idrogeno a forma affusolata un piccolo motore che azionava un'elica generando una propulsione tale da raggiungere gli 8 km/h. Altri pionieri partirono da questa idea e cominciarono a svilupparla variando le dimensioni, la forza di propulsione e le prestazioni. Tuttavia, per i suoi grossi limiti, non trovò ancora grande impiego. 

Nel '900 i dirigibili videro un'importante rivoluzione tecnologica trovando sempre più spazio in ambito civile ma soprattutto in quello militare. Con  lo scoppio della Grande Guerra infatti, la Germania, decisamente all'avanguardia rispetto alle altre nazioni, privilegiò l'utilizzo offensivo dei dirigibili per il bombardamento pesante a grandi distanze e per la ricognizione strategica. 

Notando il potenziale di questo nuovo mezzo, anche gli altri stati cercarono di portarsi allo stesso livelo dei tedeschi:

◻️ gli inglesi che a inizio guerra si ritrovarono con una flotta molto piccola, avviarono la progettazione e la realizzazione di grandi dirigibili rigidi che però non furono ultimati in tempo per prendere parte alla guerra;  

Bombardamento su Pola dal dirigibile italiano P4 (1915)

◻️ i francesi all'inizio utilizzarono questi giganti per le operazioni d'attacco ma, vedendo le notevoli perdite e la mediocre efficacia, vennero ben presto destinati come scorta dei convogli della marina;

◻️ gli italiani durante la guerra realizzarono numerosi dirigibili semirigidi che vennero usati per i bombardamenti notturni, per la ricognizione e per il controllo delle rotte navali.

Alla fine della guerra si potè constatare che il dirigibile aveva fatto enormi passi in avanti anche se gli sviluppi degli aerei da caccia l'avrebbero portato ad assumere un ruolo secondario. Questi infatti erano più efficienti nel bombardamento mentre i dirigibili rimasero molto utili per il rifornimento su grandi distanze.

Tra i progressi più importanti realizzati sul dirigibile vi è l'aumento delle dimensioni, della velocità (potevano raggiungere i 130 km/h), della quota operativa, dell'autonomia e dei carichi trasportabili.

COMPONENTI DEL DIRIGIBILE

Legenda:

1. Intelaiatura del dirigibile
2. Compartimento dei motori
3. Motore
4. Asta di trasmissione
5. Ingranaggi di trasmissione
6. Ingranaggi di trasmissione
7. Asta per la regolazione della direzione
8. Luogo in cui è collocata la gondola
9. Separatore di due compartimenti
10. Compartimento per riserve di carburante e gas
11. Condutture verticali
12. Mandrino
13. Elica per propulsione verticale
14. Condutture longitudinali
15. Mandrino 
16. Elica per propulsione in avanti
17. Ingranaggi
18. Ingranaggi
19. Timone
20. Ruota sterzante (volante)

 ⚠️ I componenti 24, 25, 26, 28 sono ingranaggi per il movimento del timone.