aria

Erone di Alessandria e il compressore per pneumatici alimentato con la pompa da giardino

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Orbene tutti sanno, o quanto meno dovrebbero nascondere tra gli alterni cassetti della memoria, che l’aria e l’acqua sono fluidi, benché il primo sia gassoso ed il secondo liquido, pur essendo entrambi contenibili all’interno di una semplice bottiglia. Il che comporta, questo è inevitabile, una fondamentale differenza del loro comportamento: poiché se la prima, stessa trasparente cosa che accogliamo nei nostri polmoni, è per sua natura comprimibile in maniera significativa, la nostra bevanda preferita ha una massa che rimane tale, benché la forma sia soggetta a variazioni infinite. Il che comporta alcune implicazioni degne di nota per quanto concerne l’interazione reciproca, in linea di principio utili a risolvere un ampio ventaglio di problematiche degli umani. Vedi, per esempio, la proposta di Quint, entusiasta titolare dell’omonimo canale, già realizzatore di soluzioni tecniche “fatte a mano” quali il generatore elettrico alimentato con l’acqua della sua grondaia o il proiettore laser per animare la musica dell’autoradio. Preoccupato, in questo caso, dal bisogno di gonfiare periodicamente gli pneumatici del suo veicolo soggetti a una perdita d’aria lenta ma costante, eventualità a seguito della quale deve periodicamente far ricorso al compressore elettrico che tiene in garage, dovendo fare avanti e indietro in maniera poco pratica, o almeno questa è la premessa (un po’ improbabile) della sua idea. Soluzione che potremmo definire a pieno titolo fondata sull’adagio, assai noto, secondo cui la mentalità dell’ingegnere sarebbe pronta a tutto pur di ridurre la fatica necessaria a compiere un’impresa ripetitiva, ivi compreso l’intraprendere una strada che comporti sforzi fisici e mentali ben superiori al bisogno di partenza. Come dimostrare in modo semplice nonché evidente, tramite un palloncino bucato attaccato a una bottiglia, riempita quindi successivamente attraverso il suddetto pertugio, come sia possibile spostare l’aria semplicemente impiegando l’acqua, seguendo in modo parallelo il principio da noi citato in apertura. Il che comporta, nel caso delle ruote, una serie di passaggi ulteriori che se non altro, dimostrano a pieno l’imprevista percorribilità dell’idea, sebbene dal senso di vista pratico essa lasci comprensibilmente a desiderare. Ma dal punto di vista scenografico, invece… Guardate: Quint misura, per prima cosa, il volume effettivo della prima gomma sgonfia per poi calcolare mediante un manometro la pressione complessiva di tre atmosfere. Il che porta ad un totale di incremento necessario, sottratta l’atmosfera nominale del pianeta Terra, di quattro volte le 10 bottiglie da 2 litri di cui dispone per condurre l’esperimento, da lui artisticamente collegate a un’asse di legno dotata di tubicini per costituire un sistema chiuso per l’acqua e l’aria. Un punto di partenza che una volta posto in essere, dovrà condurre dritto all’implementazione del proposito bizzarro, più velocemente di quanto si possa riuscire a dire effetto Coandă…

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Xi’an, città depurata da un filtro di sigaretta gigante

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Secondo il romanzo pseudo-storico del sedicesimo secolo sul periodo dei Tre Regni, nel 189 d.C. la storica capitale e più antica città della Cina era stata occupata dal dissoluto signore della guerra Dong Zhuo, che aiutato dall’invincibile figlio Lu Bu scacciò i membri della corte, istituì la legge marziale e sperperò i fondi del governo per vivere nel lusso e nell’immoralità per un disastroso periodo lungo 10 anni. Finché Yuan Shao, il potente governatore della comanderia di Runan, non mise assieme un’eterogenea armata di eroi provenienti dai quattro angoli del paese, per sconfiggere le armate dell’usurpatore e riprendere il controllo del sigillo imperiale rubato a Luoyang. Occasione in cui per l’ennesima, e certamente non ultima volta nella storia del Regno di Mezzo, il suono della armi avrebbe risuonato in mezzo alle montagne di Qinling dell’odierno Shaanxi, presso l’angusto passaggio che prende il nome di Hu Lao (la Gabbia della Tigre) in un susseguirsi di scontri e stratagemmi, culminanti nel ruolo chiave di una donna, capace di far redimere l’uomo più forte che fosse mai vissuto su questa Terra.
Oggi, oltre 1.800 anni dopo, la stessa asperità geografica del paesaggio costituisce un problema per ragioni radicalmente diverse: la capacità di costituire un muro per l’aria che grava sulla capitale, ostacolando il naturale ricambio di ossigeno per i suoi abitanti. Il che potrebbe essere un problema per un luogo abitato da 2 o 3 milioni di persone… Un serio imprevisto nel caso in cui si trattasse di un centro da 5 o 6 milioni di persone… Ma è un vero, costante disastro che perpetra se stesso, per quella che oggi la Cina classifica come “città di medie dimensioni” e il cui conteggio degli abitanti supera gli 8 milioni di potenziali ammalati d’asma, disfunzioni respiratorie, cancro ai polmoni e altre gravi patologie dell’apparato respiratorio. Soprattutto quando si considera che ci troviamo in un luogo dove, tra dicembre e marzo, le temperature medie scendono annualmente sotto lo zero, costringendo gli abitanti a fare un uso pressoché continuo del loro impianto riscaldamento, alimentato ancora primariamente grazie all’impiego dei carburanti fossili dall’alto tasso d’inquinamento.
Ed è per questo che quando verso l’inizio dell’anno 2016, ad opera del Prof. Cao Junji dell’Accademia delle Scienze presso l’Università di Pechino, giunse la proposta per un nuovo tipo d’approccio edilizio all’essenziale ricerca continuativa dell’aria pulita, essa venne accolta come l’arrivo di un famoso condottiero alla testa di un’armata liberatrice. Nonostante si trattasse di un’idea particolarmente costosa e difficile da realizzare: dopo tutto, il problema dell’inquinamento della Cina deriva anche dal suo straordinario boom delle costruzioni, che può essere una forza oltre che un’ostacolo, soprattutto nel caso in cui si desideri edificare con il proprio limitato budget dedicato all’ambiente urbano una massiccia torre di cemento alta esattamente 100 metri, circondata da una serra al livello del terreno che si estende per l’equivalente de “la metà di un campo da calcio”. Stiamo parlando, tanto per passare ai soliti acronimi, alla prima realizzazione di un progetto teorizzato soltanto l’anno prima presso l’Università del Minnesota, con il nome di SALSCS (Solar-Assisted Large-Scale Cleaning System) senza pensare probabilmente che qualcuno, tanto presto, avrebbe pensato davvero di realizzarlo.
Mentre i primi dati raccolti dal governo, soltanto recentemente, hanno iniziato a filtrare verso le testate internazionali, alcuni giornali pubblicano riferimenti ad alcune interviste degli abitanti di Xi’an “Da qualche tempo si respira meglio, la mia salute è migliorata. Sono convinto che stia facendo la differenza” oppure: “È soltanto un placebo, l’aria risulta irrespirabile esattamente com’era prima”. Nel confrontare le contrastanti opinioni, passiamo quindi ad approfondire il funzionamento del rivoluzionario quanto imponente dispositivo cilindrico, che ricorda anche esteticamente l’aspetto della parte finale di quegli oggetti creati per depositare catrame all’interno dei delicati alveoli umani…

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L’energia pneumatica, forza motrice al servizio di gatti e umani

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Tra le alte colline circostanti la cittadina di Ukiah, capoluogo della contea di Mendocina, in California, è situato un vigneto. In realtà, come è noto, ce ne sono molti: siamo dopo tutto, in prossimità del principale centro vinicolo degli Stati Uniti. Questo particolare terreno tuttavia, di proprietà dell’ingegnere novantenne Max Schlienger, sta cercando da svariati anni di vendere un qualcosa di potenzialmente assai più importante dei semplici frutti della terra. Una realtà che appare evidente, quando si osserva il groviglio di tubi con svolte a gomito che sorge dal terreno lievemente smosso, per andare a convergere in quella che sembrerebbe essere a tutti gli effetti una condotta ad anello, in PVC e rialzata a circa due metri dal suolo, chiusa in una struttura metallica dalla funzione incerta. Almeno finché, dal punto di vista privilegiato al centro del sito, non si ode un sibilo potente, come lo sbuffo di un antico animale. Che lascia presagire, neanche a dirlo, l’avvicinarsi di qualcosa d’incredibile: sotto ogni punto di vista rilevante, fatta eccezione per alcune mancanze, si tratta indubbiamente di un treno in scala 1/6. Il modellino di un treno futuro, che dovrà funzionare esclusivamente grazie alla forza dell’aria compressa.
Ora per ovvie ragioni, in questo particolare momento storico, sarebbe difficile non tentare di associare istintivamente un simile concetto all’Hyperloop One, il discusso “tubo sotterraneo” dell’imprenditore di origini sudafricane Elon Musk, che entro il prossimo anno dovrebbe iniziare ad offrire viaggi di prova a coraggiosi passeggeri in viaggio tra Los Angeles e San Francisco e ritorno, ad una velocità superiore a quella di un comune aereo di linea. Ma la realtà è che una simile idea ha origini molto più lontane, la cui evoluzione può essere percorsa a ritroso fino alla metà del XVII secolo, quando lo scienziato, politico e giurista tedesco Otto Von Guericke ebbe l’idea, per la prima volta nella storia fino a quel momento, di avvicinare due speciali ciotole metalliche formando una sfera cava, dalla quale poi rimuovere tutta l’aria all’interno tramite una valvola di sua concezione. In questa maniera era stato creato, in maniera del tutto artificiale, il vuoto. E non importa quanto i presenti tentassero di separare i due oggetti con muscoli, leve o paletti, il differenziale atmosferico rispetto all’atmosfera terrestre non permetteva di battere questo sigillo perfetto, a meno di aprire la presa d’aria o spaccare le ciotole letteralmente a metà. Il nome formale dell’esperimento fu Sfera di Magdeburg, e per molti anni nessuno pensò di trovargli un’applicazione nel mondo dei trasporti. Finché agli inizi del XIX secolo, l’inventore scozzese di epoca vittoriana William Murdoch non ebbe l’intuizione di costruire dei lunghi tubi, con un sigillo mobile all’interno. Il quale doveva essere, per l’idonea funzione del macchinario, a sua volta cavo. Così che rimuovendo l’aria da una delle due estremità, la stessa forza che teneva uniti i succitati emisferi tendesse a risucchiarlo fino a destinazione. All’interno di un tale barattolo, quindi, poteva esserci di tutto: documenti, denaro e soprattutto posta, destinata ad una consegna più rapida di quella offerta da un qualsiasi piccione viaggiatore.
Ma lo stesso principio alla base del progetto odierno di Max Schlienger, fin quasi ai più minuti dettagli, possiamo trovarlo nel 1843, quando il celebre imprenditore nel campo dell’ingegneria inglese Isambard Kingdom Brunel visita la ferrovia dimostrativa Dalkey a Dublino. Essa sfruttava il funzionamento di un treno privo di caldaia, dotato però di una struttura metallica in mezzo alle ruote, concepita per occupare un tubo sottostante del tutto simile a quello della posta pneumatica. Tramite la rimozione dell’aria all’interno di quest’ultimo, il veicolo prendeva spontaneamente a muoversi, in forza dello stesso principio dimostrato due secoli prima in Germania. Quest’uomo che fu una grande figura storica nazionale, colpito profondamente dall’ingegnosità dell’idea, acquistò il brevetto e fece costruire un tratto funzionante tra Exeter e Plymouth, della lunghezza di 32 Km. Ma non ci volle molto, perché dovesse scontrarsi con difficoltà fin troppo reali: il sigillo a tenuta stagna presente nella parte superiore del tubo, attraverso cui veniva fatto passare l’aggancio del sigillo al treno, era fatto di cuoio, protetto dall’umidità e la marcescenza grazie ad abbondanti quantità di sego. Un grasso di origine animale che tendeva, inevitabilmente, ad attirare grandi quantità di topi. Questo sogno per un primo veicolo silenzioso, rapido e privo delle cupe emissioni della tipica caldaia, finì quindi in quegli anni, per l’istintiva voracità di uno dei più piccoli, e furbi tra tutti i mammiferi viventi.

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Il più grande degli hovercraft, sovrani della Manica inglese

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Si tratta di un’invenzione anglosassone e forse anche per questo, espressione di tutto ciò che è intrigante, affascinante o cool secondo la visione tipicamente british della più semplice necessità: il trasporto. Comparve quasi casualmente, forse anche per questo, nel film del 1971 – Una cascata di diamanti, con Sean Connery nel ruolo di James Bond. Dopo tutto, lo chiamavano anche 001, primo esponente della premiata classe Mountbatten, un nome carico di classe e savoir-faire. Eppure, ebbe una lunga e florida carriera, contrariamente a molti dei suoi colleghi: vedi ad esempio l’agente 002, venne colpito a morte dal malefico Scaramanga (l’uomo dalla pistola d’oro) o ancora 003, ucciso in Siberia nell’episodio cinematografico Bersaglio Mobile del 1985. Per non parlare di 006/Alec Trevelyan, interpretato da Sean Bean in Goldeneye e destinato a tradire, dopo aver finto la sua morte, passando dalla parte dei super-cattivi senza un vero perché. Un esponente tanto fortunato del celebre doppio zero, questo qui, forse proprio perché non era una persona, bensì un’imbarcazione. Pardon, un aereo! Anzi no, nessuno dei due, come rispose piccato l’esercito all’indirizzo del suo inventore, che voleva offrirglielo in esclusiva durante il corso degli anni ’50: “E noi che cosa dovremmo farci?” Aggiunsero quindi. E Christopher Cockerell, ingegnere meccanico, decise quindi di trovargli una collocazione sul mercato civile. E che storia sarebbe stata, quella dei magnifici, rapidi, iper-tecnologici hovercraft….
La Saunders Roe esisteva dal 1929, come compagnia di trasporti operativa nel campo degli aerei, degli idrovolanti e delle imbarcazioni ad alta velocità. Nel 1966 andò incontro ad una fusione con la concorrente Vickers Supermarine, ma non prima di aver acquistato, a un prezzo mai rivelato, i diritti della nuova fenomenale invenzione di Cockerell. C’erano state, del resto, valide dimostrazioni della sua efficienza: la cessazione del tentativo di collaborare con i militari, anni prima, aveva permesso infatti a quest’ultimo di farsi costruire un prototipo dalla S.R, soprannominato “il disco volante” che nel 1958 aveva attraversato la Manica in poco più di due ore. La stampa, colpita dalla spettacolarità e l’efficienza del mezzo, si dimostrò pronta a promuoverlo spontaneamente come una dimostrazione del più possibile ed incombente futuro. Così, negli anni a seguire, furono presentati una serie di mezzi dalla dimensione crescente, numeri di serie dall’uno al tre, con caratteristiche e prestazioni sempre superiori. Ma nessuno paragonabile al titanico SR.N4, che sarebbe rimasto fino al 1988 il secondo hovercraft più grande del mondo (e che anche a seguito del varo della classe Zubr sovietica, resta tutt’ora il secondo). Il Princess Margaret, o Mountbaten 001 che dir si voglia, fu dunque costruito presso l’Isola di Wight, all’interno dello stesso hangar in cui l’azienda aveva messo a punto i suoi precedenti modelli. Azienda che nel frattempo, successivamente alla fusione, aveva cambiato il nome in British Hovercraft Corporation (BHC) denominazione destinata ad entrare a pieno titolo nella storia dei trasporti per mare. Completata la struttura principale ed integrati i motori, il veicolo (battello? Velivolo?) Fu ufficialmente presentato ai giornalisti e ai dignitari governativi in visita, con una risonanza mediatica da subito eccezionale. Esso misurava, dopo tutto, poco meno di 40 metri di lunghezza, con un peso lordo di 165 tonnellate, potendo trasportare 116 passeggeri e 33 delle loro automobili nella capiente stiva. Alleggerito e in condizioni marittime ideali, si dimostrò inoltre in grado di raggiungere i 65 nodi, ovvero 120 Km/h grazie ai suoi quattro motori  Rolls-Royce Proteus, dotati dei propulsori ad elica da aereo più grandi della storia. Per essere chiari, stiamo parlando di una velocità di oltre il triplo rispetto a qualsiasi altro battello, dalle dimensioni e portata paragonabili, che fosse all’epoca operativo nel Canale. Nel 1968, iniziò quindi il servizio attivo, con una percorrenza giornaliera della tratta tra Dover e Boulogne-sur-Mer, in prossimità di Calais. Il successo con il pubblico fu immediato: dopo tutto, non si era mai visto un battello che potesse portarti in Francia, o compiere il tragitto inverso nel giro di soli 35 minuti, ripetendo la traversata per un numero di 6 volte al giorno. Il fatto che l’ambiente di bordo fosse arredato come si trattasse di un aereo, con sedili rivolti nel senso di marcia e ambienti spaziosi ma privi di sprechi, non faceva che accrescere il suo fascino ed il senso di trovarsi proiettati verso uno splendente domani…

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