CODICE DI COMPORTAMENTO DELLA G.T.B.A. PER LA SICUREZZA

NELL’USO DELLE TURBINE A GAS PER MODELLI

Edizione n° 8 – 6 Aprile 1998

Collaboratori:

Le seguenti persone sono state presenti o hanno contribuito ad una o più

delle riunioni effettuate per redigere questo codice: R. Appleton, P. Bailey,

  1. N. Bettis, R. Forrest, L. Hawrot, M. Murphy, P. O’Neill, P. Reynolds,

A.Sheldon, M.S.Vanderstegen-Drake, G.S.Vaizey, R.Wardale, A.Wheeler,

T.W.E. Wilkinson e J.Wright.

L’introduzione è stata scritta da R.J.Cant.

Il codice è stato curato da T.W.E.Wilkinson.

I N D I C E

Prefazione

Definizioni

Introduzione

Codice di comportamento

    1. Progettazione
    2. Protezione e controllo motore
    3. Sistemi di alimentazione carburante
    4. Impianti di lubrificazione
    5. Installazione
    6. Sicurezza del funzionamento
      1. Incendio
      2. Prove di funzionamento
      3. Funzionamento in pubblico
      4. Istruzioni operative

    1. Manutenzione
    2. Qualificazione dell’utilizzatore
    3. Volo

 

 

Prefazione

Questo codice di comportamento è stato preparato dai membri della Gas Turbine

Builders Association e viene presentato, in buona fede, come un supporto all’ope=

razione di costruzione e di sicurezza delle piccole turbine a gas.

Il contenuto del codice proviene dalla conoscenza collettiva di quelle persone che

in anni recenti hanno accumulato una significativa esperienza nella costruzione e

e nell’utilizzazione delle turbine a gas per modelli d’aereo.

Dal momento che è stato fatto ogni sforzo per evitare errori od omissioni, gli autori

non possono essere ritenuti responsabili per qualsiasi eventualità possa verificarsi

dall’applicazione di questo codice.

Operare in sicurezza con ogni turbina a gas deve rimanere responsabilità esclusiva

dell’utilizzatore.

Il codice riunisce tutte le osservazioni ed ha l’approvazione dell’R.C. Power

Technical Commitee della B.M.F.A. (British Model Flying Association), ed è

ratificata dalla Jet Modellers Association.

Definizioni

Coloro che intendono seguire le norme del codice devono sapere che nel codice

stesso ci sono certe parole che hanno uno specifico significato, definito come segue:

deve = Indica un assoluto obbligo all’osservanza. Non esistono circostan-

ze per le quali ciò che viene richiesto possa essere disatteso.

dovrebbe = Indica un obbligo all’osservanza per quanto possibile, ma permet-

te una digressione da quanto richiesto in presenza di situazioni

eccezionali. Ci deve essere una buonissima ragione perché non

venga adottato quanto richiesto.

può = Indica un percorso d’azione preferenziale basato sull’esperienza

collettiva. Si ritiene che non seguendo quanto suggerito, non si

influisca negativamente sulla situazione di sicurezza.

 

Introduzione

I motori a turbina a gas e i modelli d’aerei da essi azionati hanno in comune molti

dei problemi di sicurezza degli impianti propulsivi convenzionali dei modelli e dei

modelli da essi azionati.

Chi vuole cimentarsi nella costruzione di una turbina a gas o di un modello d’aereo

azionato da tale motore dovrebbe prima prendere confidenza con questi problemi di

sicurezza, come esposto dettagliatamente, per esempio, nel manuale della B.M.F.A.

Specifici problemi di sicurezza relativi agli aerei a turbina a gas sono:

  1. Pericolo di ustioni o danni causati dai gas caldi di scarico.
  2. Pericolo d’incendio dopo un incidente innescato dai componenti caldi e con pos

    sibilità di maggior pericolo in presenza di quantità relativamente alte del com-

    bustibile normalmente caricato.

  3. Pericolo d’incendio causato da surriscaldamento come risultato di non complete

    procedure di avvio o di avaria motore.

  4. Pericolo d’incendio o d’esplosione causato da uso maldestro del gas propano o

    carburanti simili.

  5. Pericoli derivanti dalle dimensioni relativamente grandi, dalla potenza e carico

    alare di molti modelli a turbina (ma non tutti). Questi pericoli sono ovviamente

    comuni a molti altri modelli, grandi e potenti.

  6. Problemi di movimentazione a terra a causa della relativamente alta spinta a

    vuoto di molti motori.

  7. Rischi d’infortuni a causa di parti di motore che possono venire scagliate ad alta

velocità dopo un’avaria motore.

Ci sono sei suggerimenti per prevenire o ridurre il rischio di tutti questi problemi.

  1. Assicurarsi che gli operatori e i piloti abbiano un alto livello di competenza,

conoscenza ed esperienza da essere in grado d’evitare situazioni pericolose.

l l) Assicurarsi che guasti ed incidenti accadano il meno frequentemente possibile,

dedicando particolare attenzione ai problemi d’affidabilità, con accurate e siste-

matiche procedure d’installazione, operative e di manutenzione.

I I I) Adottare, quanto possibile, "fail safe" e meccanismi di blocco per far sì che il

maggior numero di avarie seguano una linea a "basso rischio".

I V) Far girare il motore ad una potenza operativa massima prudenziale per avere un

margine di sicurezza nel caso di supervelocità o di surriscaldamento.

V) Progettare la copertura esterna del motore in modo da garantire il contenimento

delle parti rotanti in caso di disintegrazione.

V I) Fare attenzione a dove e quando si vola (o si fa girare il motore) per assicurare

l’integrità di persone, cose ed ambiente.

Va notato che non si deve esasperare alcuno di questi suggerimenti per non compromet-

terne qualche altro. Per esempio un motore sovradimensionato e regolato con oculatezza

potrebbe dare un buon risultato in un aereo che a bassa spinta per il rapporto peso/alto

carico alare dovrebbe più verosimilmente cadere, forse causando anche danni. Avvicinarsi

ad una totale sicurezza è quindi un compromesso fra questi suggerimenti anche se il punto

VI) rimane il più critico.

CODICE DI COMPORTAMENTO

  1. PROGETTAZIONE

    1. Tutti i motori, comunque progettati, devono essere sottoposti a severi collaudi,

prima di essere usati in pubblico, per stabilire una sequenza storica e per assi-

curarsi che tutti i componenti possano sostenere gli sforzi cui sono sottoposti quando il motore è in funzione.

1.2) Tutti i materiali devono essere adatti all’uso per il quale sono destinati.

    1. Quando un progetto è stato pubblicato o un motore viene fabbricato e inserito nel

giro commerciale, non si dovrebbe sostituire alcun materiale di tipo inferiore a

quanto indicato, né si dovrebbe fare modifiche a qualsiasi componente che venga

sottoposto a significativi sforzi, prima di chiedere l’approvazione del progettista

o del costruttore.

2) Protezione e controllo motore

    1. I motori in via di sviluppo devono essere collaudati rigorosamente e, durante

      queste prove, non si devono superare i parametri specificati nel progetto, special-

      mente quelli di velocità e temperatura.

    2. Si deve evitare che i motori superino la soglia di sicurezza delle velocità e delle

      temperature, limitando il massimo flusso di carburante con l’uso del "fail-safe".

    3. Dovrebbe essere incorporata nel sistema di controllo motore una protezione con-

      tro una velocità troppo bassa.

    4. Dovrebbero essere progettati sistemi di controllo combustibile, per evitare che i

      motori operino al di sopra delle temperature permesse durante il normale funzio-

      namento.

    5. I sistemi di protezione del motore dovrebbero, ove possibile, riportare i motori a

condizioni di funzionamento in stato di sicurezza e bloccarli completamente so-

lo quando non rimangono altre possibilità.

  1. Sistemi di alimentazione carburante
    1. Dove possibile, il/i serbatoio/i del carburante dovrebbe/ro essere ubicato/i in un

      compartimento separato dal motore. Il/i serbatoio/i deve/ono essere protetto/i

      dal calore del motore.

    2. Il/i serbatoio/i e i componenti dell’impianto di alimentazione devono essere ade-

      guatamente protetti per rendere al minimo il rischio di rottura in caso d’incidente.

    3. Il sistema d’alimentazione carburante deve avere una valvola di chiusura mecca-

      nica sulla linea di distribuzione dal/i serbatoio/i, oppure un interruttore che possa

      essere azionato normalmente oltre al servocomando e che sia facilmente accessi-

      bile per isolare la fornitura elettrica al motore della pompa del carburante.

    4. Il sistema d’alimentazione carburante dovrebbe essere montato con un dispositi-

      vo di chiusura comandato dal sistema di controllo e indipendente dal controllo

      della normale valvola di regolazione.

    5. Se si usa la radio o altra forma di controllo a distanza, si dovrebbe incorporare un

      dispositivo "fail safe" per interrompere il rifornimento di combustibile in caso di

      perdita di contatto radio, assicurandone il blocco qualora il contatto venga ripri- stinato. Si può inserire un breve ritardo nel funzionamento del "fail safe" per

      evitare operazioni non necessarie in caso di brevi interruzioni radio. Il ritardo non

      deve essere tanto lungo da annullare i benefici del "fail safe".

    6. Linee d’alimentazione carburante, raccordi e relative apparecchiature devono es-

      sere provate per dimostrare la capacità di sopportare le pressioni imposte senza

      perdite o guasti se il motore opera alla velocità massima di sicurezza. Un foro di

      drenaggio dovrebbe essere fatto in qualche parte del modello dove il carburante

      potrebbe accumularsi in seguito a perdite.

    7. Le linee d’alimentazione carburante e relativi annessi devono essere fatti con ma-

      teriali adeguati al servizio richiesto, adattandoli all’ambiente dove vengono in-

      stallati.

    8. Si dovrebbero usare linee d’alimentazione separate per gas di partenza e combu-

      stibile liquido per evitare pericoli di migrazione dei gas di avvio nell’impianto

      del combustibile liquido.

    9. I serbatoi di carburante dei motori alimentati a combustibile liquido non dovreb-

      bero essere soggetti a qualsiasi forma di pressurizzazione. E’ permessa una bassa

      pressione in impianti a pressione opportuna sino ad un massimo di 5 psi (0,35 bar), allo scopo di aiutare il movimento del carburante fra serbatoio e pom-

      pa d’alimentazione.

    10. I serbatoi per combustibili gassosi sono recipienti a pressione e come tali devono

      essere certificati.

    11. Tutti i serbatoi e i condotti del carburante dovrebbero essere regolarmente con-

      trollati contro il deterioramento e rinnovati, se necessario, facendo particolare attenzione alla possibilità d’irrigidimento dei tubi flessibili e delle guarnizioni in prossimità dei giunti che sono sottoposti ad alta pressione.

    12. Dovrebbero essere usati solo combustibili puliti, filtrati e dovrebbero essere adot-

tate misure per prevenire contaminazioni negli impianti d’alimentazione del

combustibile.

  1. Impianti di lubrificazione
    1. Il serbatoio dell’olio dovrebbe essere posizionato in modo che il livello dell’olio

      possa essere determinato velocemente e facilmente.

    2. L’impianto di lubrificazione deve essere progettato o devono essere prese misure

da parte dell’utilizzatore affinchè l’olio non possa spostarsi nel motore vuoi per

sifonaggio vuoi per espansione termica, quando l’impianto non è in funzione.

4.3) Il serbatoio dovrebbe essere posizionato a stretto contatto con il motore, oppure il

condotto dell’olio al motore dovrebbe essere disposto in modo da rendere minimo

il ritardo del rifornimento olio durante l’avvio.

4.4) Per aerei in volo l’impianto di lubrificazione dovrebbe poter essere capace di man-

tenere un continuo approvvigionamento o mantenere al minimo le interruzioni de-

rivanti dalle manovre.

4.5) Il flusso dell’olio deve essere verificato per dare il giusto consumo secondo le spe-

cifiche indicate dal costruttore o dal progettista.

4.6) Un filtro adatto dovrebbe essere montato a monte di ogni strettoia o regolatore di

flusso.

4.7) Dovrebbe essere usato un olio appropriato, adatto all’utilizzo nelle turbine a gas.

4.8) I condotti dell’olio e le parti annesse devono essere costruite con materiali adatti

al servizio prefissato e adattandoli all’ambiente dove vanno installati.

Devono essere fatti controlli periodici per assicurarsi che i condotti e le apparec-

chiature non siano soggette a degrado per invecchiamento.

4.9) I condotti dell’olio e le parti annesse devono poter sopportare le massime pressioni

operative del sistema di lubrificazione senza perdite o cedimenti.

4.10) Si dovrebbero utilizzare mezzi appositi che segnalino che il flusso dell’olio si è

stabilizzato una volta che il motore è stato avviato.

5) Installazione

5.1) I motori devono essere montati in modo sicuro e fissati in modo tale da rimanere

saldi in qualsiasi stato di funzionamento.

5.2) Tutti i componenti situati in qualsiasi parte vicina al motore devono essere accu-

ratamente fissati per prevenire ingestioni.

5.3) Il motore deve essere protetto da "danni provenienti da oggetti estranei"(FOD) o

con schermi adatti o con opportuna posizione delle prese d’aria.

5.4) Tubi, condotti, fili, cavi di controllo, etc. dovrebbero essere posti lontano dalle

parti calde del motore o essere resistenti all’innalzamento delle temperature.

5.5) Finchè non si è acquisita esperienza nell’utilizzazione delle turbine a gas, i moto-

ri o altri mezzi dovrebbero essere montati esternamente.

5.6) Per installazioni interne di motori a turbina, si deve provvedere ad un’adeguata

protezione dai gas caldi d’uscita.

5.7) La spinta al minimo di una turbina a gas può essere molto alta. Se il modello non

rimane fermo con il motore al minimo, devono essere prese misure adeguate per

fermarlo.Va notato che il comportamento dell’aereo può variare a seconda della

natura della superficie della pista.

6) Sicurezza del funzionamento

    1. Incendio

6.1.1) Durante il funzionamento del motore deve esserci un estintore efficace ed

efficiente al Diossido di Carbonio o altro tipo adatto e una persona adde-

strata e competente.

      1. Le turbine a gas non devono essere messe in funzione se l’ambiente circo-

        stante presenta un pericolo d’incendio, a meno che vengano prese adegua-

        te precauzioni per eliminare il rischio.

      2. Sigarette accese o altre fonti di incendio sono proibite nel raggio di 50 mt.

        dal punto di decantaggio, ventilazione e riempimento di gas infiammabili.

        Se un motore funzionante a gas sta operando in pubblico, dovrebbero esse-

        re messi dei segnali che delimitano l’area di rifornimento.

      3. Qualsiasi scarico di gas liquefatti deve essere condotto in modo sicuro, ed

        in particolare lo scarico non deve essere intrapreso entro un raggio di 50

        metri da qualsiasi altra turbina a gas funzionante e mai sopravvento.

      4. Tutti i carburanti devono essere contenuti in appositi serbatoi su cui com-

        pare una chiara descrizione del contenuto.

      5. Gli incendi del motore costituiscono il maggior pericolo e ci si deve rende-

re pienamente conto delle cause potenziali che includono:

6.1.6.1) Carburante residuo nel motore che porta ad un avvio "bagnato".

6.1.6.2) Procedure di avvio non corrette.

6.1.6.3) Strofinamenti della turbina.

6.1.6.4) Eccedenza d’olio lubrificante durante il riempimento dell’impian=

to di lubrificazione.

6.1.6.5) Detriti che bloccano parzialmente le prese d’aria riducendo le

prestazioni del compressore.

6.1.6.6) Blocco degli iniettori del carburante.

6.1.6.7) Espansione del carburante nel motore dopo un’interruzione della

pompa del carburante.

6.1.6.8) Il condotto di scarico puntato verso il vento all’avvio.

 

    1. Prove di funzionamento
      1. Dovrebbe essere adottata una "Check List" prima e durante qualsiasi fun-

        zionamento del motore.

      2. Test iniziali di motori prototipo non dovrebbero essere fatti in luoghi pub-

        blici: dovrebbero essere presenti solamente le persone indispensabili al

        funzionamento del motore e gli addetti alla sicurezza.

      3. Si dovrebbe usare un banco prova fermato a terra, con il motore ben fissato ad esso, posizionando il tutto in un’area ben delimitata.
      4. L’area di prova dev’essere adeguatamente aereata.
      5. Durante prolungate prove a terra dovrebbero essere adottate adeguate pro-

        tezioni acustiche e oculari.

      6. Anormalità meccaniche segnalate in qualsiasi momento da vibrazioni e ru-

        mori insoliti o troppo forti o temperature eccessive o velocità troppo elevate od ogni altro fenomeno imprevisto, devono essere sottoposti ad indagini e

        corretti prima di far ripartire il motore.

      7. Durante il funzionamento a terra, specialmente in aree chiuse, si deve avere

particolare cura per prevenire rumori molesti.

 

    1. Funzionamento in pubblico
      1. Un motore deve essere messo in moto in pubblico solo dopo che l’utilizza=

        tore ha acquisito una completa familiarità e competenza con le operazioni

        connesse al suo funzionamento.

      2. Tutti i motori devono essere messi in funzione ad una distanza di sicurezza

        dalle persone non indispensabili a questa operazione, facendo particolare

        attenzione a che lo scarico motore non sia mai diretto nella loro direzione.

        Se la direzione del vento richiede che lo scarico del motore sia diretto verso

        pubblico, cose o proprietà(6.1.6.8), allora la distanza fra scarico motore e

        pubblico o cose o proprietà deve essere aumentata fino al punto in cui la

        raffica del jet e gli effetti della temperatura non abbiano conseguenze.

      3. A nessuna persona deve essere permesso di stare vicino ad un motore in

        funzione nel campo di azione del compressore o della turbina.

      4. Particolare attenzione deve essere data ai luoghi coltivati e alla pulizia per

ridurre il rischio di danni alla turbina a gas per ingestione di corpi estra-

nei e per prevenire che qualsiasi oggetto abbandonato possa essere risuc-

chiato nel condotto del jet.

    1. Istruzioni operative
      1. Le istruzioni operative indicate dai costruttori o dai progettisti devono es-

sere sempre e comunque seguite.

 

  1. Manutenzione

7.1) La manutenzione del motore deve essere eseguita regolarmente. La frequenza ed

  1. il dettaglio delle verifiche e operazioni da fare dipenderanno dall’installazione
  2. del motore, dall’esperienza e dalle istruzioni del costruttore e varieranno dalle
  3. ispezioni esterne prima del volo ad un più importante smontaggio ed ispezione
  4. del motore ad intervalli prestabiliti.

7.2) Prima di ogni volo devono essere eseguiti come minimo i seguenti controlli:

      1. Controllo visivo delle perdite dei sistemi del carburante e dell’olio.
      2. Ispezione visiva del compressore e delle giranti della turbina per con-

        trollare ogni segno di danni. Un piccolo danno ad una pala del com-

        pressore, visibile dalla bocca anteriore, potrebbe indicare seri danni

        causati da corpi estranei nel motore e si deve investigare ulteriormente

        prima che il motore venga di nuovo messo in moto.

      3. Ispezione visiva dei filtri(se accessibili ) per assicurarsi che siano liberi da eventuali residui.
    1. Come minimo si devono fare i seguenti controlli ad intervalli regolari, prefe-

ribilmente prima di ogni sessione di volo:

      1. Pulizia di tutti i filtri del carburante e dell’olio.
      2. Controllo dei bloccaggi dei sistemi del carburante e dell’olio.

7.3.3) Controllo del motore e dell’installazione dei sistemi per individuare

eventuali deterioramenti, danni e parti non sicure.

    1. Si avranno molti vantaggi tenendo un libretto operativo relativo al motore, nel quale annotare:
      1. Date nelle quali il motore ha girato.
      2. Durata di funzionamento del motore.
      3. Tempo totale di funzionamento, accumulato fino all’ultima data d’uso.
      4. Data e dettagli di ogni servizio, manutenzione o riparazione effettuata,

        incluso il particolare delle parti rimpiazzate.

      5. Ogni altro dettaglio che può essere utile per creare una storia operativa

e stabilire intervalli di servizio.

  1. Qualificazione dell’utilizzatore
    1. Utilizzatori senza esperienza dovrebbero, dove possibile, cercare l’assistenza di

      un esperto, prima di far funzionare una turbina. Se si è nel dubbio cercare un aiuto.

    2. Una volta che l’utilizzatore avrà fatto esperienza con le procedure di avvio e le

caratteristiche di funzionamento del motore, dovrà effettuare le prime opera-

zioni complete unicamente sul banco prova. L’utilizzatore non deve tentare

nessuna operazione con il motore in pubblico fino a che non abbia acquisito una

sufficiente esperienza.

  1. Volo

Nel Regno Unito gli utilizzatori devono osservare le norme della pubblicazione della

Civil Aviation Authority – CAP 658 "Small (model)Aircraft: A Guide to Safe Flyng"

(Aeromodellismo:Una guida al volo sicuro) e alla attuale edizione del B.M.F.A. Mem-

bers Handbook (Manuale dei membri della B.M.F.A.).

Gli utilizzatori di turbine a gas dovrebbero aver raggiunto un riconosciuto livello di

competenza di volo equivalente almeno al B.M.F.A. Power Achievement Scheme

"B" Certificate prima di provare a far volare senza assistenti un aereo azionato da una

turbina a gas.

Anche gli assistenti alle attività di volo con turbine a gas dovrebbero aver raggiunto un

livello equivalente al B.M.F.A. Power Achievement Scheme "B" Certificate.

Il funzionamento delle turbine a gas richiede che gli utilizzatori debbano essere bene a

conoscenza delle caratteristiche di volo derivanti dall’applicazione di tale sistema di

propulsione, facendo particolare attenzione:

    1. Al ritardo della risposta all’apertura della valvola di controllo.
    2. Alle alte velocità che possono risultare dalla spinta disponibile non decrescente

      con l’aumento della velocità dell’aria

    3. L’alta spinta della turbina al minimo che genera difficoltà nel rallentamento

del modello all’atterraggio.

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Traduzione di Giorgio Gazza