Tutti avremo sicuramente visto qualche fotografia del Concorde, futuristico aereo passeggeri supersonico costruito da Aérospatiale e BAC negli anni ’60 e che volò fino ai primi anni 2000. Questa foto però è particolare: ci mostra l’unica occasione in cui fu possibile fotografare il Concorde in volo alla sua velocità massima di oltre Mach 2. Fu scattata nell’Aprile del 1985 dal fotografo Adrian Meredith, ospite per l’occasione sul sedile posteriore di un intercettore Panavia Tornado ADV. E il fotografo ebbe solo 4 minuti per scattare questa foto.
Ma perché ebbe così poco tempo? E perché per permettergli di fare questa foto fu necessario imbastire una complessa operazione aerea, accuratamente pianificata ed eseguita con precisione cronometrica?
La spiegazione è una storia interessante e ci da l’occasione di capire qualcosa in più su come funzionano gli aeroplani.
Ma prima di tutto, presentiamo i protagonisti di questa storia:
Il Concorde
Il Concorde non ha sicuramente bisogno di presentazioni. E’ uno degli aerei più famosi nella storia. Decollato per la prima volta nel 1969 fu l’unico velivolo commerciale passeggeri supersonico a prestare servizio regolare1. Era capace di volare a oltre 60.000 piedi di quota (Oltre 18.000 metri) e a quella quota2 poteva raggiungere Mach 2, ovvero due volte la velocità del suono3– circa 2.120 km/h. Restò in servizio fino ai primi anni 2.000 sulle rotte Parigi/New York e Londra/New York, anche se i consumi e i costi di gestione dei velivoli erano tali che benché i biglietti costassero migliaia di €, di fatto le compagnie aeree lavoravano in perdita.
Nel 2000 dopo un tragico incidente in decollo a Parigi, causato da dei detriti in pista, i Concorde rimasti furono messi a terra e non tornarono più in servizio.
Il Tornado
Il Panavia PA-2000 Tornado iniziò la propria vita negli anni ’60 come progetto per un cacciabombardiere avanzato per le aviazioni di Germania, Italia e Gran Bretagna. La storia del progetto fu lunga e complessa; nel 1974 però fece il primo volo quello che sarebbe poi diventato il Tornado IDS (Interdiction/Strike), che ebbe in seguito occasione di dimostrare notevoli doti di cacciabombardiere grazie alla sua capacità di volare a bassissima quota ad alta velocità. Il velivolo ha prestato servizio anche in Italia, tra i reparti che lo utilizzarono segnalo il 6° Stormo “Diavoli Rossi” oggetto di un precedente articolo su questo sito.
Pochi anni dopo il Regno Unito, che aveva bisogno di un intercettore a lungo raggio per pattugliare il Mare del Nord contro le incursioni di bombardieri e aerei spia sovietici, decise di partire dal Tornado IDS per svilupparne la variante ADV (Air Defense Variant); contraddistinto da varie modifiche aerodinamiche e da differenti apparati interni, l’ADV era meno performante dell’IDS a bassa quota ma più veloce ad alta quota. Poteva volare a 50.000 piedi e raggiungere Mach 2.2 ovvero circa 2.380 km/h. Prestò servizio fino ai primi anni 2000, venendo utilizzato anche dall’Aeronautica Militare Italiana, per poi essere rimpiazzato dagli Eurofighter Typhoon. Il Tornado ADV è di fatto ormai non più in servizio mentre il Tornado IDS è ancora attivo, anche se molti utilizzatori lo stanno sostituendo con l’F-35 Lightning II.
Una domanda…
Ora, qualcuno leggendo le descrizioni sopra si sarà posto già la domanda: “Ma scusate, se il Tornado ADV era più veloce del Concorde quale era il problema? L’intercettore poteva raggiungere e affiancarsi al Concorde senza problemi, bastava che quest’ultimo scendesse un po’ di quota!”.
E questa è una buona domanda, ma la risposta è un po’ complicata.
Il Tornado ADV (o F3 a seconda della nomenclatura) poteva effettivamente raggiungere i 2.388 km/h (ad alta quota, a bassa quota chiaramente le velocità raggiungibili sono minori) e quindi si potrebbe pensare che non avrebbe avuto problemi a tenere il passo del Concorde, che raggiungeva “appena” i 2.200 circa.
C’era però un grosso problema, anzi due collegati tra loro. Il primo si chiama “configurazione”, il secondo “carburante”.
Configurazione di un aereo da combattimento
Partiamo dal primo. Il Tornado poteva raggiungere la velocità citata, sì, ma soltanto se dal velivolo veniva tolto tutto l’armamento ed i serbatoi esterni così da portarlo in configurazione “pulita”.
Questo perché ogni carico esterno (che fossero missili, bombe o serbatoi aggiuntivi) appeso sotto le ali o la fusoliera aumenta parecchio la resistenza aerodinamica del velivolo e quindi ne limita le prestazioni.
Questo non vale solo per il Tornado ma per tutti i velivoli tattici della sua epoca (alcuni velivoli dei giorni nostri, come gli F-22 e gli F-35 statunitensi o il J-20 cinese, dispongono di stive interne per l’armamento e quindi aggirano in parte questo problema).
Un Tornado ADV “pulito” poteva raggiungere i 2.388 km/h (che, ad alta quota, equivalgono a oltre Mach 2.2), lo stesso velivolo con due serbatoi sganciabili in volo (drop tanks) più una dotazione di bombe e missili non raggiungeva nemmeno Mach 1.
Il carburante
Ne consegue che, per poter inseguire e affiancarsi al Concorde il Tornado doveva essere in configurazione pulita e disporre quindi solo del carburante contenuto nei serbatoi interni, che nel Tornado ADV avevano capacità di 5.600 kg. Sembrano tanti, a scriverli così. Quasi 6 tonnellate, praticamente un’autocisterna neanche tanto piccola.
Il Concorde era equipaggiato con 4 turboventole Rolls-Royce/SNECMA Olympus 593, con le prestazioni seguenti:
1: l’Unione Sovietica negli stessi anni sviluppò il Tupolev Tu-144, velivolo molto simile al Concorde. Il Tu-144 però mostrò subito grossi problemi che lo resero incompatibile col trasporto passeggeri, tanto da spingere l’Aeroflot a relegarlo a servizio postale per poi ritirarlo pochi anni dopo.
2: L’aria come è noto diminuisce di densità man mano che si sale di quota. Dato che la resistenza aerodinamica di un veicolo che si muove nell’aria dipende dalla velocità e dalla densità, ne consegue che a parità di tutto un velivolo volerà molto più veloce ad alta quota che a bassa quota.
3: su cosa sia effettivamente il numero di Mach sarebbe da fare una trattazione a parte. Basti sapere che un aereo che vola a Mach 1 vola alla velocità di propagazione delle onde sonore nell’aria *alla quota in cui si trova*. Dato che la velocità del suono diminuisce al diminuire della densità dell’aria e che come abbiamo visto la densità dell’aria diminuisce con la quota, un aereo che vola a Mach 1 a bassa quota ha una velocità in km/h superiore a quella di un aereo che vola a Mach 1 a 10.000 metri. In particolare Mach 1 al suolo equivale a circa 1.200 km/h, mentre Mach 1 a 60.000 piedi equivale a circa 1.062 km/h.
4: questo al netto di altre considerazioni, tipo il possibile surriscaldamento dei motori