Scie Chimiche: la Terza Scia

 ScieSardegna – Una normale scia di condensazione di aereo è costituita fondamentalmente da ghiaccio e si forma solo in determinate condizioni di umidità, pressione e temperatura. La scia si forma di norma a circa trenta metri di distanza dal motore che la produce [1. Minnis, P. Contrails (2002). In Encyclopedia of Atmospheric Sciences, Academic Press, London, J. Holton, J. Pyle, and J. Curry, Editors].

Vedere un aereo con due motori, emettere tre scie è qualcosa di sospetto e fa pensare che la terza scia, una scia centrale che esce dalla parte terminale dell’aereo, sia una scia chimica, cioè un’emissione provocata di sostanze venefiche diverse dal normale scarico del motore. E’ possibile vedere un chiaro esempio del fenomeno “due motori/tre scie” in un video pubblicato da “nicscics” su YouTube

http://www.youtube.com/watch?v=nFWYNkQG6IQ

La terza scia è un argomento forte a sostegno della teoria delle scie chimiche. Due motori, tre scie è sinonimo di presenza di scie chimiche. In questo post verrà discussa la questione della terza scia. L’argomento è molto complesso ed è necessario avere una conoscenza molto accurata di come sono fatti gli aerei per discuterlo.

Quanto riporto è frutto dei miei approfondimenti sull’argomento, al meglio delle mie conoscenze.

Lo scopo di questo post è verificare quale possa essere la natura della terza scia e di fornire informazioni e spunti di riflessione su una questione importante che riguarda la teoria delle scie chimiche.

Sono chiaramente visibili velivoli con due motori sulle ali che producono tre scie. Bene. Cosa può essere questa terza scia centrale? Si potrebbe trattare a mio avviso di quattro fenomeni diversi. Le quattro possibilità vengono qui di seguito elencate e poi discusse una ad una riferendoci alla fotografia mostrata. Le considerazioni possono essere applicate chiaramente a qualsiasi scia centrale di aereo.

La terza scia della foto potrebbe dunque essere:

1) La scia di condensazione del motore posto sotto lo stabilizzatore verticale, nel caso si tratti di un velivolo con tre motori.

2) La scia del Auxiliary Power Unit (APU).

3) Un episodio di fuel damping.

4) Una scia chimica.

Vediamo di discutere questi punti.

1) Scia di condensazione del terzo motore

Alcuni aerei, se osservati dal basso appaiono come bimotori ma potrebbero “nascondere” un terzo motore posto sotto lo stabilizzatore verticale (quella grossa struttura presente sulla parte posteriore del velivolo). Esempi sono i velivoli L-1011, DC10, MD-11. Vediamo ad esempio in questo link una bella foto di un DC10 immortalato mentre rilascia le sue tre scie di condensazione:

Noterete subito che nella foto le tre scie appaiono tutte e tre ben distanti dai motori che le generano. Come detto, la fisica della formazione delle scie di condensazione prevede che la scia si formi tipicamente a circa 30 metri di distanza dal motore. La foto del DC10 mostra tre scie che si trovano alla giusta distanza (la scia centrale si forma chiaramente a maggior distanza dal velivolo perchè il motore centrale è più indietro rispetto a quelli alari). Si tratta dunque di tre scie di condensazione.

Ora, nella nostra foto scattata a Milano invece, la scia centrale è attaccata al velivolo mentre le altre due sono distanti. Deduco quindi che si tratti di emissioni di diversa natura.

La scia centrale non è quindi una scia di condensazione di un ipotetico motore presente sotto lo stabilizzatore perché non si forma a distanza di 30 metri dal velivolo come le altre due. Si tratta di qualcos’altro.

2) La scia del Auxiliary Power Unit (APU)

Cos’è l’APU? E’ un motore posizionato nella coda dell’aereo che serve a dare energia elettrica al velivolo quando i motori principali sono spenti. Si usa in volo? Sì, ma solo in casi di emergenza come quando ad esempio i motori principali si bloccano.

Bene, nell’aereo della foto in studio i motori principali funzionano, hanno la scia. E allora perchè usare l’APU? Non avrebbe senso. L’APU si usa in volo quando i motori non vanno {si veda ad esempio la storia di un aereo che per un errore di calcolo nel rifornimento di carburante si trovò senza carburante a metà viaggio. I motori si spensero ed essendo l’APU foraggiato dai serbatoi principali, non funzionò neanch’esso. L’aereo riuscì lo stesso ad atterrare e il pilota ricevette un encomio. Dopo questo incidente diversi costruttori hanno deciso di alimentare l’APU con un serbatoio separato [3. http://www.clubalbatros.it/curiosita/aircanadaglider/gimliglider.html ]}.

Inoltre, quand’anche l’APU fosse in funzione, mi aspetterei una scia di condensa che NON inizia attaccata all’aereo come invece accade nella foto in esame. Quindi, escludo che la nostra terza scia sia la scia di condensazione dell’APU. Si tratta di un altro fenomeno.

3) Il fuel dumping

Potrebbe allora trattarsi di carburante. Ci sono casi in cui un aereo è costretto a rilasciare carburante in volo. Questo procedimento si chiama fuel dumping (FD) in inglese. Il FD si verifica quando l’aereo deve atterrare poco dopo il decollo per un’emergenza. L’aereo rilascia il carburante per diminuire il suo peso poiché alcuni aerei sono progettati per atterrare con un peso che non è lo stesso peso alla partenza.

Tuttavia come si ricorda nel sito della FLV [4. http://www.lfv.se/templates/LFV_InfoSida_Bred____41227.aspx ], società aeroportuale svedese, il FD accade molto raramente e quando accade è solo per situazioni di emergenza. Solo aerei pesanti come il Boeing 747 possono scaricare carburante. Questo perchè i loro serbatoi sono cosi grandi che i velivoli sono troppo pesanti per atterrare se i serbatoio sono pieni. Gli aerei più piccoli invece generalmente non sono equipaggiati con un sistema di rilascio carburante poiché la differenza di peso massimo al decollo e peso all’atterraggio è minima.

Alcuni velivoli sono progettati per atterrare a pieno carico e altri semplicemente girano intorno all’aeroporto per bruciare carburante [5. http://it.wikipedia.org/wiki/Pagina_principale]. La maggior parte dei bimotori a corto e medio raggio, come ad asempio l’Airbus 320 o il Boeing 737 non sono muniti di sistemi di FD [6. http://findarticles.com/p/articles/mi_m0UBT/is_2005_Oct_3/ai_n15662921 ].

In caso di FD, questo dovrebbe accadere sopra aeree non popolate e ad altezze di almeno 1850 metri, in modo che il carburante possa evaporare prima di raggiungere il suolo.

La Federal Aviation Administration (FAA) ricorda inoltre che un aereo che rilascia carburante deve essere distante almeno 8 km da altri aerei [7. http://www.faa.gov/ATpubs/ATC/Chp9/atc0905.html].

Da dove esce il carburante negli aerei predisposti al FD? Dai serbatoi, attraverso delle valvole apposite (chiamate in inglese fuel dump valves). Di solito questi ugelli per l’uscita di carburante sono sulle ali, dove sono presenti i serbatoi. E’ riportato tuttavia che alcuni aerei effettuano FD dalla coda [8. http://www.aerospaceweb.org/question/planes/q0245b.shtml].

Fotografie e video di FD mostrano che la scia di carburante è attaccata alla valvola. La scia di carburante appare quindi differente da quella di condensazione. Si potrebbe pensare che un aereo come l’MD-11 avendo un motore centrale magari ha anche un serbatoio centrale con relativo sistema di FD nella coda. Magari il velivolo della foto in analisi è un MD11 con il motore centrale spento che lascia fuoriuscire carburante. L’MD11 ha un una valvola per l’uscita del carburante nella parte terminale della carlinga? La risposta è no. Non c’è l’ha, ne ha solo due sulle ali [9. http://www.tsb.gc.ca/en/reports/air/1998/a98h0003/02sti/06aircraft/fueldump.asp ]. Possiamo quindi escludere questa ipotesi.

Rimane da verificare se il nostro aereo della fotografia in studio ha un sistema di FD nella coda. Quindi, per escludere che la terza scia sia una scia di carburante, bisogna conoscere il modello del velivolo e verificare se quel modello ha un sistema di rilascio del carburante dalla coda. Se le valvole di scarico sono sulle ali o se, ovviamente, il modello di aereo non ha un sistema di FD, possiamo escludere che la terza scia sia una scia di carburante. Bene, che è aereo è quello immortalato nella nostra fotografia? L’aereo sembra essere un bimotore a corto/medio raggio, quindi probabilmente sprovvisto di un sistema di FD.

Possiamo tuttavia escludere che la scia centrale sia una scia di carburante anche per altre due ragioni.

La prima è che gli aerei non possono rilasciare carburante se ci sono altri aerei nelle vicinanze. Ho fotografato questo aereo alle 18:25. Alle 18:24 ne ho fotografato un altro nella stessa direzione di volo e specchio di cielo. Mi sembrerebbe pericoloso scaricare carburante con questo traffico e proprio sul centro di Milano.

La seconda è che, fatto curioso, le scie dei motori alari dell’aereo a un certo punto si interrompono (una scia normale di condensa si interrompe quando cambiano le condizioni di umidità e temperatura e pressione dell’atmosfera) e contemporaneamente si interrompe anche quella centrale. Insieme. Nello stesso momento si interrompono scie alari e scia centrale.

Che l’aereo smetta di sciare perchè cambiano le condizioni atmosferiche e contemporaneamente, nello stesso istante, finisca anche l’operazione di fuel dumping centrale mi sembra davvero una strana coincidenza. Due episodi rari, insieme, e fotografati. Ci mancava magari che nello stesso momento l’aereo fosse colpito da un fulmine!

Segue sequenza di fotografie relative allo spegnimento delle tre scie.

Mi sembra quindi più probabile che le tre scie, visto che si interrompono nello stesso momento, si interrompano per lo stesso motivo.

Cosa possono essere allora queste tre scie, di natura differente, che vengono interrotte nello stesso istante per lo stesso motivo?

Abbiamo immortalato forse un triplo episodio di FD? No, perchè le scie laterali non sono attaccate alle ali. Non sono scie di carburante.

Si tratta allora di tre scie di condensa che si interrompono a causa di variazione di umidità locale? No, la terza scie è attaccata al motore e non è quindi una scia di condensa.

Se escludiamo il caso raro, se non impossibile, in cui abbiamo immortalato un aereo bimotore a corto/medio raggio ma con sistema di rilascio carburante (cosa rara), che entra in una zona di bassa umidità, smette di produrre scie di condensazione e nello stesso istante termina una poco frequente operazione di FD, per di più centrale e non dalle ali (ancora meno frequente), sopra la città (sconsigliata) e con un altro aereo vicino (vietata), rimane solo una possibilità: tutte e tre le scie sarebbero scie chimiche, provocate e interrotte volontariamente.

La natura delle due scie laterali e della scia centrale sarebbe differente. Le scie laterali conterrebbero composti volatili mentre quella centrale composti allo stato liquido.

4) Scie chimiche.

Si vedano le considerazione fatte al punto 3.

Altri scarichi degli aerei.

Vi sono anche tre considerazione da fare su altri scarichi emessi dagli aerei.

i) Gli scarichi delle toilette degli aerei vanno in un serbatoio che viene scaricato in aeroporto a fine viaggio. La terza scia non è quindi lo scarico dei WC.

ii) L’umidità che si forma nella cabina a causa della traspirazione dei passeggeri rappresenta un problema per gli aerei. La Boeing suggerisce in una pagina del suo sito [10. http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/aero_05/textonly/m01txt.html ] delle linee guida per affrontare il problema della condensazione dell’umidità nei velivoli. Non ho tuttavia trovato nessun elemento che parli di espulsione dell’acqua condensata derivante dall’umidità della cabina ne’ tantomeno elementi indicanti la formazione di scie di condensa derivanti da scarichi di acqua condensata. In effetti non vi è necessità di rimuovere tali fluidi durante il volo poiché il loro peso è ovviamente compreso nel peso dei passeggeri alla partenza. Vi è solo necessità di raccoglierli.

iii) Nella parte inferiore della carlinga degli aerei sono presenti delle valvole per l’espulsione dell’aria. Aria nuova entra dai motori e aria vecchia viene espulsa dal velivolo. Nelle pubblicazioni riguardanti le scie di condensazione di aereo da me esaminate non ho trovato alcun elemento che indichi che tale aria espulsa possa provocare una scia di condensazione.

Infine, talvolta è possibile che sulla coda dell’aereo si formi un raggio di luce causato dalla riflessione dei raggi solari che può sembrare una scia. Tuttavia, non è il caso della nostro foto. Nella nostra foto si ha emissione di qualche tipo di sostanza.

Conclusioni

Le considerazioni emerse dalla discussioni indicano che conoscendo il posizionamento del sistema di fuel dumping di un velivolo che emette una scia centrale attaccata alla coda del velivolo, è possibile dimostrane la natura anomala (scia chimica) o normale (carburante). Le considerazioni della discussione potranno essere utilizzate per future analisi di scie centrali di aerei.

P.S: A conferma dell’anomalia di questa scia centrale, nella giornata in cui ho fotografato il velivolo con 3 scie, oggetto dell’analisi di questo post, ho fotografato vari oggetti volanti non identificati, sferici e discoidali, in prossimità delle scie prodotte dagli aerei passati sopra la mia casa. Un resoconto di tale giornata è presente in un video pubblicato su YouTube

http://www.youtube.com/watch?v=rA9ut5qnDXM
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