Nimbus 4D

• Dicembre, 16, 2013
• Federico Barbieri
• aliante, glider, nimbus 4d

Così in Germania, negli anni 80, venivano chiamate le riproduzioni di veleggiatori oltre i 4 mt. di apertura alare (allora erano considerati maxi). Il Nimbus 4D che vi presentiamo, come una orchidea esprime eleganza, bellezza, fascino, armonia, il tutto abbinato ad una notevole complessità costruttiva dovuta ad una ricercatezza tecnica di forme e di linee, in un'ottica prestazionale senza compromessi, che lo rende unico ed esclusivo. Il modello è una perfetta riproduzione in tutto fibra della ditta tedesca EMS. La costruzione di questo aliante, alla pari del full-size ha sicuramente richiesto un notevole impegno in EMS, vista la pianta e lo sviluppo dell’ala. Infatti questa, vanta ben cinque trapezi per semi ala, con altrettante parti mobili, una freccia negativa in avanti, per poi ritornare indietro (a formare una sorta di arco), un piccolo diedro nella parte terminale, con profili sottili e corde piccolissime. La riproduzione ha un'apertura alare di 7,10 mt, ovvero in scala 1:3,75; ciò significa che il full-size ha un'ala di 26,50 mt. Dunque 5 parti mobili per seminala: 2 per i flap, 3 per alettoni, con 4 mini servi, digitali Multiplex, l’alettoncino terminale è senza, perché viene trascinato da quello che lo precede. L’ala in definitiva è composta da ben otto parti, con relative baionette e multilock di fissaggio, con all’estremità winglets del tipo Ventus. E’ chiaro che con 10 servi nelle ali (se consideriamo anche gli aerofreni), la complessità, ma soprattutto le regolazioni e miscelazioni da impostare e programmare per tutte queste parti mobili, diventa un'operazione impegnativa, anche perché è da moltiplicare poi per ogni fase di volo. Avendo a disposizione un trasmettitore a 10 canali, abbiamo dovuto utilizzare gli ottimi Magic Box della Graupner. Praticamente entra un canale e ne escono 4 per altrettanti servi, con la possibilità di invertire e regolare la corsa di ciascuno in modo autonomo. I 3 Magic Box sono stati posizionati in fusoliera alle spalle del pilotino passeggero, il primo MB viene comandato dallo stick motore e lavora sul servo dello sgancio, sul freno ruota, sull'aerofreno dx e sx; gli altri 2 MB sono sui 2 canali degli alettoni 1-7 e muovono, sempre in modo autonomo e indipendente i 3 alettoni per semi ala.

Ricordo, ad una gara qui a Ferrara diversi anni fa, un Nimbus in atterraggio; l’ impegno che il pilota ha dovuto mettere per riuscire a fermare questa stupenda macchina e portarlo a terra era notevole, infatti non è esattamente come atterrare con un 15 metri Standard. Lo stesso si può dire del modello, specialmente con vento al traverso, dove devi correggere di deriva. Grazie alla possibilità di modificare e adattare il profilo in volo a seconda delle condizioni, il Nimbus risulta lentissimo in termica con l'uso dei flap + alettoni in positivo, mentre è velocissimo con il profilo in negativo. Lento in atterraggio grazie al full flap e ai diruttori efficientissimi, bisogna prestare attenzione alle ali, sempre livellate e dritte, perché pochi gradi di inclinazione e con questa apertura si rischia di toccare la seminala a terra.

-Il Nimbus 4D fullsize- Il biposto, derivato dall'ormai noto monoposto, presenta un aspetto più compatto delle altre super orchidee conosciute e senz'altro maggiore spazio sia nel secondo che nel primo posto di pilotaggio. I comandi sono pastosi ed efficaci: sia il piede, generoso e necessario con questa apertura alare, ormai prossima a quella di un DC-9, sia l'alettone, col quale è possibile mettersi ad un'inclinazione di 60° anche grazie ad una minore flessibilità dell'ala. La visibilità è ottima anche dal secondo posto di pilotaggio, seduti nel quale non sembra nemmeno di avere davanti ancora un paio di metri di fusoliera, ricavando la netta impressione di essere su da soli. L'assenza di archetti, tipica nella produzione Schempp-Hirth, comporta l'apertura della capottina sul lato destro, come nello Janus, ma senza particolari difficoltà nella chiusura e nella tenuta agli spifferi. L'aliante è facile da montare e da smontare, nonostante le dimensioni. I comandi sono ad innesto automatico, salvo un rinvio fra la prima e la seconda semiala. Alette terminali piegate in su e all'indietro completano la sagoma dell'ala, più simile in pianta al Duo Discus che al Nimbus 4 monoposto per via di una leggera freccia in avanti. *

-Il nuovo Nimbus 4DL, più sicurezza, spazio e comfort.- Estendendo la sezione del cockpit della fusoliera e spostando il sedile posteriore indietro, vi è adesso più spazio in tutta la cabina, anche grazie a sedili ergonomici per piloti alti fino a 2 metri. Allo stesso tempo gli schienali e pedali sono regolabili, permettendo un maggiore comfort. Per raggiungere questo obiettivo, sono state eseguite simulazioni al computer con un gran numero di persone diverse. Ora le leve di comando e i sedili sono stati collocati secondo criteri ergonomici e seguendo le richieste dei clienti. Il pannello anteriore è progettato per essere inclinato al fine di migliorare la facilità di entrare e uscire anche in caso di emergenza. Questa nuova versione, insieme alle performance senza eguali, permette al Nimbus 4DL di rappresentare l'apice delle costruzioni di alianti della Classe Libera. Il Nimbus 4D è un aliante biposto ad alte prestazioni, costruito con materiali compositi in fibra rinforzata e con un'apertura alare di 26,5 metri e allungamento di 39,1. E' il più grande aliante finora prodotta in serie da Schempp-Hirth. Con un'efficienza pari a circa 60 e performance eccezionali alle basse velocità e in termica, il Nimbus 4D, grazie alla sua plasticità nei comandi e alla notevole manovrabilità, da l'impressione di pilotare un aliante standard, un risultato questo, che poteva essere ottenuto solo dalla straordinaria aerodinamica dell'ala, combinata ad un sistema di controllo elaborato. La caratteristica più significativa di questo super aliante biposto è la sua pianta alare arcuata e il diedro delle estremità alari, offrendo notevoli vantaggi aerodinamici. Questo tipo di ala, offre inoltre eccellenti qualità di maneggevolezza alle basse velocità. L'ala è composta da flap su tutto il bordo d'uscita, potendo così modificarne il profilo per diverse condizioni di volo, inoltre presenta diruttori a doppia lama del tipo Schempp-Hirth. Gli alettoni più esterni sono sovrapposti su dei lembi, mentre quelli interni, sono interconnessi ai diruttori, permettendo così approcci più ripidi, con solo lievi aumenti di velocità. Il montaggio dell'aliante è reso meno complesso del previsto, grazie agli innesti su automatismi dei cablaggi interni, permettendo quindi un risparmio di tempo e minori imprevisti. La fase di assemblaggio sul campo di volo del Nimbus 4D (peso a vuoto ca. 515 kg) è viene svolto rapidamente da tre persone. Il metodo di costruzione della fusoliera è sofisticato e prevede l'utilizzo di una miscela di materiali compositi: mentre il trave di coda e la deriva sono costituiti da fibra di carbonio (per un minor peso e maggiore resistenza alla torsione), la sezione della cabina è costituita da una combinazione di aramidiche di carbonio e fibra di vetro con varie traverse di rinforzo e irrigidimento (per una migliore protezione dell'equipaggio). La ruota principale dispone di un freno a disco idraulico. Il freno può essere azionato da una leva di comando o estendendo completamente i diruttori. Per compensare variazioni di baricentro per via di un secondo pilota o di ballast, è prevista su richiesta un ulteriore serbatoio. La valvola di scarico dell'acqua è collegata agli altri serbatoi, in modo che tutti vengano svuotati contemporaneamente.** * Giorgio Zanrosso, “Storia ed Evoluzione dell'Aliante”, Vol.IV, pag 134-135. ** www.schempp-hirth.com, Nimbus 4DL.

Nimbus 4D

The new Nimbus 4DL, more space safety and comfort. By extending the cockpit section of the fuselage and by moving the rear seat aft there is now substantially more space in the all new cockpit, offering ergonomically designed seats for pilots as tall as 2 metres on both seats! At the same time adjustable backrests and pedals allow for comfortable seating of smaller pilots as well. In order to reach this goal, extensive computer simulations with a large number of persons with different sizes were performed. As are result control levers and seats have now been placed according to ergonomic criteria and customers requests. The front instrument panel is now designed to tilt up to improve the ease of getting in and out as well as to allow for an easier emergency exit. The larger backwards extended canopy improves the view for the pilot in the rear seat and thus enhances safety. A newly designed canopy frame now seals the cockpit perfectly under all conditions. A maximum of safety, ergonomically use, and comfort is the result of our improvements. This model upgrading – together with the unmatched performance - guarantees that the Nimbus 4DL represents the pinnacle of the Open Class glider constructions. The NIMBUS-4D is a high-performance two-seat sailplane, constructed from fiber reinforced plastic, and, with a wing span of 26,5 m and aspect ratio of 39.1; is the largest aircraft so far produced in series by Schempp-Hirth. With a best L/D of about 1:60 and outstanding abilities at low speed and in circling flight, the NIMBUS-4D is a match for the comparable single seaters, but possesses distincly improved flight handling. Both its harmony of controls and maneuverability convey the impression of a considerably smaller two-seater - a result which could only be achieved by the extraordinary aerodynamic design of the wing, combined with an elaborate control system. Hence the most significant feature of this super two-seat sailpane is - apart from its span - its still unconventional multi-stage swept-back wing leading edge (as also used on the Discus and Ventus 2, the aerodynamic advantages of which are even more enhanced by the dihedral of the wing tips. This wing concept guarantees a perfect utilization of the span and also offers outstanding low speed handling qualities. The wing (six pices for easier rigging) has full span camber-changing flaps and double-panel Schempp-Hirth type airbrakes on the upper surface of the inboard panels. The ailerons of the outboard wing panels are superimposed on the flaps. The flaps on the inboard panels are interconnected to the airbrakes, thus permitting steeper approaches at only minor increases in speed: That is to say when extending the airbrakes fully, the already positive deflection of the inboard flaps is automatically almost doubled. During the take-off and landing run there is only a minor flexing of the wing, thus reducing the danger of unitentionally contacting the ground. Should the NIMBUS 4D be flown by one person only or in the case that the maximum permitted all-up mass is not reached, then water ballast may be carried in the outboard wings - the total capacity of their integral tanks is 164 Liter. The water dump valves hook up automatically on rigging the wing panels. A very significant simplification of this two-seater's rigging process is the automatic hook-up of the controls between fuselage and inboard wing panels. Thanks to this innovation, the actuation of various quick-connectors, hardly accessible at the wing-to-fuselage joint and thus no longer justifiable, is now avoided, including their even more difficult securing as required by the LBA. Only one single ball and swivel joint quick disconnect fitting is retained for the aileron on each outboard wing. Its point of connection is easily reached. Rigging this two-seat sailplane (empty mass approx. 515 kg) is quickly done by three people when using a wing stand. The construction method of the fuselage shell is sophisticated and involves the use of a mix of materials: While tailboom and fin consist of a carbon fiber lay-up (for less weight and higher buckling strength), the cockpit section is made of a combination of aramid, carbon and glass fiber with various reinforcing stringers and stiffeners (for improved protection of the crew). Load test of this combination (carried out on a cockpit of the single-seater NIMBUS 4 have demonstrated a distinctly higher safety margin than required by construction regulations. A special design feature, which also characterizes the sturdiness of the fuselage, is its steel tube center frame, taking directly the loads between wing, fuselage and landing gear without stressing the fuselage shell. The main wheel (tire size 6.00x5) features a hydraulic disc brake. For retracting the wheel, assistance can be given by the occupant on the rear seat. The wheel brake may be actuated by a lever on the control sticks or by extending the airbrakes fully. For winch launching and aerotow, individual TOST release mechanisms will be provided. The one-piece canopy (no transverse beam!) hingest sideways and features a proven jettisoning mechanism. Both seats are very comfortable (with head rest and seat pan designed to meet the latest safety requirements) and offer, besides an excellent field of vision, sufficient space on long flights, even for tall pilots. Adjustable rudder pedals (also in flight) are standard for either seat. The instrument panels are designed to make mainly modern small instruments and indicators (2¼''), thus permitting an easy cockpit entry and exit. The main control elements are provided in duplicate. To compensate the nose-heavy moment of loads on the aft seat and/or of water ballast in the outboard wings, a fin tank is available on request, the water dump valve of which is linked to those of the wing tanks, so that all ballast tanks are emptied simultaneously. The new two-seater derived from the renowed single-seater has a more compact appearance than the older known super-orchids and certainly more space in both the second and first pilot's position. The controls are soft and effective, both the foot which is generous and necessary in a glider which almost has the wing span of a DC-9, and the aileron with which it is possible to put oneself at an angle of 60° thanks to the lower flexibility of the wing too. Visibility is excellent also for the second pilot's seat: you do not feel that is still two metres of fuselage in front of you when you are sitting there and get the strong feeling that you are alone. The absence of bowls, typical of Schempp-Hirth production, involves opening the canopy on the right, as in the Janus, but without any particular problems with closing or tightness against draughts. The glider is easy to disassemble despite its size. The controls couple automatically except for a transmission between the first and second half-wing. Terminal winglets bent upwards and backwards complete the shape of the wing which, in plan view, is more similar to the plan of the Duo Discus than of the single-seat Nimbus 4 because of the slight forward sweep.