Le memorie di Powerslide 2

Per rispondere alle domande che DanieleSkywalker e jackyickx mi avevano posto su "Prost e Senna", era già mia intenzione spostarmi su questo topic che mi sembra il più adatto. L'intervento giusto ma triste di Uitko, mi ci porta direttamente ..... senza passare dal via.

Dico subito che non costudisco segreti o verità: solo cento dubbi.

Su alcuni particolari tecnico-legali sto cercando di mettermi in contatto con un paio di persone informate, difficili però da raggiungere. Se ci riuscirò e se ne uscirà qualcosa lo posterò.

Per ora voglio solo annoiarvi con un aspetto prettamente meccanico: la rottura del piantone dello sterzo.

Premesse.
- Senna si era lamentato perchè sterzando toccava con le nocche della mano contro il cockpit e aveva chiesto di creargli uno spazio maggiore attorno al volante.
- Il sistema fu quello di s***re il piantone dello sterzo a 30/40 cm dal volante ed unirlo con un "albero" di diametro minore tramite saldatura.
- La saldatura è possibile solo con acciai che presentino un tenore di carbonio inferiore al 18% (valore massimo, ma già sconsigliabile) in quanto si genera una sorta di tempra che aumenta esponenzialmente la fragilità del materiale.
- La rottura del piantone della Williams avvenne "a fatica".
Queste sono le uniche cose certe, perchè dettate dalla metallurgia e dall'osservazione del pezzo incriminato.

A questo punto devo fare una divagazione circa i tipi di rottura che possono presentarsi: nel caso specifico, nell'acciaio.
Ogni tipo di acciaio, in base ai suoi componenti, ai trattamenti termici e superficiali ricevuti, presenta una data resistenza, indicando con questo termine lo sforzo massimo per unità di superficie che può sopportare prima di rompersi. Al superamento di questo limite, la frattura avviene di schianto e le due sezioni, dove è avvenuta la separazione, presentano superfici frastagliate.
Esiste poi un secondo tipo di rottura detta "a fatica" che colpisce le parti soggette a carichi ripetuti: ad esempio l'asse che collega le ruote di un vagone, le cui sezioni vengono alternativamente sottoposte a trazione o compressione al ruotare dello stesso, durante il moto. Anche questo tipo di rottura s'innesca oltre un valore limite.
Per semplicità fissiamo in 10 il primo ed in 5 il secondo. Se il pezzo lavora sopra i 10, si romperà immediatamente; se sotto i 5 non si romperà mai; nell'intervallo tra 5 e 10 avrà un periodo di vita utile dopo il quale dovrà essere sostituito. Va da sè che in F1 (e non solo) tutto (o quasi) è dimensionato per avere una vita prefissata, al fine di contenere i pesi e le relative inerzie.
Al contrario delle rotture per superamento del limite massimo ammissibile, che presentano superfici frastagliate, le rotture a fatica presentano una porzione delle sezioni di frattura a superficie liscia e levigata. Questo è dovuto allo strisciamento delle stesse una contro l'altra, essendo materialmente distaccate fra loro. Ovviamente questa parte levigata non può comprendere l'intera superficie, perchè la fenditura a fatica potrà avanzare fino al momento in cui la porzione restante sarà in grado di sopportare il carico: superato questo punto, il pezzo cederà di schianto.
Ricapitolando, per maggior chiarezza: una rottura per eccesso di carico avrà le superfici completamente frastagliate, mentre quella "a fatica" presenterà una porzione di frattura levigata e la restante frastagliata. Questo è il modo per stabilire se un pezzo ha ceduto per un improvviso sovraccarico (es. urto) o per un errato dimensionamento (es. nella Lotus di Rindt, l'albero che collegava il disco freno entrobordo al mozzo, presentava una rottura a fatica).

Torniamo a Imola.
Si è molto discusso sulle oscillazioni che avrebbe presentato il volante della Williams e molti piloti sono stati tacciati di spergiuro e codardìa, avendole al processo considerate normali. Una cosa è certa: anche Senna deve averle considerate tali, visto che non si è fermato.
Ora non ho la presunzione di confutare i metodi di calcolo adottati per misurare queste oscillazioni, ma quando si parla di centimetri mi riesce molto difficile accettarele, se non immaginando una rotazione del volante e non una sua traslazione verticale, d'altronde impossibile con un "braccio" di 30/40 centimetri. Questo poi avrebbe reso impossibile la guida: non dimentichiamo che la modifica era stata richiesta per una questione di millimetri.
Sappiamo due cose: che le gomme erano diminuite di pressione dietro la SC e che Senna partiva con pressioni differenti tra pneumatici dello stesso assale, in modo che, giunte in temperatura, avessero la stessa pressione a caldo. Nel caso specifico si può ipotizzare che quelle di destra (le più sollecitate) avessero una pressione iniziale minore. Questo potrebbe spiegare l'oscillazione del volante ed il fatto che all'entrata del Tamburello la Williams spanciasse vistosamente sul cambio d'asfalto.
Una rottura a fatica s'innesca dopo un numero ripetuto di cicli solitamente molto alto e difficilmente raggiungibile con le centinaia di curve percorse da quando la modifica era stata attuata; viceversa una rapida oscillazione del volante rende la cosa più plausibile.
Resterebbe da stabilire se il cedimento finale del piantone sia avvenuto durante la curva o dopo l'impatto, se sia stato cioè causa o effetto dell'uscita di pista.
Esisterebbero due modi per stabilirlo. Il primo, molto difficile, complesso e non sempre attendibile, potrebbe derivare dall'esame microscopico della frattura frastagliata, per capire se il pezzo ha ceduto a torsione (quindi in ingresso curva) o a trazione (quindi per l'urto); il secondo, facile ed attendibile, verrebbe dalla lettura dei dati registrati dalle due centraline montate sulla vettura. Dati che, con varie e puerili scuse, non sono mai apparsi durante il processo, ma che certamente esistono e talvolta appaiono sulla carta stampata e in rete. Sono veri ed attendibili? E qui si torna a quei personaggi con i quali vorrei mettermi in contatto, di cui parlavo all'inizio.

Resta la testimonianza di Schumacher: "Avevo notato che era in difficoltà al Tamburello, dove la sua vettura spanciava molto. Quando l'ho visto uscire ho pensato l'avesse persa."

Per ora è tutto e scusate se vi ho annoiato.