Un idrovolante è un velivolo adatto a effettuare decolli e ammaraggi su superfici d'acqua libere o in strutture apposite denominate idroscali o idroporti.
Nei primi anni del Novecento il termine "idrovolante" era altresì utilizzato dall'ingegner Enrico Forlanini per indicare gli idroplani da lui progettati, precursori dei moderni aliscafi. Articolo di Enrico Forlanini originariamente pubblicato nel 1910 sulla rivista del TCI, dove descrive il suo "apparecchio idrovolante", inteso come aliscafo. In questa accezione il termine venne ben presto soppiantato da idroplano e poi da aliscafo.
Tipologia dell'idrovolante Con il termine idrovolante si intendono gli aerei in grado di decollare ed ammarare dall'acqua nella loro accezione più generica. Possono essere classificati in base al sistema di sostentamento (galleggiamento) in acqua oppure alla possibilità di operare anche da superfici terrestri (aerei anfibi). In particolare sono considerate principalmente due soluzioni principali: la configurazione che utilizza un numero vario di galleggianti, detti anche scarponi, e la formula a scafo centrale..
Tipologia Idrovolante a galleggianti (scarponi) A galleggiante singolo con stabilizzatori A due galleggianti Galleggianti retrattili Idrovolante a scafo centrale Altre soluzioni costruttive Ad ala scafo Con cuscino d'aria Con cuscino d'aria dinamico Con idropattini Fusoliere avion marin Aereo anfibio
Idrovolante a galleggianti (scarponi) L'idrovolante a galleggianti presenta una struttura analoga all'omologo velivolo terrestre. Se negli aerei terrestri il contatto con il terreno avviene attraverso le ruote del carrello, questo tipo di idrovolanti monta uno o due galleggianti o scarponi, che lo sopraelevano dalla superficie acquatica. A differenza della configurazione a carrello triciclo utilizzata per molto tempo nei velivoli che adottano un ruotino di coda, la versione con tre galleggianti, di cui uno piccolo in coda, è caduta in disuso sin dai primi sviluppi. Ad impiegare i due scarponi con il terzo galleggiante in coda vi era il Deperdussin derivato dal Deperdussin Monocoque e vincitore nel 1913 della prima edizione della Coppa Schneider, mentre il primo idrovolante della storia, Le Canard sviluppato da Henri Fabre, era anch'esso equipaggiato con tre galleggianti, ma uno posto in posizione avanzata e due affiancati in coda.
A galleggiante singolo con stabilizzatori
Questo tipo di idrovolante prevede un unico galleggiante montato al di sotto della fusoliera (scarpone centrale); in genere, questa configurazione prevede due piccoli galleggianti montati al di sotto delle ali per assicurare una migliore stabilità in acqua.. Questa configurazione era in auge soprattutto per gli idrovolanti da ricognizione imbarcati, infatti garantisce, rispetto a quella a doppio scarpone, una maggiore stabilità in ammaraggio, al prezzo di una maggiore complessità e peggiore aerodinamica.
A due galleggianti
Questo tipo di idrovolanti prevede due galleggianti di uguale dimensione montati parallelamente sotto la fusoliera, analogamente a quanto avviene per le ruote di un carrello fisso; questa configurazione era tipica degli ultimi sviluppi degli idrovolanti da competizione e degli aerosiluranti, tuttora molto diffusa per le versioni acquatiche di aerei da trasporto passeggeri medio/piccoli.
Galleggianti retrattili Negli anni trenta sugli aerei terrestri iniziarono a diffondersi i primi esempi di carrello retrattile; sugli idrovolanti, viste le dimensioni dei galleggianti, questi sistemi non poterono essere implementati se non per i piccoli stabilizzatori subalari. In molti idrovolanti con galleggianti stabilizzatori, quale lo statunitense Consolidated PBY Catalina ed il tedesco Dornier Do 26, questi potevano essere ripiegati dopo il decollo (e ri-estesi prima dell'ammaraggio) contro la superficie inferiore dell'ala andando ad integrarne la struttura. Un diverso meccanismo venne sviluppato dalla francese Latécoère per idrovolanti a scafo plurimotori: prevedeva che i due galleggianti stabilizzatori esterni venissero retratti nelle gondole motore esterne e venne montato sui Latécoère 611 e Latécoère 631. Solo il Blackburn B-20, un progetto britannico del 1940 per un idrovolante bimotore da ricognizione, prevedeva che anche il galleggiante centrale si ritraesse, diventando solidale con la fusoliera. Sebbene funzionale, il B-20 non ottenne commesse, anche per problemi con i motori ad X Rolls-Royce Vulture.
Sempre durante la seconda guerra mondiale, i giapponesi svilupparono un idrovolante da ricognizione a scarpone centrale in cui il galleggiante potesse essere sganciato in emergenza: in tal modo il Kawanishi E15K Shiun, poteva guadagnare circa 90 km/h sulla sua velocità massima di 468 km/h. Questo aereo venne prodotto in una piccola serie di circa 15 velivoli.
Idrovolante a scafo centrale
In questo tipo di idrovolante il galleggiamento è fornito dalla stessa fusoliera, che si comporta come lo scafo di una imbarcazione. La progettazione della fusoliera deve quindi avvenire sia seguendo i principi della aerodinamica che quelli della idrodinamica. Questo tipo di idrovolanti presenta spesso dei piccoli galleggianti stabilizzatori alle estremità alari, analogamente per quanto avviene con gli idrovolanti a scarpone centrale. Una soluzione alternativa venne proposta dalla tedesca Dornier, che sostituì ai galleggiantini laterali delle strutture dette Sponson lungo i fianchi dello scafo.
Questa configurazione è stata quella generalmente più utilizzata per gli aerei di grandi dimensioni, in particolare i plurimotori destinati al trasporto o al servizio passeggeri, sviluppati in particolare dai tedeschi della Dornier prima del secondo conflitto mondiale e dai britannici della Short anche dopo..
Di interesse storico è la configurazione a doppio scafo, in cui il velivolo presenta due fusoliere/scafi parallele. Il doppio scafo decretò il successo dell'italiano SIAI-Marchetti S.55, velivolo esportato in tutto il mondo e famoso per essere stato impiegato nelle trasvolate atlantiche di massa di Italo Balbo, quali la crociera aerea transatlantica Italia-Brasile del 1930. Sebbene garantisse diversi vantaggi, venne adottata solo nei Savoia-Marchetti S.66, Savoia-Marchetti S.77, sviluppi del S.55, e nel Tupolev ANT-22 (Mk I).
Nota linguistica La distinzione tra idrovolanti a scarponi e a scafo è molto più marcata in altre lingue, in quanto i diversi tipi sono individuati da termini ben distinti. Ad esempio nella lingua inglese gli idrovolanti sono indicati genericamente come seaplane (aereo marino), quelli a scarponi float plane (aereo a galleggiante), mentre per gli idrovolanti a scafo si usa il termine flying boat (Battello volante).. Una simile distinzione si ha anche nella lingua tedesca.
Altre soluzioni costruttive
Nel tempo si sono succeduti svariati progetti di velivoli con altre configurazioni pensate per operare sulle superfici liquide, ma non hanno superato lo stato di progetto o sono state realizzate in numero limitatissimo di esemplari.
Ad ala scafo Il Piaggio P.C.7 venne progettato come idrocorsa privo di scarponi di galleggiamento. La configurazione denominata dal progettista Giovanni Pegna della Piaggio "ad ala-scafo" prevedeva un'ala parzialmente sommersa durante le manovre in acqua e il motore metteva in rotazione sia l'elica necessaria per il volo che un'elica marina posta in coda. Il velivolo ha mai volato se non in una copia aeromodellistica di dimensioni ridotte, nel 1987.
Con cuscino d'aria Per consentire ad alcuni velivoli di operare dall'acqua, è stato impiegato un cuscino d'aria installato sotto la fusoliera al posto del carrello. Tale accorgimento è stato utilizzato su alcuni esemplari del de Havilland Canada DHC-4 Caribou. e del De Havilland Canada XC-8A ACLS. Quest'ultimo, per limitare la corsa di atterraggio, utilizzava 6 cuscinetti retrattili che, una volta estratti, entravano in contatto con il terreno frenando l'aereo. La sigla ACLS sta per Air Cushion Landing System. Volò il 31 marzo 1975. Più che un aereo anfibio nel senso stretto del termine, l'esperimento mirava ad ottenere un velivolo in grado di operare da superfici non preparate, innevate, ghiacciate e da paludi.
Con cuscino d'aria dinamico Nella fase finale dello sviluppo del Bartini-Beriev VVA-14, un aereo anfibio VTOL/STOVL sovietico, furono installati sul prototipo (VVA-14M1P) due turbofan ai lati del muso in modo che questi potessero creare un cuscino d'aria dinamico sotto la fusoliera (a corpo portante) per supportare la fase di decollo. Il velivolo presentava comunque una coppia di galleggianti. La soluzione era allora impiegata nei grandi ekranoplani. Pur essendo a tutti gli effetti un aeroplano con tangenza operativa di 10.000 m, l'uso di un cuscino d'aria dinamico ed altre soluzioni tecniche fanno sì che questo velivolo sia considerato quasi un ibrido con aeroplano/ekranoplano. Gli ultimi voli di prova vennero effettuati ancora per qualche tempo dopo la morte del progettista Robert Ludvigovich Bartini, avvenuta nel 1974. Il fatto che sul VVA-14, in precedenza, fossero stati provati per un certo tempo dei galleggianti gonfiabili non deve indurre a ritenere che questo velivolo utilizzasse un cuscino d'aria come quelli degli hovercraft.
Con idropattini Nel 1948, quando la marina statunitense bandì un concorso per un nuovo intercettore supersonico, la Convair pensò a un idrocaccia. Il prototipo denominato Convair XF2Y-1 Sea Dart era caratterizzato da una configurazione alare a delta ed uno scafo a tenuta stagna con due pattini retrattili per l'ammaraggio, il flottaggio ed il decollo. Quando era stazionario o si muoveva piano in acqua, il Sea Dart galleggiava con il bordo delle ali che toccava la superficie dell'acqua. I pattini non venivano estesi fino a che l'aereo non avesse raggiunto la velocità di circa 10 miglia orarie (16 km/h) durante la corsa di decollo. Volò solo come prototipo e non venne mai avviato alla produzione in serie. Sebbene rimanga unico del suo genere con i suoi idropattini, è l'unico idrovolante ad avere superato la velocità del suono.
Fusoliere avion marin Un compromesso fra aeroplani e idrovolanti fu pensato con l'utilizzo di fusoliere dette avion marin ("aereo marino" in francese). Si tratta di un particolare tipo di fusoliera a scafo destinata ad aerei terrestri che fece la sua comparsa intorno agli anni 1930. Questo tipo di fusoliera doveva garantire all'aereo terrestre il galleggiamento in caso di ammaraggio di emergenza. Tra i velivoli caratterizzati da questa fusoliera figura il Piaggio P.23, progettato per una trasvolata dell'Atlantico settentrionale.
Aereo anfibio
Un anfibio è un velivolo in grado di operare sia da acqua che da terra. La polivalenza di questa configurazione ne fa un avversario temibile per la diffusione degli idrovolanti e vi è stato anche un tentativo statunitense di proporre gli anfibi come aerei da turismo economici. In questo tipo di aeromobili convivono sia un carrello retrattile che scarponi per il galleggiamento o uno scafo centrale galleggiante, ma la classificazione rigorosa dei velivoli assegna a queste macchine una categorizzazione diversa rispetto agli aeroplani e agli idrovolanti..
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