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Aerodinamica

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Perché un aereo possa volare è necessario generare una forza che possa equilibrare il peso e quindi tenerlo in aria.
Questa forza la generano le ali, si chiama PORTANZA, in inglese LIFT (e noi useremo la L di lift per indicarla per non fare confusione con le altre "P" di pressione, potenza, peso ....).
La portanza è dovuta, come abbiamo visto in precedenza, alla depressione che si genera sul dorso del velivolo. dovuta a sua volta alla velocità di traslazione e alla densità dell'aria, raggruppate nel concetto di PRESSIONE DINAMICA.
In particolare la formula della portanza è:

Densità dell'aria e velocità le abbiamo già incontrate, la superficie alare è una grandezza di riferimento convenzionale, generalmente si assume la superficie generata dal'area delle due semiali più la proiezione del pezzo di fusoliera compresa tra le due radici, per capirci, le aree gialle rappresentate nella figura a fianco.
Il coefficiente di portanza Cl è invece un coefficiente adimensionale che si trova con prove in galleria del vento.
Per semplicità, anche la resistenza viene espressa con una formula perfettamente analoga:


Vediamo adesso come si valutano questi coefficienti e da che cosa dipendono.
Intanto vediamo come è fatto un profilo alare.
Un profilo alare ha una parte frontale (davanti) arrotondata e una parte terminale (dietro) appuntita ...
La parte frontale si chiama BORDO D'ATTACCO, mentre la parte finale BORDO D'USCITA.

Le prove fatte in galleria aerodinamica vengono eseguite su pezzi d'ala racchiusi tra due pareti, in modo da non risentire degli effetti alle estremità, che vedremo più avanti.
Questi profili vengono investiti da un flusso d'aria e si misurano le forze che generano, ricavandone i coefficienti di portanza e di resistenza.
Questo si fa per diversi angoli di incidenza, cioè per diverse inclinazioni del profilo rispetto al flusso d'aria.
Questo angolo prende diversi nomi: ANGOLO D'ASSETTO, DI INCIDENZA, D'ATTACCO ...

A sinistra, la visualizzazione del flusso intorno ad un profilo alare in galleria aerodinamica al variare dell'angolo d'incidenza.
A destra la visualizzazione della scia per profili di diverso spessore.

CURVE CL-a

IL VELIVOLO COMPLETO E LA RESISTENZA INDOTTA

L'EFFICIENZA

LE ALI

 

 
 

 

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