PRINCIPI DEL
SOSTENTAMENTO
Portanza e Resistenza
Origine della portanza
Portanza e incidenza
Diagramma polare
Profili alari
PORTANZA E RESISTENZA
Quando un corpo affusolato ( profilo alare) è investito da una
corrente, con velocità V e formando con la corda alare un angolo α,
allora sul corpo si genera, un campo di depressioni sul dorso, ed un
campo di pressioni sul ventre, questa asimmetria è la causa della
formazione della forza aerodinamica sul profilo.
Detta forza viene scomposta in due forze , la portanza,
perpendicolare alla velocità ,e la resistenza parallela:
Un aeromobile in volo livellato è in equilibrio sotto l’azione delle
seguenti forze:
PORTANZA E INCIDENZA
La portanza varia la sua intensità in funzione della velocità
e dell’angolo di incidenza o di attacco α.
In volo livellato all’aumentare della velocità l’angolo di incidenza
diminuisce e viceversa
DIAGRAMMA POLARE
La curva CR-CP del profilo lega i coefficienti di portanza e di resistenza
del profilo. Essa tiene conto della resistenza di pressione e della
resistenza di attrito superficiale del profilo.
Considerando una ala di apertura finita però, si deve aggiungere
una ulteriore resistenza all’avanzamento dell’ala nell’aria, detta
resistenza indotta.
La resistenza indotta è proporzionale al quadrato del coefficiente
di portanza: maggiore è il coefficiente di portanza, maggiore è la
resistenza indotta. In altri termini, non si può creare
portanza senza aumentare la resistenza del corpo immerso nel fluido.
Nel diagramma seguente sono riportate le curve della polare di un’ala
e del velivolo completo.
Osservando le due curve si noterà un peggioramento della seconda
rispetto la prima.
Cp
La curva della
Polare mette in
relazione Cp, Cr, e
l’angolo α.
Cr
Profili alari
L'ala è quella parte del velivolo la cui funzione principale
è di generare una forza di portanza che consenta la sostentazione
del velivolo.
Si evince immediatamente l'importanza fondamentale dell'ala nella progettazione di un velivolo, specialmente dal punto
di vista aerodinamico.
Come si è potuto comprendere dai discorsi finora fatti, il
comportamento aerodinamico di un corpo è dovuto essenzialmente
alle sue caratteristiche geometriche.
A tal proposito si ritiene necessario definire alcune caratteristiche
geometriche di un'ala prima di passare allo studio del suo
comportamento aerodinamico.
Un'ala è caratterizzata geometricamente dalla sua forma in
pianta e dalla forma delle sue sezioni ottenute con piani paralleli
al piano di simmetria del velivolo, chiamate profili alari.
In base alla forma in pianta, le ali si distinguono in: ala
rettangolare, ala trapezia, ala el/ittica, ala a freccia e ala a
delta
I profili alari in base alla forma delle parti inferiore e superiore
si distinguono in: biconvesso simmetrico, biconvesso asimmettrico
piano convesso e concavo convesso.
Vi sono anche altre forme di profili alari adatti solo per le alte
velocità.
Qui di seguito vengono definite alcune caratteristiche geometriche
di un profilo alare facendo riferimento alla figura seguente.
Definizioni di un profilo
Per quanto riguarda l’ala completa si possono dare le altre seguenti
definizioni
Esempi di profili
