stallo in varie quote

[brezzalife]

Chi riesce in modo molto semplice magari con qualche esempio reale,un esempio quantizzato a spiegarmi come mai le velocita' caratteristiche(aviazione generale) di un velivolo rimangono sempre le stesse anche se mi trovo a varie altitudini? mi spiego, se lo stallo a 1000ft si ha a IAS 50KT a 5000ft avro' lo stallo sempre a IAS 50KT; come mai? visto che ho temperature e pressoni differenti?
grazie mille

[TKO]

perchè quelle IAS per l'appunto ...sono INDICATE e quindi solo le velocità vere a variare in funzione delle variazioni di densità.ovviamente anche se in IAS la stall speed cambia in funzione del fattore di carico ( virate, manovre, turbolenza ).
le velocità che potrebbero cambiare ( anche se in IAS ) sono quelle legate a variazioni della relazione tra spinta e resistenza ( potenza disponibile e necessaria ) ... quelle, variando la potenza, posso cambiare. ( vedi best angle speed e max range speed ).
ciao

[dirk]

La pressione e la temperatura in questo caso non consideriamole.
Supponiamo anche che CAS e EAS non esistano e che quindi per passare da IAS e TAS sia necessario considerare solamente l'errore di densità.
La differenza tra TAS e la IAS (cioè l'errore di densità) sia la velocità caratteristiche di cui parli sono funzione della densità dell'aria nella stessa misura.
Le velocità caratteristiche, espresse in IAS, non variano al variare del'altitudine, e quindi della densità dell'aria.
Quindi un aereo che stalla a IAS 100kts al livello del mare, a 8000 piedi stallerà alla stessa identica IAS. Ma se a livello del mare la IAS coincide con la TAS, questo non è vero a 8000 piedi. Proviamo a dimostrarlo.

Al livello del mare la densità dell'aria standard (chiamata rò(0)) è di 1,22 kg\m^3 circa.
Salendo ad esempio a 8000 piedi la densità reale del'atmosfera (rò) è di 0,96 kg\m^3.
La densità relativa dell'aria (sigma) è pari al rapporto tra densità reale e densità standard a livello del mare.
A livello del mare, quindi, sigma è pari a 1, essendo coincidenti la densità reale e quella standard (rò=rò(0)).
Al 8000 piedi sigma è invece pari a 0,79 kg\m^3, cioè 0,96\1,22.
La velocità di stallo a livello del mare è data da:

Vs=(2P\rò*S*CPmax)^1\2 (formula 1)

dove P=peso, S=superficie alare, CPmax= coefficiente massimo di portanza.

Sappiamo però che essendo sigma pari al rapporto tra rò e rò(0), rò è uguale a sigma*rò(0).
La formula può essere quindi riscritta in questo modo:

Vs=(2P\(sigma*rò(0))*S*CPmax)^1\2 (formula 2)

Notare che a livello del mare sigma=1 (vedi sopra), quindi la formula 2 diventa come segue:

Vs=(2P\rò(0)*S*CPmax)^1\2 (formula 3)

Conosciamo quindi la formula per calcolare la velocità di stallo all'altezza del mare e a un'altitudine maggiore.

[(2P\rò(0)*S*CPmax)^1\2]*X=(2P\(sigma*rò(0))*S*CPmax)^1\2

da cui X=(1\sigma)^1\2

X è il valore che moltiplicato per la velocità di stallo a livello del mare (in cui sappiamo che TAS=IAS) ci permette di trovare la TAS, la velocità reale di stallo al crescere dell'altitudine. X è funzione di sigma, cioè della densità dell'aria.

Se a livello del mare la velocità di stallo è di 120 kts (IAS=TAS), a 8000 piedi la Vs sarà 120*[(1\sigma)^1\2], cioè 120*[(1\0,79)^1\2], cioè 120*1.12=134,4 kts TAS.

A 8000 piedi di altitudine però il nostro anemometro commetterà un errore di densità che è proporzionale a (1\sigma)^1\2, per cui se è vero che voliamo a una TAS di 134,4 kts, il nostro anemometro indicherà una IAS di 120 kts, con un errore di densità pari a 14,4 kts, dato che TAS=IAS*(1\sigma)^1\2, dove l'errore di densità totale è misurato dalla differenza tra le due velocità così calcolate (TAS-IAS).

Spero di essere stato chiaro, anche se ne dubito.

PS: ingegneri e tecnici vorranno scusare le imprecisioni e il linguaggio sicuramente poco tecnico...

[vihai]

La IAS non è una velocità, bensì una misura indiretta della pressione dinamica. Corrisponde alla velocità SOLO a livello del mare in aria standard.

Siccome quello che conta ai fini aerodinamici è la pressione dinamica, lo stallo a 1g lo avrai sempre a quella velocità indicata, ovvero pressione dinamica.

Chiaramente salendo in quota e diminuendo la densità dell'aria la velocità VERA dello stallo sarà maggiore.

Occhio però che, come ho imparato grazie a questo forum, questo vale finché non sali davvero in alto. Ad alte quote gli effetti di compressibilità dell'aria si fanno sentire e lo stallo avviene a IAS più alte.

Ciao,

[TKO]

Occhio però che, come ho imparato grazie a questo forum, questo vale finché non sali davvero in alto. Ad alte quote gli effetti di compressibilità dell'aria si fanno sentire e lo stallo avviene a IAS più alte.

vero ... ma solo se riesci a volare oltre lo 0.6 di mach e per macchine aeroclub è difficilino.
stallo di alta ? credo sia altrettanto difficile.

aricia

[brezzalife]

Si qualcosa ho capito: tutto sta nell' errore di densita'! in quota ho una TAS di 134 ma la IAS e' sempre 120 quindi mi fregava questo,vedendo sempre lo stesso valore della IAS; invece NO ho una ias 120 ma vado molto piu' veloce(TAS134) ma c'e' lo stallo ugualmente!
grazie

[vihai]

vero ... ma solo se riesci a volare oltre lo 0.6 di mach e per macchine aeroclub è difficilino.
stallo di alta ? credo sia altrettanto difficile.

Non sto parlando di stallo di alta che è tutt'altro fenomeno. Perché dovrei andare a Mach 0.6 ?

Anche un aereo lento (60 KIAS) che sia in grado di arrivare a, per dire, FL350 dovrebbe subire gli effetti della compressibilità perché una pressione dinamica anche di 54 hPa (se non ho sbagliato i conti) diventa un bel 23% della pressione ambiente (239 hPa) e quindi gli effetti di compressibilità si sentono.

Che poi questi effetti aumentino la Vs questo non l'ho verificato, l'ho preso per buono da quanto ho letto qui.

[Nik]

quindi gli effetti di compressibilità si sentono.

Eccome se si sentono!!!!!!!

[N757GF]

quindi gli effetti di compressibilità si sentono.

Eccome se si sentono!!!!!!!

Elabora, grazie, magari con un paio di formule.

[TKO]

l'aria la comprimi con un compressore !!!
con un'ala ,che non mi sembra assomigli a un oggetto come il suddetto, devi entrare in un campo di velocità che permettano variazioni di pressione consistenti ... che a 54kias permettimi ... mah?!

e allora sig.ri Vihai e Nik come fate ad affermare co tanta certezza del fenomeno ???

per consetire all'aria, seppur poco densa, di subire una compressione a causa del passaggio della nostra ala ci vuole una velocità che a grosse spanne è circa il 30% della velocità del suono. ( scusate ma mi confondo ... non ricordo se 30% o 60% ... ma forse più il 30% )

[AlphaSierra]

M 0.3 ricordi bene!

[vihai]

e allora sig.ri Vihai e Nik come fate ad affermare co tanta certezza del fenomeno ???

Dai calcoli, se non sono sbagliati, vien fuori una variazione di pressione (e di conseguenza del volume) del 23%, sicuramente non puoi più parlare dell'aria come fluido incomprimibile.

Quindi mi aspetto che aerodinamicamente qualcosa cambi, no?

[Black Magic]

@>vihai: intendi gli effetti di compressibilità sulla misura della pressione statica o sul comportamento dei profili aerodinamici in quelle condizioni?