Come fa un aeromobile (aerodina) a volare?

[Gi Zeta]

Premetto che molto basilarmente conosco la risposta, ma gradirei approfondire le mie conoscenze.

p.s. "Perchè ha le ali" non vale come risposta, sebbene effettivamente sia così

[ciccioxx92]

Non capisco la domanda. Argomenta e forse si può rispondere.

edit

[AirGek]

Gi Zeta, usa la funzione cerca in alto.

Poi credo che tu abbia anche libri di testo a riguardo, leggiti quelli e se c'è qualcosa che non capisci torni e chiedi.

[Gi Zeta]

Nel mio libro di aerotecnica non è spiegata la meccanica del volo, questa vi è solo nel terzo volume.

Io, personalmente, so che l' aereo vola grazie alla portanza, la quale contrasta il peso e riesce a farlo staccare da terra. Essa, la portanza, si "genera" nel momento in cui il flusso relativo incontra l' ala e si divide, nel punto di ristagno, andando in parte sul dorso ed in parte sul ventre. L' aria che lambisce il dorso è costretta a passare in una strozzatura (Dorso e primo stratto d' aria non perturbato); di conseguenza essa avrà una velocità maggiore rispetto a quella passante lungo il ventre e sarà in depressione rispetto ad esso. La differenza di pressione fra dorso e ventre fa in modo che la forza aerodinamica generata ammetta una componente verso l' alto (portanza) sufficiente ad equilibrare il peso dell' aeromobile.

So solo questo, purtroppo...

p.s. Ho guardato in tutta la sezione prima di postare la domanda, ma non ho trovato niente.

[AirGek]

Come ti ha detto ciccio devi essere più specifico. La tua domanda è tanto generica quanto lo è la tua risposta, ciò significa che l'unica risposta che avresti ricevuto è quella che sei in grado di darti da solo.

[Gi Zeta]

Innanzitutto mi scuso, perchè prima ho detto una castroneria: nel mio libro è presente un intero capitolo dedicato alla sostentazione aerodinamica (e non meccanica del volo, come ho scritto prima ).
Quello che mi interesserebbe è appunto la sostentazione aerodinamica, non so se è più precisa così la domanda.

p.s. In ogni caso credo leggerò/studierò il capitolo presente sul mio libro.

[tartan]

Quando arrivò il primo 747 a FCO, eravamo tutti li ad aspettarlo in hangar e quando si avvicinò rullando, dopo l'atterraggio, la folla aumentò, incrementata da curiosi e giornalisti. Noi eravamo rapiti e sognanti di fronte a quella enorme creatura che si avvicinava. Un giornalista si avvicinò a noi e ci chiese se eravamo dipendenti Alitalia. Alla nostra risposta affermativa mi chiese se poteva chiedermi come facesse una cosa così grande a volare. Girai la domanda al mio collega più vicino dicendo: lui lo sa e glielo può spiegare perchè è proprio il suo lavoro. Il giornalista gli pose la domanda e lui, dopo averci pensato un pò su, rispose: ma lo sa che me lo sto chiedendo anche io?

[ciccioxx92]

Quando arrivò il primo 747 a FCO, eravamo tutti li ad aspettarlo in hangar e quando si avvicinò rullando, dopo l'atterraggio, la folla aumentò, incrementata da curiosi e giornalisti. Noi eravamo rapiti e sognanti di fronte a quella enorme creatura che si avvicinava. Un giornalista si avvicinò a noi e ci chiese se eravamo dipendenti Alitalia. Alla nostra risposta affermativa mi chiese se poteva chiedermi come facesse una cosa così grande a volare. Girai la domanda al mio collega più vicino dicendo: lui lo sa e glielo può spiegare perchè è proprio il suo lavoro. Il giornalista gli pose la domanda e lui, dopo averci pensato un pò su, rispose: ma lo sa che me lo sto chiedendo anche io?

E se il tuo collega vedeva l'A380?

[AirGek]

Quello lo sanno tutti come vola, col computer.

[Ospite]

[ciccioxx92]

Quello lo sanno tutti come vola, col computer.

Gli fai confondere l'idee così... Poi ci crede davvero.

[AirGek]

Perchè è una bugia?

[ciccioxx92]

Aerodinamicamente parlando, sì.

[AirGek]

Non proprio, un aereo convenzionale quando si inclina inizia a scendere...

[m.forna]

Non proprio, un aereo convenzionale quando si inclina inizia a scendere...

Anche quello, solo che compensa autonomamente.

[AirGek]

Infatti, vola come vola grazie al computer.

[m.forna]

Infatti, vola come vola grazie al computer.

Vola come vola sì.
Vola e basta no.

[ciccioxx92]

Non proprio, un aereo convenzionale quando si inclina inizia a scendere...

Il ché non c'entra molto con l'aerodinamica.

Se vuoi criticare l'automazione su un 380, sei libero di farlo. Così, però, staremo confondendo l'idee a quello a cui stavamo cercando di metterle in ordine, non credi?

Adesso aspettati la domanda "Il 380 non ha ali convenzionali?" et simila.

[AirGek]

Non proprio, un aereo convenzionale quando si inclina inizia a scendere...

Il ché non c'entra molto con l'aerodinamica.

E con che c'entra?

[m.forna]

Non proprio, un aereo convenzionale quando si inclina inizia a scendere...

Il ché non c'entra molto con l'aerodinamica.

E con che c'entra?

Con l'automazione, you know!

[AirGek]

Io ho scritto che un aereo convenzionale quando viene inclinato inizia a scendere, ciccio dice che questo c'entra poco con l'aerodinamica, io a sto punto vorrei sapere con che c'entra perchè ho sempre creduto che la colpa di quando inclino il cessna e se non tiro va giù fosse dell'aerodinamica.

[MatteF88]

Non capisco..il fly by wire agisce sulle superfici mobili dell'aereo no? Quindi l'aerodinamica c'entra per forza...mi son perso qualche passaggio?

[ciccioxx92]

Tu hai affermato che il 380 vola col computer, quando aerodinamicamente parlando non è vero.
Il 380 vola con gli stessi principi di un 747 o di un cessna.
I principi di base rimangono uguali.
Con la tua frase:

Non proprio, un aereo convenzionale quando si inclina inizia a scendere...

intendevi principalmente punzecchiare i sistemi prediletti da Airbus (e nello specifico, del 380).
Ecco perché ti ho detto che non c'entra molto con l'aerodinamica (sempre ciò che ho quotato).

[ciccioxx92]

Non capisco..il fly by wire agisce sulle superfici mobili dell'aereo no? Quindi l'aerodinamica c'entra per forza...mi son perso qualche passaggio?

Sì.
Prima di agire, il fbw pensa. Insomma, anziché pensarci solo in due, in cabina c'è un terzo che pensa a ciò che stai facendo.

Per farla semplice.

[Ospite]

E' semplice, se tiri sale, se spingi scende.

[FAS]

Non proprio, un aereo convenzionale quando si inclina inizia a scendere...

Il ché non c'entra molto con l'aerodinamica.

Se vuoi criticare l'automazione su un 380, sei libero di farlo. Così, però, staremo confondendo l'idee a quello a cui stavamo cercando di metterle in ordine, non credi?

Adesso aspettati la domanda "Il 380 non ha ali convenzionali?" et simila.

Beh l'affermazione di AG è esatta!

Evitando di complicare il fenomeno con condizioni al contorno addizionali….:
AG dice semplicemente che per effettuare una virata livellata con un velivolo non dotato di AEB FBW c’è bisogno di un comando di pitch accoppiato al comando di bank, perche aumentando l’angolo di bank, la portanza si riduce e quindi la macchina inizia a perdere quota; inoltre riportando a neutro la macchina per effetto auto-stabilizzante esce dalla virata imposta.
Su di un velivolo AEB FBW (A320, A330, A340, A380) un determinato input di bank fino all’angolo desiderato seguito dal un rilascio a neutro fa rimanere il velivolo all’angolo di bank desiderato facendogli compiere dei circoli perfetti senza perdita di quota perchè la perdita di lift è sempre compensata dall’automazione senza l’intervento del pilota.

Se volete possiamo scrivere sul tema piu dettagli...


comunque questa è Meccanica Del Volo

[MarcoGT]

Se volete possiamo scrivere sul tema piu dettagli...

Se si parla di FBW ci sto

[flyingbrandon]

Beh l'affermazione di AG è esatta!
Evitando di complicare il fenomeno con condizioni al contorno addizionali….:
AG dice semplicemente che per effettuare una virata livellata con un velivolo non dotato di AEB FBW c’è bisogno di un comando di pitch accoppiato al comando di bank, perche aumentando l’angolo di bank, la portanza si riduce e quindi la macchina inizia a perdere quota; inoltre riportando a neutro la macchina per effetto auto-stabilizzante esce dalla virata imposta.
Su di un velivolo AEB FBW (A320, A330, A340, A380) un determinato input di bank fino all’angolo desiderato seguito dal un rilascio a neutro fa rimanere il velivolo all’angolo di bank desiderato facendogli compiere dei circoli perfetti senza perdita di quota perchè la perdita di lift è sempre compensata dall’automazione senza l’intervento del pilota.
Se volete possiamo scrivere sul tema piu dettagli...
comunque questa è Meccanica Del Volo

sì ma...ciccio risponde alla domanda " Perché sta per aria"....Gek al " in che modo lo fa"....il perchè non è dovuto ai computer...
Ciao!

[JT8D]

Sono come sempre molto interessanti le discussioni sul FBW (che naturalmente si possono continuare nei thread già esistenti sull'argomento o su nuovo thread se necessario), però qui torniamo a parlare di "perchè sta per aria" un generico aeroplano.

o, personalmente, so che l' aereo vola grazie alla portanza, la quale contrasta il peso e riesce a farlo staccare da terra. Essa, la portanza, si "genera" nel momento in cui il flusso relativo incontra l' ala e si divide, nel punto di ristagno, andando in parte sul dorso ed in parte sul ventre. L' aria che lambisce il dorso è costretta a passare in una strozzatura (Dorso e primo stratto d' aria non perturbato); di conseguenza essa avrà una velocità maggiore rispetto a quella passante lungo il ventre e sarà in depressione rispetto ad esso. La differenza di pressione fra dorso e ventre fa in modo che la forza aerodinamica generata ammetta una componente verso l' alto (portanza) sufficiente ad equilibrare il peso dell' aeromobile.

So solo questo, purtroppo...

Ed è sbagliato: non c'è nessuna strozzatura, e questa spiegazione è una di quelle errate che spesso vengono fuori. A riprova di quel che dico, guarda qui:

http://www.grc.nasa.gov/WWW/k-12/airplane/wrong3.html

Paolo

[Gi Zeta]

Ed è sbagliato [...]

Mi era stato spiegato a scuola in questo modo... che schifo .
Potresti/potreste (se desidera farlo qualcun altro) spiegarmi come, in realtà, si genera la portanza?

[flyingbrandon]

Ed è sbagliato [...]

Mi era stato spiegato a scuola in questo modo... che schifo .
Potresti/potreste (se desidera farlo qualcun altro) spiegarmi come, in realtà, si genera la portanza?

Non è che sia sbagliato...anche al corso ATPL lo spiegavano così. Devi però premettere che, è un modello con determinate condizioni iniziali e che, in realtà il fenomeno è più complesso. Viene spiegato in quel modo perché, tramite quel modello si semplifica e viene spiegato bene il concetto dei vari rapporti tra pressioni e velocità.
Ciao!

[Gi Zeta]

Nel mio libro dice:

"Per comprendere il fenomeno fisico che dà luogo alla portanza di un' ala, consideriamo una sezione d' ala immobile e che formi una certa incidenza alpha con la corrente traslatoria che la investe con la velocità V.
Si ha dapprima l' impressione che l' aria colpisca la superficie inferiore inclinata dell' ala e che quest' ultima sia sorretta dall' aria. La realtà invece è diversa.
Infatti andando a misurare le pressioni lungo il profilo alare, constatiamo che la parte dorsale o estradosso è sede di depressione mentre la parte mentre la parte ventrale o intradosso è sede di pressioni.
Si nota anche che la depressione dorsale è notevolmente maggiore delle compressione ventrale.
L' ala è quindi parzialmente aspirata verso l' alto dall' aria che scorre sul dorso ed il contributo alla portanza totale dovuto a questa depressione o aspirazione è notevolmente maggiore del contributo dovuto alla pressione che agisce sul ventre. Il fenomeno è dovuto al fatto che a causa della forma del profilo le velocità locali dell' aria lungo il dorso sono maggiori di quelle lungo il ventre.
Consideriamo un profilo alare tenendo presente il principio di Bernoulli (p + 1/2*rho*V^2= cost).
Nel tratto iniziale del dorso la corrente fluida aumenta di velocità (come in una sezione convergente di un condotto in campo subsonico), ed allora si ha una diminuizione di pressione a monte dell' ala.
Invece su quasi tutto il ventre la corrente fluida diminuisce di velocità (come in una sezione divergente di un condotto) e vi determina prevalentemente un aumento di pressione.
La somma delle pressioni ventrali e delle depressione dorsali, quest' ultime notevolmente superiori alla prime, come già detto, dà luogo all' azione sostentatrice."

E' "corretto"?

[flyingbrandon]

Nel mio libro dice:

"Per comprendere il fenomeno fisico che dà luogo alla portanza di un' ala, consideriamo una sezione d' ala immobile e che formi una certa incidenza alpha con la corrente traslatoria che la investe con la velocità V.
Si ha dapprima l' impressione che l' aria colpisca la superficie inferiore inclinata dell' ala e che quest' ultima sia sorretta dall' aria. La realtà invece è diversa.
Infatti andando a misurare le pressioni lungo il profilo alare, constatiamo che la parte dorsale o estradosso è sede di depressione mentre la parte mentre la parte ventrale o intradosso è sede di pressioni.
Si nota anche che la depressione dorsale è notevolmente maggiore delle compressione ventrale.
L' ala è quindi parzialmente aspirata verso l' alto dall' aria che scorre sul dorso ed il contributo alla portanza totale dovuto a questa depressione o aspirazione è notevolmente maggiore del contributo dovuto alla pressione che agisce sul ventre. Il fenomeno è dovuto al fatto che a causa della forma del profilo le velocità locali dell' aria lungo il dorso sono maggiori di quelle lungo il ventre.
Consideriamo un profilo alare tenendo presente il principio di Bernoulli (p + 1/2*rho*V^2= cost).
Nel tratto iniziale del dorso la corrente fluida aumenta di velocità (come in una sezione convergente di un condotto in campo subsonico), ed allora si ha una diminuizione di pressione a monte dell' ala.
Invece su quasi tutto il ventre la corrente fluida diminuisce di velocità (come in una sezione divergente di un condotto) e vi determina prevalentemente un aumento di pressione.
La somma delle pressioni ventrali e delle depressione dorsali, quest' ultime notevolmente superiori alla prime, come già detto, dà luogo all' azione sostentatrice."

E' "corretto"?

Come ti ho scritto prima...è un modello semplificato sottostante alle ipotesi per poter utilizzare bernoulli e spiegare le differenze di velocità e pressione.
Ciao!

[Gi Zeta]

Si, intendevo quello.
Qualcuno mi sa indicare un sito/testo in cui posso trovare la "spiegazione completa"?

[1stAirbus]

Ciao Gi Zeta, provo a risponderti io, ti premetto che non sono un tecnico, ma la cosa mi appassiona assai.
Ti mando intanto il link di questo Foro dove se ne è discusso: http://www.md80.it/bbforum/viewtopic.php?f=48&t=21689
Per spegare un fenomeno del genere si può fare ricorso alla matematica, che ti spiega come quello che già ti è stato detto, tra pressioni sull'intradosso e sull'estradosso, è corretto. Per approfondimenti (occorre una certa conoscenza matematica) cerca le equazioni di Navier-Stokes e studiatele.
Però, alla mano, sappiamo bene che non possono essere le equazioni che giustificano il principio; le equazioni, semmai, lo traducono in linguaggio più comprensibile e formale, ma non sono la causa del fenomeno, semplicemente perchè non possono esserlo.
Allora si avverte la necessità di capire come un fenomeno abbia origine. Personalmente ho trovato motivi antropologici alla base della difficoltà di incomprensione: l'uomo non sa volare, perciò non può tastare con mano che cosa succede a librarsi nell'aria come un uccello. da qui la difficoltà a percepire un fenomeno da lui abbastanza distante, non colmato neppure dal volare attraverso un mezzo (l'aereo) in quanto non è lui stesso che vola, ma il mezzo che vola per lui, che è diverso.
Ma scendiamo nel pratico: per volare c'è un metodo assai intuitivo che è il Principio di Archimede, questo va bene per gli areostati, ma non per le aerodine.
Le aerodine sfruttano principi dinamici e non statici, lo dice il nome stesso, quindi prima di tutto bisogna imparare a conoscere come reagisce un fluido al movimento.
Prima di tutto occorre cercare qualcosa che assomigli a un'aerodina e la prima cosa che viene in mente sono gli uccelli, ma è meglio non pensarci, perchè è più difficile usare questo modello! Per avere un'idea migliore di ciò che succede dinamicamente è meglio scendere sott'acqua e osservare gli squali. Benchè gli squali siano dotati di un fegato prestante, in grado di contribuire al proprio sostentamento, si scopre una cosa molto interessante, cioè che se uno squalo si ferma completamente, va a fondo! Allora ci deve essere qualcosa nel suo movimento che lo tiene su, qualcosa che funziona anche a bassa velocità. Questo qualcosa, appare evidente, è il moto vorticoso dell'acqua attorno alle parti del suo corpo, in particolare attorno alle pinne ventrali. Siccome l'acqua è molto più densa dell'aria, questo fenomeno si avverte meglio.
Si intuisce facilmente che il moto vorticoso dell'acqua può avere origine solo da un fenomeno molto importante, che è presente anche nell'aria: la viscosità. Senza la viscosità non sarebbe possibile il moto vorticoso, quindi non sarebbero possibili i giochi di energia.
Un metodo semplice per capire la portanza è infatti ragionare sul bilancio energetico piuttosto che sulle espressioni delle forze: uno squalo avanza nell'acqua e per farlo deve spendere energia, che fine fa questa energia? Questa energia provoca le turbolenze nell'acqua, in modo particolare c'è dell'acqua che è spinta verso il basso. Secondo il principio di conservazione dell'energia, il sistema acqua deve reagire alla modifica impressa dallo squalo e lo fa. L'acqua reagisce alla modifica impartita spingendo il corpo del pesce verso l'alto!
Ma c'è ancora una cosa poco chiara: come mai le turbolenze spingono proprio verso l'alto e come mai non c'è movimento delle pinne ventrali? Lo squalo infatti, a differenza di altri pesci, si spinge solo con la coda. La forma e l'angolo di attacco delle pinne ventrali permettono l'assetto corretto con il flusso d'acqua. Il resto lo spiega l'effetto Coanda, cioè, la superficie delle pinne ventrali incontrerà un certo numero limitato di molecole che, se non ci fosse attrito, non trasmetterebbero il moto alle molecole circostanti, quindi non creerebbero alcun flusso fluido, quindi non potrebbero far nascere alcuna portanza.
Lasciamo il "pesciolino affettuoso" a bagno e torniamo per aria, il fenomeno che investe le aerodine è il medesimo: creazione di un certo flusso d'aria attorno all'ala e conseguente reazione di questo con la stessa causa che lo ha generato. Io cedo energia all'aria circostante e questa reagisce spingendomi da qualche parte, è un principio fisico ben definito. Coanda spiega perchè si genera questo flusso, cioè per via della rotazione delle molecole attorno all'ala e del trascinamento delle molecole vicine per puro e semplice attrito! Sembra impossibile che sia l'attrito a permettere il volo, eppure è così. Il dorso dell'ala (ecco perchè i motori e altre diavolerie sono sotto l'ala e non sopra) detto brutalmente, "caccia giù l'aria". L'aria "che non è fessa" reagisce e spinge su l'aereo!
Analizziamo lo stallo: lo stallo parla di moto "turbolento" intorno all'ala, sotto un certo punto di vista il moto è sempre "turbolento" intorno all'ala, serve per permettere il volo! Se ci pensi l'ala stalla quando il fluido che scorre sopra la sua superficie non riesce più a starvi attaccato per bene! L'effetto Coanda diminuisce drasticamente e l'ala non è più in grado di "cacciare giù l'aria". La portanza a quel punto diminuisce di brutto!
Ora, ti ripeto, non sono un tecnico e mi sono espresso con parole "del Popolo", ma penso che nei modelli che ho portato ad esempio il fenomeno della portanza sia spiegato sufficientemente.
Spero di esserti stato utile. Ciao.