Curva
Coefficiente di portanza (Cl) - angolo di incidenza (alfa)
Le
caratteristiche aerodinamiche di un profilo alare, di un'ala e di un
velivolo completo, sono rappresentate da appositi grafici. Questi grafici sono
sostanzialmente due curve: la curva CL-alfa (CL = coefficiente di
portanza, alfa = angolo di incidenza), e la curva Cd-CL (Cd =
coefficiente di resistenza aerodinamica). In questa lezione esamineremo
la prima curva. Il coefficiente di portanza CL (L è l'iniziale di Lift
che in inglese significa Portanza Aerodinamica) rientra nell'equazione
della portanza aerodinamica (vedi lezione sulla formulazione analitica
della portanza). All'aumentare di tale coefficiente la portanza
aerodinamica aumenta il suo valore. Il CL dipende dalla tipologia del
profilo alare considerato e dall'angolo di incidenza (l'angolo di
incidenza è l'angolo compreso tra la direzione della velocità e la
direzione del segmento che unisce il bordo di attacco con in bordo di
uscita del profilo, segmento che prende il nome di corda).
All'aumentare
dell'angolo
di incidenza, il coefficiente di portanza aumenta in modo lineare. Questo
andamento è rappresentato dal tratto rettilineo della curva. (vedi
lavagna qui a lato). Se il profilo alare è simmetrico, il tratto
rettilineo della curva passa per l'origine degli assi. Questo significa che, aumentando l'angolo di
incidenza aumenta la portanza aerodinamica. Questo concetto è di
fondamentale importanza se vogliamo diminuire la velocità di volo
mantenendo costante la quota. Per avere un volo rettilineo orizzontale
uniforme dobbiamo avere che la portanza sia pari al valore del peso del
velivolo. Ora la portanza aerodinamica diminuisce di molto se
la velocità
diminuisce. Quindi, se vogliamo diminuire la velocità di volo e nel
contempo vogliamo mantenerci in volo rettilineo uniforme, è necessario
che il coefficiente di portanza aumenti affinchè il valore della
portanza aerodinamica rimanga costante, nonostante la diminuzione della
velocità. Per aumentare il coefficiente di portanza è sufficiente
aumentare l'angolo di incidenza (come si vede dalla lavagna). Purtroppo
il coefficiente di portanza non può aumentare in modo illimitato. Ad
certo valore elevato dell'angolo di incidenza avviene infatti lo stallo
(vedi la lezione relativa allo stallo) Il coefficiente di portanza
relativo allo stallo prende il nome di CL max, mentre l'angolo di
incidenza relativo allo stallo viene nominato Alfa di stallo. La
comprensione di tale fenomenologia aerodinamica, oltre che ai progettisti, è
di fondamentale importanza per tutti i piloti degli aerei ultraleggeri.
Se si comprendono tali fenomenologie, si avrà che le procedure e le manovre di volo non
verranno compiute a memoria ma verranno compiute in modo consapevole di ciò che
si sta effettuando. Questa differenza può apparire una sottigliezza, ma
in realtà significa spesso la differenza tra la vita e la morte, quando
in volo si è costretti dalle circostanze ad affrontare situazioni nuove
nelle quali manca l'esperienza. Questo è particolarmente vero anche per
l'aviazione ultraleggera ed il volo sportivo vds.
Ing.
Massimiliano Ghielmetti; docente di Aerotecnica
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