Spesso
i termini aerodinamica ed aerostatica vengono utilizzati senza conoscere
il loro vero significato. La differenza sostanziale dei due termini
consiste esclusivamente nella loro parte finale. Mentre la parte comune
"Aero" indica che stiamo considerando il fluido aria, la parte
seguente "dinamica" o "statica" indica due
differenti condizioni possedute dal fluido aria. Per
"dinamico" si intende qualcosa in movimento, mentre per
statico si intende invece qualcosa che è fermo. Si è quindi nel campo
dell'aerodinamica nel caso in cui l'aria ha una certa velocità rispetto
al corpo considerato; si parla invece di aerostatica quando invece il
fluido aria è fermo rispetto al corpo. In conseguenza a tali
considerazioni, quando
si
parla di sostentazione aerodinamica si intende che il corpo, per poter
essere soggetto ad una forza verso l'alto che gli permetta di volare, deve
possedere una certa velocità rispetto all'aria. Quando si parla invece di
sostentazione aerostatica, si intende che il corpo riceve una forza verso
l'alto (che gli permette di volare) anche quando è fermo rispetto
all'aria. Si parla quindi di aerodinamica nel caso degli aeroplani, mentre
si parla di aerostatica quando si considerano i dirigibili e le
mongolfiere. Gli aeroplani infatti, per poter volare, hanno bisogno di
possedere una
certa
velocità rispetto all'aria, velocità che deve essere maggiore della
velocità minima di sostentamento, conosciuta dai piloti come velocità
di stallo. Se la velocità del velivolo assume un valore inferiore a
quello della velocità di stallo, la portanza (come è illustrato in
dettaglio nella lezione relativa allo stallo) si annulla ed il velivolo
perde repentinamente quota. Le mongolfiere ed i dirigibili, invece, non
posseggono una velocità di stallo poichè la loro sostentazione non
dipende dal movimento relativo del fluido aria attorno al corpo (vedi
lezione sull'origine fisica della portanza aerodinamica). La loro
sostentazione dipende infatti dal principio di Archimede che fornisce
una spinta verso l'alto al corpo anche in assenza di movimento rispetto
all'aria (in una prossima lezione si analizzerà in dettaglio le
applicazioni aeronautiche del principio di Archimede). E' da tenere
presente che gli elicotteri appartengono al campo della sostentazione
aerodinamica. Non bisogna infatti confondere la loro capacità di
fermarsi in aria in hovering con la mancanza della necessità di avere
una certa velocità rispetto all'aria. In questo caso infatti si ha
un'ala rotante. Mentre la cellula dell'elicottero in hovering è ferma
rispetto all'aria, la pala dell'elicottero (che è praticamente la sua
ala) è in rotazione; essa possiede quindi una certa velocità rispetto
all'aria ed è questo che genera la forza di portanza che garantisce la
sostentazione del velivolo.
Ing.
Massimiliano Ghielmetti; docente di Aerotecnica
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