La scelta della geometria delle piante alari non trae origina da considerazioni di ordine estetico o da motivazioni strutturali. La scelta della geometria di una pianta alare al posto di un'altra nasce invece da precise motivazioni aerodinamiche, poichè ogni pianta alare presenta peculiarità aerodinamiche proprie. In linea generale esistono le seguenti tipologie di geometria dell'ala: pianta alare rettangolare, pianta alare trapezia; pianta alare ellittica, pianta alare a delta; pianta alare a freccia. Ognuna di queste tipologie ha delle proprie caratteristiche aerodinamiche che la contraddistinguono. Cominciamo ad analizzare la pianta alare rettangolare. Il suo pregio dal punto di vista aerodinamico consiste nel fatto che lo stallo non avviene contemporaneamente su tutta la pianta alare, bensì inizia in corrispondenza della radice alare per poi distribuirsi gradualmente lungo tutta l'apertura 

di questa pianta alare è invece il formarsi di vortici molto grandi dietro alle estremità alari, i quali determinano una resistenza indotta molto elevata (vedi lezione sulla resistenza indotta). Particolarità completamente opposte alla pianta alare rettangolare, presenta invece la pianta alare di forma ellittica. In questo caso infatti lo stallo avviene contemporaneamente su tutta la superficie alare in modo improvviso senza dare un preavviso facilmente distinguibile. E' questo il difetto della pianta ellittica. Il pregio aerodinamico è invece il fatto che i vortici dietro alle estremità alari sono minimi e quindi la resistenza indotta è molto ridotta. Era questa l'ala del caccia britannico Spitfire, vincitore della Battaglia d'Inghilterra. Grazie a tale ala, a parità di potenza installata, il velivolo britannico era più veloce degli avversari tedeschi. Tale tipologia di pianta alare è quindi indicata per velivoli destinati a gare di velocità. La pianta alare trapezia è invece un compromesso tra le due precedenti, smussando i difetti di entrambe e mantenendo i loro pregi. La pianta alare a delta ha il pregio di avere buone caratteristiche aerodinamiche in regime supersonico. Per questo motivo, tutti i velivoli da caccia attuali hanno un'ala a delta (Eurofighter, Rafale; Mirage, F15; Grippen, etc...). Il motivi di tale pregio verrà esposto in una lezione apposita. Il difetto di tale pianta alare è invece l'assetto molto cabrato che il velivolo deve assumere nella fasi di decollo e sopratutto in atterraggio. Tale assetto infatti spesso non consente ai piloti la visione della pista coperta dal muso del velivolo. Un esempio è dato dal velivolo supersonico Concorde, il quale doveva addirittura piegare verso il basso il muso per permettere la visione della pista. L'ala a freccia è invece l'ideale per il volo in regime transonico, poichè permette di ritardare l'aumento della resistenza aerodinamica che avviene superando le velocità subsoniche. Ad essa verrà dedicata una lezione apposita per comprendere nel dettaglio il suo funzionamento aerodinamico. Essendo gli aerei ultraleggeri confinati (per il momento) nel campo subsonico, le piante alari comunemente usate dagli ulm sono quelle rettangolari, trapezie ed ellittiche. La scelta dell'una rispetto all'altra dipende dalla missione tipo che deve svolgere l'ultralight. Anche in aviazione ultraleggera e nel volo sportivo vds, è importante una scelta oculata della pianta alare per poter ottenere le prestazioni che più desideriamo dal nostro ultraleggero.

 

Ing. Massimiliano Ghielmetti;  docente di Aerotecnica

Per eventuali domande ed approfondimenti, scrivere a ghielmetti.m@lightairplanes1.com

Indice delle lezioni dell'ingegnere

Gennaio 2006

09/01/06: profili laminari NACA a sei cifre

05/01/06: profili NACA

02/01/06: principio di sostentamento dei dirigibili e delle mongolfiere

Dicembre 2005

31/12/05: aerodinamica della pallina da golf

29/12/05: definizione di lunghezza di decollo

27/12/05: interpretazione circolatoria della portanza aerodinamica

23/12/05: sostentazione aerodinamica ed aerostatica

16/12/05: curva coefficiente di resistenza  Cd - coefficiente di portanza CL

15/12/05: perchè un'automobile con una buona aerodinamica ha un consumo più contenuto?

14/12/05: curva coefficiente di portanza  CL - angolo di incidenza alfa

13/12/05: lo stallo

12/12/05: problematiche dell'ala a freccia negativa

10/12/05: caratteristiche aerodinamiche dell'ala a freccia

01/12/05: caratteristiche aerodinamiche delle piante alari

Novembre 2005

30/11/05: formulazione analitica della portanza aerodinamica

29/11/05: origine della portanza aerodinamica

28/11/05: formulazione analitica della resistenza aerodinamica

27/11/05: la resistenza aerodinamica di interferenza

26/11/05: la resistenza aerodinamica indotta

25/11/05: lo strato limite

24/11/05: resistenza aerodinamica di attrito

23/11/05: resistenza aerodinamica di forma o di scia

22/11/05: origine della resistenza aerodinamica