Mi allaccio per un attimo alla domanda dell'amico Carlo sul post del 737MAX e ne prendo spunto per fare chiarezza su ste famose eliche controrotanti dei bimotori.
premessa:
Su aerei piccoli, in genere a pistoni a volte si trovano eliche che girano in senso inverso, e precisamente la sinistra destrorsa (oraria) e a destra sinistrorsa (antioraria) dando per scontato che il senso va guardato nella direzione di marcia, cioè da dentro l'aereo; questo viene ottenuto modificando alcuni elementi meccanici del motore. Sui pistoni, perchè sui turboprop l'inversione della rotazione comporterebbe una modifica più profonda a livello di tutto l'albero turbina/compressore, praticamente un nuovo motore.
ok, detto questo specifichiamo che questo viene fatto unicamente per diminuire la differenza di trazione asimmetrica in caso di piantata di un motore.
Solo diminuire? differenza di trazione? perchè?
perchè la fisica e l'aerodinamica ci insegnano che in un'elica che gira col suo asse non parallelo all'asse di traslazione il percorso della pala che scende dal top del disco di rotazione fino al punto più basso avanza nel flusso d'aria, e quindi il vento relativo risulterà maggiore, mentre la sua pala gemella che sale, al contrario retrocede nel flusso avendo così una risultante di vento relativo inferiore.
Vento relativo è uguale a portanza che si genera, quindi una pala che scende crea più portanza di una che sale. In un aereo in salita però, se l'aereo è livellato le 2 pale creano la stessa portanza.
Quando controrotanti, le pale sono controrotanti verso l'interno perchè in questo modo la pala che scende sta dalla parte della fusoliera, risparmiando così quel metro di braccio rispetto ad una posizione esterna all'asse di rotazione, lontano dalla fusoliera.
E credetemi, quando pianta motore su bimotori con poca potenza tutto fa, pure quegli 80/90 cm di braccio in meno, dal momento che la fusoliera imbardata od il timone tutto da una parte creano una resistenza mostruosa.
Con motori potenti invece l'esubero di potenza aiuta a mantenere una buona velocità anche con tutto il timone deflesso, quindi motore tutto dentro e pedale in fondo.
Per questo motivo su aerei che non hanno eliche controrotanti si parla di "motore critico":
Il motore critico è quello che piantando, usando un francesismo, ti mette più nella merda, cioè con motori tradizionali destrorsi è il destro. Unicamente per quel metro di braccio in più e quel poco di trazione in più della pala che scende che si trova appunto esternamente.
tutto qui, non c'entra nulla la coppia del motore, la resistenza dell'elica, il punto di applicazione della trazione od altro; il motore controrotante è solo un trucco per attenuare, o meglio uniformare l' "effetto P" tra i 2 motori ed eliminare il motore critico (o renderli critici entrambi, come volete
).
E perchè a volte si sente dire (anche da me) che nei modelli i motori controrotanti lasciano il tempo che trovano?
Primo perchè la scelta di eliche sinistre è limitata, e poi perchè tanto il 90% delle volte se ti pianta 1 motore il modello entra in vite e casca, a prescindere da quei 7/8cm di braccio in più o in meno.
l'effetto P in un modello è abbastanza trascurabile rispetto all'effetto disastroso della imbardata, perdita di potenza e velocità ed azioni scorrette del pilota.
l'effetto P è anche il motivo per il quale in salita sugli aerei si dà piede destro e sui modelli bisognerebbe dare timone destro, ed anche uno dei motivi perchè sui modelli si tende a dare qualche grado a destra al motore. (in effetti in un modello bimotore questo disassamento avrebbe meno senso in quanto gli assi di rotazione non coincidono con quello dell'aereo).
Boh, stasera ci ripensavo, non avevo sonno e mi è venuto di scrivere questo.
Spero sia utile e sicuramente apprezzo ogni intervento di supporto aerodinamico da parte degli ingegneri del forum, con formule e schemi, io ho cercato di parlare semplice, "al popolo", che mi riesce meglio.
Un mio professore diceva che una buona spiegazione delle cose difficili è quella che faresti per spiegarle a tua nonna, con parole semplici.
