Citazione:
Originalmente inviato da Angelo  - A parità di altri parametri, in volo orizzontale, la velocità di crociera è determinata dalla posizione del baricentro. Se picchiato l'aliante è più veloce, se cabrato l'aliante è più lento. |
Vorrei approfondire questo concetto, almeno per come la vedo io, partendo dal fatto che l'osservazione diretta conferma quanto dichiari.
La velocità di crociera orizzontale è quella a cui il profilo alare crea la portanza necessaria a sostenere il peso dell'aereo, con l'aggiunta (con il segno corretto) del contributo del piano di coda, il quale ha lo scopo di correggere dinamicamente il CG per farlo coincidere con il CP (se i due punti non coincidessero ci sarebbe una rotazione lungo l'asse trasversale, ovvero un movimento a cabrare o a picchiare). La somma tra il peso reale dell'aereo ed il contributo del piano di coda lo chiamerò "peso dinamico", che coincide con la portanza totale che devono avere le ali.
In queste condizioni l'aereo vola in volo rettilineo costante (non ha accelerazioni in senso verticale e non ha rotazioni sull'asse trasversale) ed a velocità costante (nessuna accelerazione in senso orizzontale). Ovviamemente la traiettoria di volo non sarà orizzontale, ci sarà una minima componente di discesa.
Immaginiamo di avere il CG che già coincide con il CP, quindi il piano di coda è neutro (*). In queste condizioni il carico alare (inteso come portanza totale, non come portanza per unità di superficie) coincide con il peso del modello, essendo nullo il contributo del piano di coda.
Avendo appurato quanto sopra, vediamo cosa succede se il CG viene improvvisamente spostato in avanti. Il piano di coda dovrebbe essere inclinato verso l'alto, in modo da generare una portanza negativa capace di bilanciare la coppia di rotazione (a picchiare) che si crea a causa della distanza tra GC e CP. Questa portanza negativa, ovviamente, deve essere sopportata dalla portanza alare, altrimenti l'aereo inizierebbe a scendere sotto questa spinta. Per aumentare la portanza c'è solo un modo: aumentare la velocità e/o aumentare l'angolo di incidenza. In prima battuta non c'è nulla che provochi un aumento della velocità, c'è però qualcosa che aumenta l'incidenza anche senza che l'aereo modifichi il suo assetto: l'aumento del "peso dinamico" dell'aereo provoca inevitabilmente che aumenta la componente verticale di discesa, a pari di velocità, e quindi cambia l'angolo che l'aereo ha con l'aria che lo investe e, di conseguenza, la portanza generata dalle ali. Questo fenomeno si interrompe quando si arriva ad un nuovo equilibrio tra le varie forze.
In questa trattazione non ho considerato l'effetto delle variazioni dell'angolo di incidenza sul piano di coda. Si tratta di variazioni minime che, però, credo che portino effettivamente all'aumento di velocità che è riscontrabile quando il CG è spostato in avanti. Ci ragiono sopra e, se trovo una spiegazione, la posto in un nuovo messaggio.
Carlo
(*) affermazione vera se ignoriamo la componente verticale del moto dell'aereo, trascurabile in prima approssimazione, che porterebbe il piano di coda ad avere una leggerissima portanza positiva..