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Dato che l’Amico Franco ha introdotto in un post la problematica dell’Allungamento e l’Amico Giorgio ne ha sollecitato una discussione, traggo dai miei appunti alcune note al riguardo.
Sono solamente alcune delle considerazioni, e sarebbero tante, sull’allungamento.

Iniziamo precisando cosa si intende per allungamento che identifichiamo con il simbolo λ (lambda).
E’ il rapporto fra l’apertura alare L e la corda media geometrica c

λ = L /c od anche, se vogliamo considerarla in funzione della Superficie alare

λ = Lq /S dove Lq corrisponde all’apertura alare al quadrato.

Come Franco ha evidenziato, una delle resistenze generate da un’ala nel suo moto è la Resistenza indotta Ri che dipende in modo direttamente proporzionale al quadrato del Cp di funzionamento dell’ala ( perciò maggiore Cp e maggiore Ri ) ed in modo inversamente proporzionale all’ allungamento ( maggiore λ minore Ri ) .
Inoltre dipende da altri fattori quali la forma alare in pianta, mediante opportuno coefficiente, dalla forma delle estremità alari ( es : winglet ) e dalla presenza di freccia e svergolamenti geometrici e/o aerodinamici.
Il fatto che la Ri sia inversamente proporzionale all’allungamento sta a significare che se l’allungamento è infinito la Ri è nulla. Conseguentemente, in teoria, l’unica resistenza generata dall’ala è quella di forma.
Quali siano i vantaggi derivanti da un determinato allungamento piuttosto di un altro lo ha definito l’esperienza.
Questa ha dimostrato che su modelli lenti un allungamento elevato da notevoli benefici in termini di riduzione di Ri con un Cp di funzionamento elevato.
Invece nel caso di modelli veloci che lavorano a Cp basso i benefici sono irrilevanti essendo che se il Cp tende a zero lo fa anche la Ri.
Inoltre in funzione dell’allungamento variano sia l’incidenza di minima resistenza che quella di massima efficienza mentre, per valori di allungamento inferiori a 6, diminuisce l’incidenza di portanza massima e del corrispondente valore di Cpmax.

Come influisce l’allungamento nei confronti della forma della pianta alare ?
Ebbene, nell’ala rettangolare la notevole corda di estremità favorisce la formazione dei vortici di estremità, il che porta un aumento della Ri fino ad un 10%. A sua volta questo comporta una riduzione della portanza in estremità ed un conseguente sovraccarico sul resto dell’ala come se il carico alare fosse maggiore di quello che effettivamente è.
Con questa ala lo stallo si verifica prima nella parte centrale ed è pertanto più controllabile.
La forma della pianta alare per il quale il valore della Ri risulta minimo è la forma elittica.
Nell’ala elittica il centro di Pressione cade lungo un’asse che mediamente si trova fra il 25% ed il 33% della corda ciò comportando una distribuzione elittica della portanza.
Però questa forma di ala presenta alcuni aspetti negativi.
Essendo il valore della Portanza uniformemente distribuito lungo l’apertura lo stallo avviene contemporaneamente e quindi bruscamente su tutta l’ala.
Invece per modelli di piccole dimensioni la ridotta corda d’estremità comporta un NRe locale più basso che ingenera un aumento della resistenza di forma con conseguente stallo di estremità.
Un buon compromesso fra questi punti estremi è rappresentato dall’ala trapezia la quale presenta l’indubbio vantaggio strutturale dello spessore uniformemente decrescente come avviene per i carichi a flessione che agiscono su di essa.
Con l’ala trapezia è però necessario non ridurre eccessivamente la grandezza della corda di estremità per non incorrere nella solita riduzione del NRe locale.
Pure in questo caso l’esperienza ci da un valido aiuto insegnandoci che un buon rapporto di rastremazione è circa fra 2:1 e 1,7:1, dipendendo principalmente dalle dimensioni del modello, ma di non scendere comunque sotto i valori di 12-11 cm di corda d’estremità.

A questo punto sorge spontanea la domanda : quale può essere l’allungamento massimo ?
Conoscendo il valore del NRe critico del profilo adottato possiamo, per l’ala rettangolare, usare la seguente formula :

max = [attachmentid=6180]

Per pianta rastremata il valore della corda minima sarà :

c min = L/ max

Impiegando tale metodo saremo sufficientemente sicuri di evitare lo stallo d’estremità.