Citazione:
Originalmente inviato da sloper_marco  ... avevamo iniziato a parlarne in una precedente discussione, poi chiusa per non conformità degli ultimi post al regolamento del forum.
Considerato che però l'argomento è interessante, la riapro, pregando i "facinorosi" (mi piace...  ) di ....fare i bravi bambini, sennò vi (ci)sculacciano.
Più o meno ci eravamo lasciati con queste domande: - Un aereo in virata è in "equilibrio"
 ? - Quale forza fa equilibrio a quale forza?
- Qual'è la scomposizione di forze corretta di un aereo virata ?
...avanti miei prodi! |
Riprendo da una mia discussione di alcuni anni fa ( qualcuno ricorderà la virata in termica proposta da Odi):
.......supponendo di partire dalla condizione di volo rettilineo uniforme ( quindi di equilibrio delle forze) si esegua una virata corretta con angolo di inclinazione
teta.
Tale angolo produce una componente trasversale
FC della portanza che, non essendo equilibrata, incurva la traiettoria dando luogo alla virata corretta.
Le nuove condizioni di equilibrio sono le seguenti.
-La resistenza equilibrata dalla trazione (
R=T)
-Il peso non è più equilibrato dalla portanza ma dalla sua componente verticale (
Lv costeta= W)
-La componente orizzontale della portanza (
Fc=Pv senteta ) non è più equilibrata da nessuna forza ma
genera quella forza centripeta senza la quale non vi può essere moto curvilineo.
Pertanto da questa ultima considerazione di condizione di
non equilibrio, risulta che, per poter eseguire una virata di raggio
r, occorre una forza
Fc non equilibrata e perpendicolare alla traiettoria che nel caso di virata coordinata richiede una angolo
teta tale che la forza (
Fc=Pv senteta) soddisfi la condizione (
Rv= W Vq /g Pv senteta).
Inoltre se ne deduce che un velivolo che esegue una virata orizzontale di raggio
Rv ha bisogno tassativamente di una portanza
Pv che soddisfi la condizione precedente e quindi eguale a (
W Vq /g Rv senteta) che non eguaglia certamente il peso.
Ma ad eguagliare il peso vi è la componente verticale della portanza :
Pv= W/ costeta E qui mi fermo evidenziando però due cose : Per prima il generarsi di una forza centripeta ( altri parlano di centrifuga e di azione e reazione eguale e contraria. )
Per secondo se non cè equilibrio delle forze ci deve però essere un
equilibrio dei momenti.
Comunque sia, siate o non in accordo con quanto scritto, la cosa mi lascia assolutamente, gioiosamente, piacevolmente indifferente.
Aggiungo alcune cose : -A velocità costante langolo di inclinazione del modello deve crescere al ridursi del raggio di virata. -A raggio costante langolo di inclinazione del modello deve crescere allaumento della velocità di virata.
Tanto più la virata è veloce e stretta tanto maggiore deve essere linclinazione laterale del modello perché aumenta la forza centripeta necessaria.
In quanto la componente orizzontale della portanza non è più equilibrata da nessuna forza ma genera quella forza centripeta senza la quale non vi può essere moto curvilineo.
In ogni caso la velocità non può scendere al di sotto della velocità di stallo che aumenta con langolo di inclinazione trasversale. La velocità di discesa aumenta al crescere dellangolo di inclinazione e quindi al ridursi del raggio di virata. Questo è il tributo da pagare se si volesse rimanere all' interno della termica ma che solitamente co0mpensato dalla velocità ascensionale dell'aria. Un modello centrato per il volo rettilineo diventa leggermente picchiato in virata in quanto laria lo investe con un flusso circolare che determina una riduzione del diedro longitudinale e che deve essere compensato con un leggero comando a cabrare. In virata linclinazione verso il centro è tanto maggiore quanto minore è il raggio della virata. In tale modo la portanza genera una componente orizzontale costituente la forza centripeta necessaria per il moto circolare come sopra detto. Se incliniamo il modello di 30°e la velocità rimane invariata ( ipoteticamente in quanto se non aumentiamo la potenza del motore la velocità tende a diminuire a causa dell aumento di resistenza) la portanza P, che in assetto orizzontale è pari al peso Q, diminuisce e diventa, come componente utile al sostentamento pari a Pcos30°= 0,866P minore appunto di Q. Pertanto, per evitare perdita di quota è necessario che il Cp aumenti nel rapporto 1/cos30°=1,155 cosa che si ottiene cabrando con lelevatore in modo tale che la sua azione porti lala ad un angolo di attacco maggiore e corrispondente al nuovo Cp necessario. Il necessario incremento di CP aumenta con funzione trigonometrica con laumentare dellangolo di inclinazione e pertanto a 45° aumenta del 41,4%, a 60° del 100% ed a 90° arriva allinfinito. In una virata a coltello tutta la portanza dellala agisce solo come forza centrifuga ed il sostentamento deve essere assicurato dalla vista laterale della fusoliera. Un pluri a motore non ha alcun problema ad eseguire le virate a coltello, il volo a coltello rettilineo o il looping a coltello in quanto la potenza del motore e quindi velocità ed inerzia, permettono loro di farlo. Ma un aliante, tanto per citare un modello diverso? Come detto già detto, se vogliamo eseguire una virata con minor raggio, e quindi più stretta, se non è possibile aumentare la velocità tanto quanto serve cioè con andamento quadratico rispetto alla portanza, si deve aumentare il Cp. Ma di quanto ? Ebbene, per quel tale profilo sul quel tale modello esiste un Cpmax ad un certo angolo di incidenza per il quale esiste una velocità minima di sostentamento
Comunque sia, siate o non in accordo con quanto scritto, la cosa mi lascia gioiosamente, assolutamente, piacevolmente indifferente.
