Winglets (attenzione, argomento tecnico :) )

[dilbert]

Originalmente inviato da batman

la teoria delle alette delle derive parla naturalmente di scorrimento del flusso, in soldoni se orienti l' aletta in un certo modo con un certto angolo il flusso che scorre e crea i vortici viene indirizzato sulla Winglet in modo da eliminare il vortice e addirittura INCREMENTARE la spinta in avanti (come fa una vela di bolina).
Questo dovrebbe??? valere sugli aerei???

Esatto, riducono l'attrito indotto (dai vortici) e se progettati bene forniscono una piccola spinta in avanti. Sugli aerei di linea funzionano decisamente bene proprio per le caratteristiche del volo (velocita' definita/costante e volo rettilineo). A volte sono addirittura utlizzati unicamente per ridurre i vortici alari in fase di atterraggio (piu' l'aereo e' pesante + i vortici sono importanti e + si deve attendere per far atterrare l'aereo successivo). Si possono quindi ottimizzare al meglio per una unica condizione di volo. Per quanto riguarda gli alianti il tema, per quello che ne so io, e' piuttosto controverso. E' difficile dire se veramente portano dei vantaggi sopratutto pensando che si possono ottimizzare unicamente per una determinata condizione di volo. Personalmente su un modello li userei unicamente qualora si tratti di una riprouzione oppure per una questione puramente estetica.

Stefano

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da dilbert

............... Personalmente su un modello li userei unicamente qualora si tratti di una riprouzione oppure per una questione puramente estetica.

Stefano

assolutamente d'accordo.
A parte le considerazioni che ho cancellato dalla mail precedente ( tutte assolutamente condividibili),se qualcuno volesse spiegarmi come allineare correttamente le alette tra di loro e con la deriva................

[SPERBER]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

assolutamente d'accordo.
A parte le considerazioni che ho cancellato dalla mail precedente ( tutte assolutamente condividibili),se qualcuno volesse spiegarmi come allineare correttamente le alette tra di loro e con la deriva................

Si allinea tutto .con la supercazzola atomica laser nooo, che domande!
....ho cercato di spiegare all'interessato che fare una winglet che funzioni è una chimera per un modello (e molto spesso per il vero) ....ma vedo che qua son sempre più infoiati sull'argomento!

[tennean1]

Originalmente inviato da batman

Domanda da 100 milioni da un ignorante che però si è letto cose interessanti sulle alette nelle derive delle America's Cup:
Ma a noi sevono veramente le Winglets per "risalire il vento" (vedi triangolo velico vettoriale) o servono solo (come penso) come schermi di estremità per evitare lo scorrimento del flusso dall' intradosso all' estradosso???????
Penso che appunto vadano bene per aerei di linea ma in manovra il poco vantaggio che possono dare a livello di spinta vettoriale viene consumato dall' aumento di resistenza dovuto al variare relativo dell' incidenza, forse una diversa sagomatura del profilo all' estremità farebbe diminuire lo scorrimento (utilizzando anche un' "unghia" sagomata) senza creare ulteriori problemi.

Hmmm Argomento MOLTO interessante

Il fatto che nelle barche a vela le "winglet" sulla deriva migliorino il comportamento di bolina è perchè aumentano l'efficienza della deriva stessa (che è l'ala che genera la spinta per tutta la barca).

Analogamente le winglets hanno sostanzialmente 2 scopi:
1) aumentare l'allungamento dell'ala (-> riduzione Cr per aumento lambda quindi aumento efficienza) senza cambiare sostanzialmente il carico alare
2) controllo dei vortici d'estremità, come giustamente anche detto da dilbert.

Attenzione che il punto 1) non è affatto banale. Infatti qualcuno potrebbe pensare di utilizzare winglets tipo lame lunghissime (cioè altissime) per aumentare spropositatamente l'allungamento. E infatti ho visto qualche foto di ASW20 (full size) degli anni 80 con pinne mostruose alle estremità. Cose che adesso non si vedono più perchè il compromesso tra resistenza di forma e profilo ha un giusto limite.
Senza considerare che le winglet aumentano la superficie laterale e generano ulteriore imbardata inversa (quella esterna alla virata gira più velocemente e la resistenza va col quadrato della velocità) creando poi scompensi di altro genere.
Se poi la virata non è corretta (pallina e filo di lana al centro) la resistenza generata è assai rilevante.

In sostanza: sugli aeromodelli non servono a un pippo, visto che non voliamo mai dritti per più di qualche decina di secondi e il nostro apprezzamento di mezzo punto di efficienza è troppo legato al pollice di che tiene la radio

Saluti
Andrea

[batman]

Originalmente inviato da tennean1

Hmmm Argomento MOLTO interessante

Il fatto che nelle barche a vela le "winglet" sulla deriva migliorino il comportamento di bolina è perchè aumentano l'efficienza della deriva stessa (che è l'ala che genera la spinta per tutta la barca).

Analogamente le winglets hanno sostanzialmente 2 scopi:
1) aumentare l'allungamento dell'ala (-> riduzione Cr per aumento lambda quindi aumento efficienza) senza cambiare sostanzialmente il carico alare
2) controllo dei vortici d'estremità, come giustamente anche detto da dilbert.

Attenzione che il punto 1) non è affatto banale. Infatti qualcuno potrebbe pensare di utilizzare winglets tipo lame lunghissime (cioè altissime) per aumentare spropositatamente l'allungamento. E infatti ho visto qualche foto di ASW20 (full size) degli anni 80 con pinne mostruose alle estremità. Cose che adesso non si vedono più perchè il compromesso tra resistenza di forma e profilo ha un giusto limite.
Senza considerare che le winglet aumentano la superficie laterale e generano ulteriore imbardata inversa (quella esterna alla virata gira più velocemente e la resistenza va col quadrato della velocità) creando poi scompensi di altro genere.
Se poi la virata non è corretta (pallina e filo di lana al centro) la resistenza generata è assai rilevante.

In sostanza: sugli aeromodelli non servono a un pippo, visto che non voliamo mai dritti per più di qualche decina di secondi e il nostro apprezzamento di mezzo punto di efficienza è troppo legato al pollice di che tiene la radio

Saluti
Andrea

Vista l' esperienza e la competenza di Ehstikatzi e il tuo curriculum di cosmopolita nonchè i principii espressi non posso che quotarvi entrambi.
Quindi posso continuare tranquillo a gingillarmi con i miei modelli SENZA winglets senza aver l' impressione di essere rimasto indietro per qualche cosa......

[Ste41]

Originalmente inviato da batman

Dvelico vettoriale) o servono solo (come penso) come schermi di estremità per evitare lo scorrimento del flusso dall' intradosso all' estradosso???????

Senza circolazione, mi sa che non si vola...
Per anni molti aeroplano montavano serbatoi alari alle estremità, per ridurre la circolazione, poi magicamente non li monta più nessuno, si utilizzano delle winglet.
Le estremità alari sono il luogo dove avvengono più casini aerodinamici.

Difficilissimo disegnarle

Ps per progettare alinghi è stato usato un modello matematico di 2 milioni di piani tangenti e guardando cosa avviene in ogni singola porzione
il tutto dopo averla disegnata, e se non va bene, si rifà....

[tennean1]

Senza circolazione, mi sa che non si vola...

Beh, sarebbe molto bello. Infatti senza circolazione è come se si avesse un'ala di allungamento infinito, cioè la più efficiente.

In galleria del vento, per studiare le polari dei profili si utilizza(va)no porzioni di ala a pianta rettangolare in modo che l'apertura sia (fosse) maggiore della larghezza del condotto, proprio per simulare allungamento infinito e "nettare" i risultati L/D dall'effetto della circolazione.

Ho usato il passato perche sono passati molti anni da quando seguivo questi esperimenti

Saluti
Andrea

[mauri1645]

Originalmente inviato da tennean1

Hmmm Argomento MOLTO interessante

Il fatto che nelle barche a vela le "winglet" sulla deriva migliorino il comportamento di bolina è perchè aumentano l'efficienza della deriva stessa (che è l'ala che genera la spinta per tutta la barca).

Analogamente le winglets hanno sostanzialmente 2 scopi:
1) aumentare l'allungamento dell'ala (-> riduzione Cr per aumento lambda quindi aumento efficienza) senza cambiare sostanzialmente il carico alare
2) controllo dei vortici d'estremità, come giustamente anche detto da dilbert.

Attenzione che il punto 1) non è affatto banale. Infatti qualcuno potrebbe pensare di utilizzare winglets tipo lame lunghissime (cioè altissime) per aumentare spropositatamente l'allungamento. E infatti ho visto qualche foto di ASW20 (full size) degli anni 80 con pinne mostruose alle estremità. Cose che adesso non si vedono più perchè il compromesso tra resistenza di forma e profilo ha un giusto limite.
Senza considerare che le winglet aumentano la superficie laterale e generano ulteriore imbardata inversa (quella esterna alla virata gira più velocemente e la resistenza va col quadrato della velocità) creando poi scompensi di altro genere.
Se poi la virata non è corretta (pallina e filo di lana al centro) la resistenza generata è assai rilevante.

In sostanza: sugli aeromodelli non servono a un pippo, visto che non voliamo mai dritti per più di qualche decina di secondi e il nostro apprezzamento di mezzo punto di efficienza è troppo legato al pollice di che tiene la radio

Saluti
Andrea

Non capisco il punto 1)per allungamento o aspect ratio(come direbbero quelli che parlano bene)non si intende il rapporto tra apertura alare e corda media geometrica oppure il rapporto tra quadrato dell'apertura alare e superficie della stessa?Nel caso della prima def la presenza di winglet addirittura aumenterebbe il denominatore seppur di pochissimo o se vogliamo considerare nell'apertura alare anche il contributo(cosa che non mi convince del tutto dato che parliamo di proiezioni in pianta)della winglet sostanzialmente il rapporto non cambierebbe,per la seconda def idem...parliamo di superfici che creano forze aerodinamiche nell'intento di contrastare la forza peso e quindi superfici che abbiano una proiezione in pianta significativa e non mi pare il caso questo delle winglets...sicuramente mi sbaglio ma non vedo il nesso tra presenza di winglets ed allungamento...le winglets,per quello che ne so io, nascono per tentare di limitare il fenomeno negativo dell'effetto bordo,che produce i vortici e quindi resistenza,fenomeno presente in tanti rami della fisica quando siamo in presenza di discontinuità tra mezzi(l'ala e la non ala cioe' l'aria) e la difficoltà nasce dall'impostare le condizioni al contorno,perche' sono talmente tante e diverse le situazioni che si presentano che è difficile scrivere set di equazioni con condizioni al contorno univoche ed esaustive...grazie a questo forum ho rispolverato il vecchio model aircraft aerodynamics di simons che molti di voi sicuramente avranno letto e che a tutt'oggi mi sembra uno dei migliori testi divulgativi sull'argomento...a proposito ci sono due o tre paginette interessanti sulle winglets che avevo dimenticato...se interessa le posto...ma si puo' fare?...boh

Da quel poco che ho assimilato sull'argomento, mi pare di poter concludere che le alette d'estremità sono molto difficili da calcolare bene e che comunque hanno efficacia solo entro ristretti regimi di volo. Vanno bene ad esempio su di un airliner che per gran parte del tempo si piazza ad 8000 m e viaggia a 950 km/h, ma su di un Extra 300 farebbero più male che bene. Concordo quindi con chi dice che sui modelli hanno senso solo a fini riproduzionistici, ma che per il resto è molto meglio un bel terminale tradizionale. L'unico (che io sappia) che ha riscontrato reali benefici dall'applicazione delle winglets è stato Mario Rocca sui suoi motomodelli. Lui però impiega i terminali Finch che essendo piegati all'ingiù sono potenzialmente soggetti a danneggiarsi più facilmente. Il principale effetto positivo da lui riscontrato è stato quello di un incremento virtuale dell'allungamento alare con conseguente diminuzione della resistenza indotta. Si badi bene che le sue non sono impressioni a capocchia. Rocca è un fisico, e dato che è stato sempre ai vertici della categoria e pure campione del Mondo lo si può ritenere abbastanza affidabile. Secondo me sarebbe interessante sperimentare i terminali Finch sugli F3K che hanno un inviluppo di volo molto simile ai motomodelli F1C: una salita "sparata" seguita da una lunga e lenta planata, possibilmente in termica.


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[batman]

Originalmente inviato da Cesare de Robertis

Da quel poco che ho assimilato sull'argomento, mi pare di poter concludere che le alette d'estremità sono molto difficili da calcolare bene e che comunque hanno efficacia solo entro ristretti regimi di volo. Vanno bene ad esempio su di un airliner che per gran parte del tempo si piazza ad 8000 m e viaggia a 950 km/h, ma su di un Extra 300 farebbero più male che bene. Concordo quindi con chi dice che sui modelli hanno senso solo a fini riproduzionistici, ma che per il resto è molto meglio un bel terminale tradizionale. L'unico (che io sappia) che ha riscontrato reali benefici dall'applicazione delle winglets è stato Mario Rocca sui suoi motomodelli. Lui però impiega i terminali Finch che essendo piegati all'ingiù sono potenzialmente soggetti a danneggiarsi più facilmente. Il principale effetto positivo da lui riscontrato è stato quello di un incremento virtuale dell'allungamento alare con conseguente diminuzione della resistenza indotta. Si badi bene che le sue non sono impressioni a capocchia. Rocca è un fisico, e dato che è stato sempre ai vertici della categoria e pure campione del Mondo lo si può ritenere abbastanza affidabile. Secondo me sarebbe interessante sperimentare i terminali Finch sugli F3K che hanno un inviluppo di volo molto simile ai motomodelli F1C: una salita "sparata" seguita da una lunga e lenta planata, possibilmente in termica.


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Giustissimo!
Senza poi scordare che i modelli da volo libero volano (in teoria) a velocità costante e con moto (quasi) rettilineo, cioè nelle condizioni che definiamo ideali per le winglets.

ps ho letto sulla tua rivista alcuni articoli con foto di Rocca (roba di 10 anni fa ma sempre MOLTO interessante, anche come tecniche costruttive).