Vento molto forte,E' un Pro o un Contro?

[favonio]

Finalmente ho potuto vedere...non senza aver minacciato di morte la mia cpu.


Allora, Franco mi sembra che abbia avuto le mie stesse perplessità.

Quello che mi sembra di capire a questo punto è che facendo la virata controvento a bassa quota si incontra meno vento, facendo quella in quota, con il vento in coda, si prenda un abbrivio, una specie di fiondata che sommata alla energia accumulata nella successiva picchiata consente poi ri ritornare alla quota di partenza.

In effetti il vento, anche orizzontale, è pur sempre una forza che non siamo abituati a sfruttare perchè nelle formulette di aerodinamica dei praticoni come me si confonde con la velocità del modello.

Ad ogni modo non riesco ancora a capire bene. La mia ignoranza è quasi più grande della presunzione con la quale voglio capire certe cose.

Spero che la notte porti consiglio. Fra poco mi chiudo in laboratorio a resinare e chisà se mi viene il lampo.

Ciao, Mauro.

[FrancoC.]

Originalmente inviato da favonio

Finalmente ho potuto vedere...non senza aver minacciato di morte la mia cpu.


Allora, Franco mi sembra che abbia avuto le mie stesse perplessità.

Quello che mi sembra di capire a questo punto è che facendo la virata controvento a bassa quota si incontra meno vento, facendo quella in quota, con il vento in coda, si prenda un abbrivio, una specie di fiondata che sommata alla energia accumulata nella successiva picchiata consente poi ri ritornare alla quota di partenza.

In effetti il vento, anche orizzontale, è pur sempre una forza che non siamo abituati a sfruttare perchè nelle formulette di aerodinamica dei praticoni come me si confonde con la velocità del modello.

Ad ogni modo non riesco ancora a capire bene. La mia ignoranza è quasi più grande della presunzione con la quale voglio capire certe cose.

Spero che la notte porti consiglio. Fra poco mi chiudo in laboratorio a resinare e chisà se mi viene il lampo.

Ciao, Mauro.

Ma anche così, supponendo una stratificazione orizzontale del vento, quando sale trova vento sempre più forte che lo "rallenta" (altrimenti continuerebbe a salire?) mentre nella fase successiva della discesa incontrerebbe vento sempre meno forte e meno "spingente" che non lo aiuterebbe nel guadagno di inerzia. Siamo sempre lì: in assenza di componenti verticali nelle forze .......
Avremmo, col DS in pianura, se funzionasse per davvero, scoperto un modo per avere il ...... "moto perpetuo". ???

[favonio]

Originalmente inviato da FrancoC.

Avremmo, col DS in pianura, se funzionasse per davvero, scoperto un modo per avere il ...... "moto perpetuo". ???

Il moto perpetuo no ma il vento dopo tutto è una forza no?

Ho rivisto a lungo il filmato:
Si vede bene che sono riportate due situazioni con l'aereo alla stessa quota, una volta in salita ed una in discesa. Sono segnati i vettori delle forze in gioco. Il gradiente, quelle frecce gialle tutte parallele che mostrano come il vento sia maggiore in quota che a terra. Poi ci sono in prua al veleggiatore delle forze scomposte delle quali una dovrebbe essere la velocità, l'altra non capisco e la terza è una risultante che potrebbe rappresentare l'energia posseduta dall'aereo. E' evidente come nella fase di discesa questa energia sia maggiore che in salita, alla stessa quota. Se non è tutta dovuta all'aumento di velocità il bilancio dovrebbe essere positivo. Per essere più chiari, però avrebbero dovuto fare un paragone con l'aereo nella stessa quota ed assetto, cioè sempre in salita o in discesa.

Continuerò ad indagare, se qualcuno nel frattempo potesse illuminare!.....frank credo che all'inizio della discussione diceva cose più convincenti ma che non ho ancora capito a fondo.

Ciao, Mauro.

[frank]

Originalmente inviato da favonio

Continuerò ad indagare, se qualcuno nel frattempo potesse illuminare!.....frank credo che all'inizio della discussione diceva cose più convincenti ma che non ho ancora capito a fondo.

Ciao, Mauro.

Non credo proprio di poter essere illuminante ma provo a spiegarti come l'ho interpretata io.
Premetto che far tornare il bilancio energetico del DS (sono un fisico...) è sempre stato uno dei miei crucci. Al momento sono riuscito a tacitare la mia coscienza convincendo me stesso che non si tratta di moto perpetuo perché l'aerodina in volo sottrae energia al flusso d'aria.
Provo a dare una spiegazione qualitativa perché da una sommaria ricerca su internet ho capito che quella quantitativa richiederebbe la costruzione di un modello matematico estremamente complesso. Sempre dalla mia ricerca su internet ho scoperto che l'esistenza del fenomeno del dynamic soaring è stata ipotizzata addirittura nel diciannovesimo secolo da Lord Rayleigh. Inizialmente veniva persino considerato una strada praticabile per il volo umano (prima dei fratelli Wright).
L'idea è di partire in una situazione in cui una aerodina viaggia appena al di sopra dello strato limite con il vento in coda. Da questa condizione si inizia una picchiata verso il suolo: a causa del gradiente di velocità del vento nello strato limite, l'aereo si trova ad avere sempre meno vento in coda e, come conseguenza della propria inerzia, una velocità all'aria via via più alta. Questo aumento di velocità all'aria porta ad un aumento della portanza che il pilota compensa riducendo l'angolo di attacco e quindi riducendo Cp e Cr: in linea ideale si arriva al suolo (vento idealmente assente) con l'aereo che opera a Cp e Cr molto basso. A questo punto il pilota effettua una virata di 180 gradi portando il modello con il vento in faccia, e inizia una cabrata. Alzandosi, l'aerodina si trova ad affrontare strati d'aria via via più veloce rispetto al suolo, l'inerzia dell'aereo fa sì che la sua velocità all'aria aumenti progressivamente, portando nuovamente il pilota a modificare l'angolo di attacco verso Cp e Cr più ridotti. Una volta convertita in quota tutta l'energia cinetica guadagnata, il pilota riporta l'aereo con il vento in coda e ripete il ciclo.
Il fatto che il bilancio energetico di queste manovre sia favorevole non è scontato. In un articolo dei Sandia Labs (http://www.cs.sandia.gov/web9216/pub...nsorArrays.pdf) si trova spiegato con dettaglio come solo certe particolari traiettorie, in termini di profili di salita, discesa e di virate, portano ad avere un bilancio energetico nullo (cioè la possibilità di mantenersi in volo indefinitamente senza apporto di lavoro meccanico) o addirittura positivo (aumento di energia, quota o velocità che sia). Queste traiettorie, che l'articolo studia con grande dettaglio, sono state codificate nel DNA degli albatross dalla selezione naturale, e lo studio dei Sandia Labs tende a dimostrare come questo comportamento possa essere introdotto dentro gli UAV (velivoli automatici senza pilota) con l'uso di algoritmi "genetici" che selezionano e raffinano il tipo di manovra più adatto ad ottenere il volo che si desidera.
Al contrario del DS nello strato limite libero, il DS in condizioni con separazione (quello da pendio) è molto più facile perché lo spazio delle traiettorie con bilancio energetico favorevole è molto ampio. In altri termini, il DS da pendio è alla portata di un pilota medio, il DS da pianura richiede un pilota con eccezionale capacità di visualizzare le condizioni di volo del modello e del vento.

[favonio]

Grazie frank, ti ringrazio molto per l'attenzione, e per l'impegno profuso
L'articolo che mi segnali è molto interessante anche se i limiti della mia conoscenza della lingua uniti alla difficoltà dell'argomento non mi consentono ancora di centrare il nocciolo della questione. Ad intuito e soprattutto dalle tue spiegazioni capisco che debba esserci qualcosa.
Infondo concordo che il vento è pur sempre una forza. La barca a vela cammina finchè c'è vento e c'è la resistenza dell'acqua. Quello che vorrei capire bene è come il gradiente possa essere considerato come la resistenza del vento stesso.
Mi viene spontanea una riflessione che deriva sempre dalla barche a vela. Il fenomeno potrebbe essere ripetuto in presenza di una raffica, ossia quando inizia mi metto con il vento in coda ed accelero, quando finisce mi riporto con il vento in prua e sfrutto l'aumento di velocità per riguadagnare quota.
Ma non vorrei dire troppe fesserie e spero di avere il tempo di approfonfire le note dei Sandia labs... anche se ce ne vorrà.
Grazie ancora, mauro.

[frank]

Originalmente inviato da favonio

Grazie frank, ti ringrazio molto per l'attenzione, e per l'impegno profuso
L'articolo che mi segnali è molto interessante anche se i limiti della mia conoscenza della lingua uniti alla difficoltà dell'argomento non mi consentono ancora di centrare il nocciolo della questione. Ad intuito e soprattutto dalle tue spiegazioni capisco che debba esserci qualcosa.
Infondo concordo che il vento è pur sempre una forza. La barca a vela cammina finchè c'è vento e c'è la resistenza dell'acqua. Quello che vorrei capire bene è come il gradiente possa essere considerato come la resistenza del vento stesso.
Ma non vorrei dire troppe fesserie e spero di avere il tempo di approfonfire le note dei Sandia labs... anche se ce ne vorrà.
Grazie ancora, mauro.

Non so dirti se l'analogia tra la resistenza dell'acqua per la barca a vela e il gradiente di velocità per un aereo "regga". Di certo una analogia perfetta ci sarebbe tra la barca a vela e un aliante vincolato al cavo di traino del verricello (cosa che ho visto fare) o, più semplicemente, un aquilone.
Ciò che è fondamentale nel dynamic soaring è che è... dinamico! vale a dire che una analogia "statica" non basta a spiegarlo completamente, bisogna far entrare nel conto anche come si fanno le manovre, cioè come varia nel tempo l'angolo di attacco, il Cp, il Cr.

[frank]

Originalmente inviato da favonio

Mi viene spontanea una riflessione che deriva sempre dalla barche a vela. Il fenomeno potrebbe essere ripetuto in presenza di una raffica, ossia quando inizia mi metto con il vento in coda ed accelero, quando finisce mi riporto con il vento in prua e sfrutto l'aumento di velocità per riguadagnare quota.

Scusa Favonio, non avevo letto con abbastanza attenzione e avevo saltato questa seconda analogia. Mi sembra più convincente, ma... letta al contrario! Mi spiego: il principio del DS è di sfruttare l'inerzia per portarsi in zone dove la velocità all'aria è più alta. Per mantenere l'analogia con il DS da pianura tu dovresti inizialmente metterti con il vento in poppa e la vela ortogonale al vento (scusa se non mi esprimo con i termini corretti ma non sono velista). Appena senti che il vento rinforza dovresti mettere la prua al vento e la vela pressoché parallela al vento, in modo che l'inerzia ti aiuti a far generare alla vela una "portanza" maggiore di quella che otterresti se non avessi prima accelerato sotto l'effetto del vento "stazionario". Ovviamente questo ha un senso se quello che vuoi ottenere è uno spostamento perpendicolare alla direzione del vento, ma se non sbaglio le barche a vela hanno una deriva che si oppone a questo tipo di spostamento...

[twentynine]

Quindi tecnicamente si potrebbe creare un UAV che impara a volare in DS...Volando!
Ossia tramite un logger di tutti i dati interessanti (quota, velocità, traiettoria del vento, posizione delle superfici mobili) che registra tutto e impara a ripetere le condizioni più vantaggiose.
La nasa ha fatto qualcosa di simile per un UAV che cercava le termiche.
Non ricordo i link all'articolo ma ci deve essere in qualche vecchia discussione sul forum.

[FrancoC.]

Originalmente inviato da frank

Non credo proprio di poter essere illuminante ma provo a spiegarti come l'ho interpretata io.
Premetto che far tornare il bilancio energetico del DS (sono un fisico...) è sempre stato uno dei miei crucci. Al momento sono riuscito a tacitare la mia coscienza convincendo me stesso che non si tratta di moto perpetuo perché l'aerodina in volo sottrae energia al flusso d'aria.
Provo a dare una spiegazione qualitativa perché da una sommaria ricerca su internet ho capito che quella quantitativa richiederebbe la costruzione di un modello matematico estremamente complesso. Sempre dalla mia ricerca su internet ho scoperto che l'esistenza del fenomeno del dynamic soaring è stata ipotizzata addirittura nel diciannovesimo secolo da Lord Rayleigh. Inizialmente veniva persino considerato una strada praticabile per il volo umano (prima dei fratelli Wright).
L'idea è di partire in una situazione in cui una aerodina viaggia appena al di sopra dello strato limite con il vento in coda. Da questa condizione si inizia una picchiata verso il suolo: a causa del gradiente di velocità del vento nello strato limite, l'aereo si trova ad avere sempre meno vento in coda e, come conseguenza della propria inerzia, una velocità all'aria via via più alta. Questo aumento di velocità all'aria porta ad un aumento della portanza che il pilota compensa riducendo l'angolo di attacco e quindi riducendo Cp e Cr: in linea ideale si arriva al suolo (vento idealmente assente) con l'aereo che opera a Cp e Cr molto basso. A questo punto il pilota effettua una virata di 180 gradi portando il modello con il vento in faccia, e inizia una cabrata. Alzandosi, l'aerodina si trova ad affrontare strati d'aria via via più veloce rispetto al suolo, l'inerzia dell'aereo fa sì che la sua velocità all'aria aumenti progressivamente, portando nuovamente il pilota a modificare l'angolo di attacco verso Cp e Cr più ridotti. Una volta convertita in quota tutta l'energia cinetica guadagnata, il pilota riporta l'aereo con il vento in coda e ripete il ciclo.
Il fatto che il bilancio energetico di queste manovre sia favorevole non è scontato. In un articolo dei Sandia Labs (http://www.cs.sandia.gov/web9216/pub...nsorArrays.pdf) si trova spiegato con dettaglio come solo certe particolari traiettorie, in termini di profili di salita, discesa e di virate, portano ad avere un bilancio energetico nullo (cioè la possibilità di mantenersi in volo indefinitamente senza apporto di lavoro meccanico) o addirittura positivo (aumento di energia, quota o velocità che sia). Queste traiettorie, che l'articolo studia con grande dettaglio, sono state codificate nel DNA degli albatross dalla selezione naturale, e lo studio dei Sandia Labs tende a dimostrare come questo comportamento possa essere introdotto dentro gli UAV (velivoli automatici senza pilota) con l'uso di algoritmi "genetici" che selezionano e raffinano il tipo di manovra più adatto ad ottenere il volo che si desidera.
Al contrario del DS nello strato limite libero, il DS in condizioni con separazione (quello da pendio) è molto più facile perché lo spazio delle traiettorie con bilancio energetico favorevole è molto ampio. In altri termini, il DS da pendio è alla portata di un pilota medio, il DS da pianura richiede un pilota con eccezionale capacità di visualizzare le condizioni di volo del modello e del vento.

C'è un punto, in particolare, che mi lascia perplesso e lo riporto di seguito:

"........A questo punto il pilota effettua una virata di 180 gradi portando il modello con il vento in faccia, e inizia una cabrata. Alzandosi, l'aerodina si trova ad affrontare strati d'aria via via più veloce rispetto al suolo, l'inerzia dell'aereo fa sì che la sua velocità all'aria aumenti progressivamente, ......".

Ora, dopo aver compiuto una virata di 180° ed aver perso in questa manovra una buona parte dell'energia accumulata, ricomincia a salire "controvento", man mano che sale il vento contrario aumenta ......, a questo punto la sua velocità secondo me diminuisce e anche di molto, poiché deve vincere la forza di gravità per risalire in una situazione di aumento della resistenza per il vento contrario sempre più forte.
I miei dubbi restano tali.

[CantZ506]

Originalmente inviato da FrancoC.

...
........, a questo punto la sua velocità secondo me diminuisce e anche di molto, poiché deve vincere la forza di gravità per risalire in una situazione di aumento della resistenza per il vento contrario sempre più forte.
I miei dubbi restano tali.

Quella che diminuisce è la velocità rispetto al suolo, ma quella rispetto all'aria aumenta.
Secondo le spiegazioni mostrate prima, la resistenza potrebbe rimanere costante, se si modifica l'assetto per via della aumentata velocità.
Quella che aumenta di sicuro è anche la quota.
Quelli che rimangono costanti sono, invece, ... i dubbi!