Stallo in virata degli alianti – vogliamo parlarne?

[milan]

Originalmente inviato da Clabe

A mio parere, e per le esperienze condivise con aliantisti della mia zona, lo stallo non avviene per un problema di ala ma di piano di coda. Un piano di coda che non riesce a bassa velocita a contrastare il coefficiente di momento genera lo stallo dell'ala che poi avviene da un lato per asimmetrie varie, bilanciamento ecc...
La cosa fu risolta totalmente dal progettista del Pou du Ciel che mise al posto del piano di coda un'altra ala. Gli alianti molto allungati tipo Ventus 2c hanno di conseguenza un braccio di leva corto ed un piano di coda piccolo e mostrano i comportamenti che avete segnalato. L'aliante che ha stallato dando motore lo ha fatto perché ha subito la coppia dell'elica prima di prendere la velocitá necessaria affinché il piano di coda lavorasse per stabilizzare; forse anche per un assetto poco picchiato del motore stesso.
Claudio

Confermo, l'unico aliante (da pendio) che andava in vite in virata che io ho avuto, aveva un braccio di leva corto e troppo movimento dei pianetti, non c'era velocità che gli impedisse di "sbagare" con una vite; se tiravi troppo sul cabra per chiudere velocemente la virata "perdeva" completamente la coda e si piantava in terra, rimediato riducendo il movimento drasticamente.



Umberto

[Angelo]

Sapevo che l'argomento trattato non era semplice.
In effetti, cosa curiosa e sorprendente, l'aliante è entrato in vite appena ho dato motore.

Relativamente al piano di coda riporto le considerazioni di Wolfgang Langewiesche (Stick and Rudder).
L'autore faceva osservare che il volo livellato si può fare a grande velocità (e quindi con angolo di incidenza basso) e a bassa velocità (e quindi con angolo di incidenza alto).
Ma cosa determina l'angolo di incidenza dell'ala?: la coda.
Quindi si può affermare (ed è così) che la coda è il regolatore di velocità dell'aereo.
Sono curiose le conclusioni a cui si arriva ragionando in termini di angolo di incidenza (rispetto al vento apparente) anzichè in termini di portanza.
Ciao

[Personal Jesus]

Infatti esiste anche lo stallo di velocità.

Ma io dubito che l'angolo d'incidenza critico di un'ala possa in qualche modo essere variato lavorando su bracci di leva o geometrie della coda. Nè lavorando sul baricentro.
Badate non sto dicendo che avanzando il CG si rende il flusso attaccato all'ala per ogni angolo d'incidenza possibile (anche 45°).
Sto solo dicendo ad esempio che avanzando molto il CG è semplicemente raggiungere un'assetto tale da impedire i classici 12-16° a cui un'ala stalla. E questo perchè è il piano di quota che invece ha già stallato, negativamente, prima e non ha più portanza sufficiente ad aumentare ulteriormente l'incidenza dell'ala.

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da Personal Jesus

Badate non sto dicendo che avanzando il CG si rende il flusso attaccato all'ala per ogni angolo d'incidenza possibile (anche 45°).

Credo che, esagerando, sia anche controproducente. Avere un CG molto avanzato obbliga il volo con il quota leggermente tirato a cabrare, quindi sulle ali si aggiunge anche il "peso" del quota, aumentando quindi (pur se di poco) l'angolo di incidenza effettivo e, quindi, la tendenza allo stallo.

Un CG avanzato facilita il recupero dalla vite, rendendo facile la picchiata di emergenza. D'altronde il detto recita proprio che "modello picchiato, modello salvato" e ciò trova conferma anche in questo frangente.

Carlo

[Personal Jesus]

Il coefficiente di portanza di un aereo dovrebbe essere "imposto" dal suo peso e dalla velocità a cui lo si vuol far volare (ah, e della sua superficie alare, ovvio).

L'angolo d'incidenza effettiva a cui si raggiunge questo coefficiente è in teoria determinato "solo" dalla geometria dell'ala e dai profili scelti attraverso l'angolo d'incidenza indotta.

La posizione del CG ottenuta per mezzo dell'aggiunta o sottrazione di zavorra al velivolo in modo spesso trascurabile rispetto al peso totale che determina il carico alare, determina solo se il piano di coda, per far raggiungere l'angolo d'incidenza voluto all'ala, deve essere portante o deportante.

So già che qualcuno mi dirà che ho introdotto "parecchie" approssimazioni e che anche la coda a volte genera portanza ma, andate a vedere in valore assoluto queste approsimazioni e la coda quanto "pesano" e vi accorgerete che probabilmente sono tra il minimo e il trascurabile.

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da Personal Jesus

Il coefficiente di portanza di un aereo dovrebbe essere "imposto" dal suo peso e dalla velocità a cui lo si vuol far volare (ah, e della sua superficie alare, ovvio).

L'angolo d'incidenza effettiva a cui si raggiunge questo coefficiente è in teoria determinato "solo" dalla geometria dell'ala e dai profili scelti attraverso l'angolo d'incidenza indotta.

La posizione del CG ottenuta per mezzo dell'aggiunta o sottrazione di zavorra al velivolo in modo spesso trascurabile rispetto al peso totale che determina il carico alare, determina solo se il piano di coda, per far raggiungere l'angolo d'incidenza voluto all'ala, deve essere portante o deportante.

So già che qualcuno mi dirà che ho introdotto "parecchie" approssimazioni e che anche la coda a volte genera portanza ma, andate a vedere in valore assoluto queste approsimazioni e la coda quanto "pesano" e vi accorgerete che probabilmente sono tra il minimo e il trascurabile.

Se non ricordo male, e ti chiedo di confermare o smentire, all'aumentare dell'angolo di incidenza il centro di pressione e quindi la portanza si sposta in avanti. Lo chiedo perchè, in caso di modello troppo neutro o addirittura leggermente cabrato, una cabrata violenta (che aumenta momentaneamente l'angolo di incidenza) potrebbe rischiare di far diventare il modello ancora più cabrato e perderne quindi la manovrabilità.

Carlo

[Clabe]

Originalmente inviato da Personal Jesus

Il coefficiente di portanza di un aereo dovrebbe essere "imposto" dal suo peso e dalla velocità a cui lo si vuol far volare (ah, e della sua superficie alare, ovvio).

L'angolo d'incidenza effettiva a cui si raggiunge questo coefficiente è in teoria determinato "solo" dalla geometria dell'ala e dai profili scelti attraverso l'angolo d'incidenza indotta.

La posizione del CG ottenuta per mezzo dell'aggiunta o sottrazione di zavorra al velivolo in modo spesso trascurabile rispetto al peso totale che determina il carico alare, determina solo se il piano di coda, per far raggiungere l'angolo d'incidenza voluto all'ala, deve essere portante o deportante.

So già che qualcuno mi dirà che ho introdotto "parecchie" approssimazioni e che anche la coda a volte genera portanza ma, andate a vedere in valore assoluto queste approsimazioni e la coda quanto "pesano" e vi accorgerete che probabilmente sono tra il minimo e il trascurabile.

Non capisco, il piano di coda dovrebbe essere neutro, non a caso si chiama "stabilizzatore". Se sei costretto a modificarlo in modo da metterlo portante o deportanto vuol dire che hai sbagliato il DL ed il CG al punto che sei costretto a compensare un assetto errato. Libero di volare come meglio credi ma in queste condizioni avrai sempre un peggioramento dell'efficienza ed un aumento enorme di resistenza.
Vorrei precisare che le superfici di coda generose garantiscono una ripartenza immediata dopo lo stallo che avviene comunque, ad un determinato grado di incidenza stabilito da quanto hai detto sopra, ma si scongiura quella situazione critica che porta alla distruzione del modello.
Claudio

[Personal Jesus]

Non vi offendete ragazzi ma, che confusione.

Originalmente inviato da CarloRoma63

Se non ricordo male, e ti chiedo di confermare o smentire, all'aumentare dell'angolo di incidenza il centro di pressione e quindi la portanza si sposta in avanti. Lo chiedo perchè, in caso di modello troppo neutro o addirittura leggermente cabrato, una cabrata violenta (che aumenta momentaneamente l'angolo di incidenza) potrebbe rischiare di far diventare il modello ancora più cabrato e perderne quindi la manovrabilità.

Carlo

Corretto che il centro di pressione si sposta in avanti ma si potrebbe anche dire che il coefficiente di momento aumenta e ciò tenderebbe a picchiare.
In più, l'aumento di angolo d'incidenza lo vede anche il piano di coda che quindi che fa? Aumenta la sua portanza. E visto che ha un braccio di leva rispetto al baricentro ed è posto dietro di esso non se convinto che un aumento di portanza tenda ad avere un effetto picchiante?
Occhio a non confondere il transitorio durante quale da il comando con quello successivo dove lo rilasci.
Ovvio che se mantieni comando tenderai a portare l'ala alla condizione di stallo: ma questo perchè mantieni la coda in una condizione di deportanza (che si scarica sempre con il suo braccio).
Stallo che però è dovuto all'angolo d'attacco/incidenza (che è sempre quello) che vede l'ala.

Originalmente inviato da Clabe

Non capisco, il piano di coda dovrebbe essere neutro, non a caso si chiama "stabilizzatore". Se sei costretto a modificarlo in modo da metterlo portante o deportanto vuol dire che hai sbagliato il DL ed il CG al punto che sei costretto a compensare un assetto errato. Libero di volare come meglio credi ma in queste condizioni avrai sempre un peggioramento dell'efficienza ed un aumento enorme di resistenza.
Vorrei precisare che le superfici di coda generose garantiscono una ripartenza immediata dopo lo stallo che avviene comunque, ad un determinato grado di incidenza stabilito da quanto hai detto sopra, ma si scongiura quella situazione critica che porta alla distruzione del modello.
Claudio

Sicuro?
Sicuro che il piano di coda debba essere sempre neutro?
E poi neutro rispetto a cosa?
Neutro lo spatolino se è diviso in stabilizzatore ed equilibratore?
E se è tutto mobile?
E poi DL e CG sbagliati rispetto a cosa?
Rispetto a quello che hai deciso tu fosse il DL ottimale (ma lo è veramente?) e poi hai spostato il baricentro di conseguenza. Oppure potevi fare il contrario.

Il DL e il CG dovresti impostarli tu a priori una volta che hai deciso ad esempio:
-Che in volo livellato vuoi ottenere la massima efficienza dell'ala (o del modello va)
-Che il CG ti garantisca un certo margine statico (che decidi tu)
-Che vuoi volare con lo spatolino a zero (arbitraria come condizione ma te la concedo ammettendo in prima approssimazione che ti garantisca la minima resistenza del piano di coda. Ma non sarebbe detto...magari per ottenere il margine statico che ti sei imposto sopra scopri invece che dovresti volare con lo spatolino leggermente cabrato o picchiato per ottenere l'efficienza massima del primo punto

Oppure potresti impostare il DL e il CG a priori per ottenere:
-Velocità di caduta minima
-CG con tot margine statico (che decidi sempre tu)
-Che vuoi volare con lo spatolino a zero (anche qui valgono le considerazioni di prima ma riferite ai due nuovi punti sovrastanti

Oppure potresti di nuovo impostare il DL e il CG a priori per ottenere:
-CG con tot margine statico
-Spatolino a zero
-che quando cabri alla massima escursione dello spatolino arrivi allo stallo incipiente senza superarlo (oppure superandolo di poco o di molto)

Ancore potresti settare il CG e il DL per ottenere a priori per ottenere:
-Un certo coefficiente di portanza che hai calcolato in modo da ottenere, a un tot carico alare che hai stimato (o misurato), una certa velocità di volo
-un certo margine statico
-spatolino a zero (con tutte le considerazioni già fatte prima)

Per quanto riguarda le superfici di coda generose diciamo che sostanzialmente ti consentono sicuramente una buona stabilità statica (punto neutro sempre più arretrato) e una buona stabilità dinamica (il modello a comandi neutri impiega in teoria pochissime oscillazioni a riprendere la traiettoria di volo).

Convieni con queste considerazioni?

[Clabe]

Originalmente inviato da Personal Jesus

Non vi offendete ragazzi ma, che confusione.



Corretto che il centro di pressione si sposta in avanti ma si potrebbe anche dire che il coefficiente di momento aumenta e ciò tenderebbe a picchiare.
In più, l'aumento di angolo d'incidenza lo vede anche il piano di coda che quindi che fa? Aumenta la sua portanza. E visto che ha un braccio di leva rispetto al baricentro ed è posto dietro di esso non se convinto che un aumento di portanza tenda ad avere un effetto picchiante?
Occhio a non confondere il transitorio durante quale da il comando con quello successivo dove lo rilasci.
Ovvio che se mantieni comando tenderai a portare l'ala alla condizione di stallo: ma questo perchè mantieni la coda in una condizione di deportanza (che si scarica sempre con il suo braccio).
Stallo che però è dovuto all'angolo d'attacco/incidenza (che è sempre quello) che vede l'ala.



Sicuro?
Sicuro che il piano di coda debba essere sempre neutro?
E poi neutro rispetto a cosa?
Neutro lo spatolino se è diviso in stabilizzatore ed equilibratore?
E se è tutto mobile?
E poi DL e CG sbagliati rispetto a cosa?
Rispetto a quello che hai deciso tu fosse il DL ottimale (ma lo è veramente?) e poi hai spostato il baricentro di conseguenza. Oppure potevi fare il contrario.

Il DL e il CG dovresti impostarli tu a priori una volta che hai deciso ad esempio:
-Che in volo livellato vuoi ottenere la massima efficienza dell'ala (o del modello va)
-Che il CG ti garantisca un certo margine statico (che decidi tu)
-Che vuoi volare con lo spatolino a zero (arbitraria come condizione ma te la concedo ammettendo in prima approssimazione che ti garantisca la minima resistenza del piano di coda. Ma non sarebbe detto...magari per ottenere il margine statico che ti sei imposto sopra scopri invece che dovresti volare con lo spatolino leggermente cabrato o picchiato per ottenere l'efficienza massima del primo punto

Oppure potresti impostare il DL e il CG a priori per ottenere:
-Velocità di caduta minima
-CG con tot margine statico (che decidi sempre tu)
-Che vuoi volare con lo spatolino a zero (anche qui valgono le considerazioni di prima ma riferite ai due nuovi punti sovrastanti

Oppure potresti di nuovo impostare il DL e il CG a priori per ottenere:
-CG con tot margine statico
-Spatolino a zero
-che quando cabri alla massima escursione dello spatolino arrivi allo stallo incipiente senza superarlo (oppure superandolo di poco o di molto)

Ancore potresti settare il CG e il DL per ottenere a priori per ottenere:
-Un certo coefficiente di portanza che hai calcolato in modo da ottenere, a un tot carico alare che hai stimato (o misurato), una certa velocità di volo
-un certo margine statico
-spatolino a zero (con tutte le considerazioni già fatte prima)

Per quanto riguarda le superfici di coda generose diciamo che sostanzialmente ti consentono sicuramente una buona stabilità statica (punto neutro sempre più arretrato) e una buona stabilità dinamica (il modello a comandi neutri impiega in teoria pochissime oscillazioni a riprendere la traiettoria di volo).

Convieni con queste considerazioni?

In parte.
Il piano di coda deve generare una forza stabilizzatrice sufficiente a mantenere l'assetto dell'ala ed a vincere il coefficiente di momento.
Nel settaggio di un aliante a mio parere bisogna sempre cercare l'assetto di massima efficienza dell'ala e regolare DL e CG per ottenere quell'assetto con lo spatolino a zero. Nel caso di un piano tutto mobile cerco di centrarlo nel punto in cui DL e CG mi permettono un volo alla massima efficienza tenendo conto delle caratterestiche teoriche del profilo e della mia sensibilitá nel percepire il volo del modello stesso.
Partendo da questa condizione, che chiamo condizione zero, se voglio ottenere un volo al minimo tasso di caduta mi limito a trimmare a cabrare e non mi preoccupo piú di un eventuale aumento di resistenza dovuto a questa trimmatura perché sappiamo tutti che la resistenza cambia al quadrato rispetto alla velocitá, per cui rallentando il volo l'aumento della resistenza sará inifluente.
In caso di volo in velocitá anche qui vado di trim perché, anche se aumenta la resistenza partendo da un settaggio che ha giá un CG abbastanza arretrato ed un DL basso bastano due tacche di trim per cambiare il passo per volare piú teso in una giornata con dinamica generosa dove il peggioramento dell'efficienza é altamente compensato dalle condizioni in cui si vola.
Quest'ultima considerazione puó sembrare discutibile ma dobbiamo tenere conto che ogni profilo, ogni ala, e ogni modello ha le sue caratteristiche di volo che rispetto al punto di massima efficienza ovunque si "tira la coperta" peggiorano e per questo non ha senso settare per il volo lento un Fox o per il volo veloce un Minimoa.
Negli F3J dove possiamo ammirare sia il volo molto lento che quello molto veloce non dimentichiamo che questo é possibile solo grazie ad un profilo variabile, che é l'unico modo per spostare nel grafico la curva di massima efficienza e, sempre a mio parere, solo in questi puó avere senso un piano di coda tutto mobile per poter garantire il DL ottimale alla nuova condizione di profilo che abbiamo creato durante il volo.
Tornando al tema del post sempre secondo me, quando si parla di stallo nel nostro immaginario si intende quella condizione pericolosa dalla quale difficilmente riesci ad uscire.
Dico questo perché tutte le ali e tutti gli aerei stallano superato il punto critico ma se giunti a questa condizione invece di trovarsi in una situazione di "collasso" del volo ci limitiamo ad osservare semplicemente un abbassamento del muso ed una ripresa della velocitá, lo stallo pur manifestandosi non genera la condizione critica che tanto temiamo.
Claudio

[angelobev]

Scusate se mi intrometto ma ho corretto il titolo. (Era scritto "volgiamo") ;)

Inviato con scocciofono e ditoni.
Scusate gli errori...