Ti sei mai chiesto/a come fa un “bestione” cosi’ grande a vincere la forza di gravita’ e alzarsi in volo?
Il discorso sarebbe molto, molto complesso, ma proviamo a scoprire insieme, in maniera estremamente semplificata, i concetti principali della scienza chiamata aerodinamica, che e’ alla base di tutto cio’ che vola, dai modellini di carta all’aereo piu’ grande del mondo.
Affinche’ un aereo possa librarsi in cielo, e’ necessario potere creare una forza che vinca il suo peso e lo sostenga in aria. Tale forza si chiama portanza, ed e’ generata dalle ali.
A causa della particolare forma dell’ala, quando questa si muove nell’aria, sulla superficie superiore si crea un vero e proprio “risucchio” verso l’alto.
L’intensita’ di tale “forza risucchiante” dipende da molti fattori, quali la forma e la grandezza dell’ala, il tipo di aria che l’ala attraversa (piu’ o meno “densa”, a seconda della quota, della temperatura ecc.), l’inclinazione con cui l’ala fende l’aria, ma soprattutto la velocita’ con cui cio’ accade.
A causa della particolare forma dell’ala, quando questa si muove nell’aria, sulla superficie superiore si crea un vero e proprio “risucchio” verso l’alto.
L’intensita’ di tale “forza risucchiante” dipende da molti fattori, quali la forma e la grandezza dell’ala, il tipo di aria che l’ala attraversa (piu’ o meno “densa”, a seconda della quota, della temperatura ecc.), l’inclinazione con cui l’ala fende l’aria, ma soprattutto la velocita’ con cui cio’ accade.
Questi parametri sono strettamente interconnessi tra loro, ed il variare di uno richiede che vengano modificati anche gli altri affinche’, nelle varie fasi del volo, si possa sempre ottenere una forza sufficiente a “sorreggere” l’aereo in aria. Se, per esempio, riduciamo la velocita’, dovremo aumentare l’inclinazione dell’ala, o modificarne la forma (rendendola piu’ “curva”) o aumentarne la superficie.
L’importante e’, nel fare cio’, non superare certi limiti (una velocita’ troppo bassa, un’inclinazione troppo alta, ecc.), altrimenti l’ala entrerebbe in una condizione cosiddetta “di stallo”, e l’aereo non sarebbe piu’ in grado di volare fino a che non si ripristinano i parametri corretti.
Il normale volo di un aereo di linea e’ ben lontano dalle condizioni di stallo, ma se anche dovesse avvicinarsi, numerosi strumenti ed automatismi avviserebbero i piloti con grande anticipo; se i piloti poi non dovessero prontamente intervenire, dei sistemi automatici manovrerebbero l’aereo per allontanarlo dalla condizione critica.
Per ottenere la velocita’ necessaria a generare la portanza occorre la spinta generata dai motori. Tuttavia, piu’ chiediamo all’ala di generare portanza, piu’ avanzare nell’aria diventa “faticoso”, a causa di una forza che si oppone al moto, chiamata resistenza.
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1. peso
2. portanza, che si oppone al peso
3. resistenza
4. spinta, che si oppone alla resistenza.
Quando queste quattro forze sono in equilibrio, l’aereo vola in “volo livellato uniforme”, senza salire, scendere, accelerare o decelerare.
Portanza, peso, spinta e resistenza, pero’, non agiscono tutte nello stesso punto; e’ come se ognuna di esse “tirasse” l’aereo da punti diversi. Se lasciassimo che cio’ accada, l’aereo non potrebbe rimanere “dritto” nel flusso d’aria, ma “rotolerebbe” su se stesso ed il volo non sarebbe possibile.
A garantire il giusto equilibrio ci pensa lo stabilizzatore di coda, cioe’ le due alette orizzontali nella parte posteriore dell’aereo. Anch’esso, come una piccola ala, puo’ generare portanza, ma lo puo’ fare verso l’alto o verso il basso, cosi’ da “spingere” in su o in giu’ la coda e far si che l’aereo rimanga dritto.
La “pinna” verticale, invece, assicura che l’aereo non “scodinzoli” durante il volo.
Un’altra cosa molto importante affinche’ l’aereo risulti “equilibrato” e’ che il peso al suo interno sia distribuito correttamente, in modo che la forza peso “tiri” da un punto sufficientemente vicino al punto da cui “tira” la portanza, cosicche’ lo stabilizzatore di coda sia sufficiente a garantire la stabilita’.
La distribuzione dei pesi e’ un’operazione molto meticolosa che si effettua in fase di pianificazione del volo, in cui viene esattamente stabilita la posizione dei bagagli nelle stive e la distribuzione dei passeggeri nella cabina.
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| Esempio di "piano di carico" di un aereo |
Siamo quindi riusciti a fare in modo che il nostro aereo sia ben bilanciato. A questo punto, azionando opportunamente delle superfici mobili montate su ali, timone verticale e stabilizzatore, riusciamo a controllare il volo dell’aereo, rendendo possibili tutte le manovre.
Confuso?!?? :-)))
Vola senza paura!