Scuola di Volo

I principi basilari del volo.

Le parti principali di un aereoplano

1. Fusoliera   2. Ala   3. Stabilizzatore   4. Timone di profondità   5. Alettone e Flap
6. Timone di direzione verticale    7. Elica   8. Motore   9. Carlinga   10. Carrello di atterraggio



Descrizione delle parti di un aereo

La fusoliera (1) assolve una duplice funzione: collega l'ala agli organi di stabilizzazione e di governo della coda, ospita il motore, il posto di pilotaggio ed il carico.L'ala (2) assicura il sostentamento dell'aereo, lo stabilizzatore (3) la stabilità longitudinale del veicolo.
Il timone di profondità (4) è mobile, incernierato nello stabilizzatore: permette le manovre di salita e discesa.
Gli alettoni e flap (5), mobili ed incernierati nelle ali, servono per modificare in altezza la rotta dell'aereo, facendolo salire e scendere e per aumentarne la portanza.
Il timone di direziono verticale (6) permette variazioni di rotta verso destra o verso sinistra.
L'elica (7), azionata dal motore (8), sviluppa la forza di trazione, "avvitandosi" nell'aria.
La carlinga (9) ospita il pilota; il carrello di atterraggio (10) è munito di ruote gommate.
Controllo e spinta
Il controllo dell'aereo si ottiene muovendone determinate superfici: gli alettoni, i flap e il timone direzionale, per curvare, l'equilibratore per salire e scendere.
Si deflette così il flusso dell'aria, creando un'alta pressione che spinge la superfice dell'ala nella direzione opposta.
Un motore trascina un'elica che fornisce la spinta per vincere la resistenza dell'aria.




Come vola un aereoplano
L'aereo sfrutta per la sostentazione in volo il fenomeno della portanza aerodinamica.
Ogni oggetto che si sposta in un fluido (gas o liquido) è soggetto a forze aerodinamiche generate dalla sua superficie.
Quando l'ala di un aeroplano viene investita dall'aria, si generano delle forze aerodinamiche che creano sul
ventre dell'ala una pressione e sul dorso una depressione

La figura rappresenta la sezione trasversale di un'ala: le freccette rosse indicano le forze che generano la pressione, quelle gialle la depressione.
Come si può notare, le forze che l'aria trasmette all'ala agiscono prevalentemente sul dorso (come depressione):
la pressione sul ventre è responsabile solamente di circa 1/3 della forza totale.
Sommando tutte le forze otteniamo una risultante F: sarà rivolta verso l'alto ed inclinata leggermente all'indietro.
Questa risultante può esserè scomposta in una forza verticale (perpendicolare alla direzione del vento) ed una orizzontale (parallela al vento).
La prima è detta portanza P, la seconda resistenza R
Il profilo dell'ala è studiato in modo da ottenere una grande portanza in rapporto alla resistenza.
La portanza P equilibra il peso Q del velivolo e quindi provvede alla sua sostentazione.
La resistenza R si oppone al moto ed è equilibrata dalla trazione T sviluppata dal motore.
Grande importanza ha l'angolo di incidenza α, dovuto all'inclinazione che ha l'ala rispetto alla direzione del vento che la investe.
Se questo angolo aumenta crescono anche la portanza e la resistenza:
oltre un certo valore però, si ha un fenomeno detto stallo, per il quale la portanza diminuisce bruscamente, provocando un repentino abbassamento del velivolo.
Per ovviare a questo inconveniente, si sono sviluppati dei sistemi di ipersostentazione alle basse velocità,
ad esempio durante le manovre per l'atterraggio.

Le parti principali di un elicottero

Le pale di un elicottero fungono da ali (hanno profilo simile), ruotando generano portanza e permettono all'elicotero di sollevarsi.

Il motore che spinge le pale affinché ruotino a questa rotazione si associa una forza di reazione contraria che agisce sul supporto, in questo caso la fusoliera dell'elicottero.
Per contrastare questo indesiderato effetto c'è il ruotino di coda che spinge la fusoliera in senzo contrario al giro della fusoliera, ottenendone la stabilizzazione.

Il motore a pistoni
Il motore a pistoni è stato usato fino dagl'albori del volo.
Le migliorie tecniche sono innumerevoli e alla fine della seconda guerra mondiale la tecnica aveva raggiunto un apice di perfezione mai pensata.
La possibilità di sfuttare appieno la potenza della cindrata, del rapporto di coppia lunghissimo, dell'uso dei compressori nelle carburazioni.

Il motore stellare o radiale

Il motore stellare o radiale è stato il propulsore più usato per le caratteristiche intrinseche più confacenti alle necessità degli aeromobili.
E' stato il tipo di motore (ancora ampiamente prodotto per l'aviazione sportiva e ULM), ha equipaggiato la maggior parte degli aeroplani tra il 1920 e il 1950.
Al motore stellare da sempre si affianca il motore tradizionale con pistoni in linea raffreddato ad acqua oppure a acqua. Questo tipo di motore genera potenze enormi con grande velocità di rotazione. Il peso è maggiore e la lunghezza del muso che è conseguenzale al numero dei pistoni.

(Foto courtesy: http://www.rotecradialengines.com/)
La Rotec è una ditta australiana che produce motori radiali.

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Motore in linea Renault 6QA raffreddato a aria Foto: http://aircollection.pagesperso-orange.fr/renault6q10.htm

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Motore in linea di Messerschmitt Bf 109 E-3 - Foto: Album - Propriétaire: loloskymaster http://www.mct57.org/media/?sa=album;in=273

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Daimler-Benz-DB_601A montato su Messerschmitt Bf 109

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Motore giapponese prodotto su licenza dalla Daimler-Benz - Aichi M6A1 Seiran

Motore Lycoming O-435-1

Motore Lycoming O-435-1

Il motore a turbogetto

Motore a getto o a reazione

Il funzionamento del motore e le sue parti.

L'aria aspirata attraverso la presa anteriore (1), viene compressa da un compressore a più stadi (2), nella camera di combustione (4), dove viene iniettato il combustibile che, bruciando, fa aumentare la temperatura ed il volume dei gas.
Questi acquistano grande velocità e fanno girare la turbina (5), che, tramite l'albero di trasmissione (3) trascina il compressore.
Quindi i gas escono a grande velocità dall'ugello di scarico (6) assicurando, per reazione, la spinta propulsiva.
(1) Presa d'aria anteriore   (2) Compressore a più stadi  (3) Albero di trasmissione  (4) Camera di combustione  
(5) Turbina   (6) Ugello di scarico