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Il sogno di volare: perché l’aereo vola?

Il sogno di volare: perché l’aereo vola?

Perché l’aereo vola

Amici lettori, questo mese ho voluto poter parlare e rispondere ad un quesito che molti si chiedono: come fa l’aeroplano a volare, o almeno attraverso quale principio esso vola.

L’aeroplano infatti vola grazie ad una forza che gli permette di sollevarsi da terra e che si chiama portanza: la spinta, perpendicolare alla direzione del moto, che si produce per effetto del flusso dell’aria che batte e si divide scorrendo intorno all’ala del velivolo.

Questo flusso d’aria incontrando l’ala infatti è “costretto” a passare parte sopra e parte sotto l’ala stessa: data la forma (il profilo) di quest’ultima, le due “porzioni” di aria dividendosi si muovono a velocità differenti (più velocemente sopra, meno veloce sotto).

Questa condizione, per un principio della fisica, fa sì infatti che sulla parte superiore dell’ala (dorso) la pressione dell’aria sia minore che in quella inferiore (ventre): la forza risultante crea pertanto un “effetto risucchio”, verso l’alto, che – superata l’intensità della forza di gravità – permette all’aereo di sostenersi in volo.

In pratica un velivolo in volo è come una bilancia in equilibrio, con una forza detto “peso” che lo chiama a terra, mentre per la sostentazione occorre perciò che l’ala sviluppi una forza aerodinamica, la “portanza”.

La portanza, che entra in gioco ogni momento del volo, dipende dalla velocità rispetto all’aria e dalla configurazione dell’ala: in particolare dalla superficie e dall’inclinazione, che vengono modificate attraverso il movimento degli elementi mobili (flap o ipersostentatori) che si trovano nelle estremità posteriori (bordo di uscita) e (slat) nelle estremità anteriori (bordo d’attacco).

Gli alettoni invece sono parti mobili, delle alette poste alle estremità dell’ala sul bordo di uscita che servono appunto a far virare verso destra o verso sinistra il velivolo in base alla loro movimentazione attraverso i comandi di volo posti in cabina.

Mantenendo la velocità costante, se si incrementa la curvatura dell’ala, aumenta la portanza.

Ma c’è un altro fattore importante: la densità dell’aria, che diminuisce con l’aumentare della quota di volo.

Alle quote di crociera degli aerei di linea infatti, intorno ai 10 mila metri, l’aria più rarefatta offre meno resistenza: da una parte questo aumenta la velocità dei velivoli, a parità di spinta dei motori, dall’altra li “costringe” a mantenere un’andatura superiore per conservare la portanza.

Infatti, se la velocità si riduce eccessivamente, la spinta dal basso diventa insufficiente e l’aereo finisce per scendere di quota. Ad una certa velocità minima di sostentamento che ogni velivolo ha e/o a causa di un angolo di incidenza troppo elevato dell’ala il flusso dell’aria sopra l’ala si interrompe, staccandosi dalla superficie dell’ala stessa e creando l’effetto dello stallo.

Questa forza, che permette agli aerei di staccarsi da terra si chiama portanza.

La portanza, in parole povere, è la forza che fa sì che gli aerei volino, ed è la spinta, perpendicolare alla direzione del moto dell’aeroplano, che si produce per effetto del flusso dell’aria intorno all’ala.

Qui vediamo infatti che l’aria sbatte contro l’ala dell’aereo che avanza ed è costretta a dividersi e scorrere in parte sopra ed in parte sotto l’ala. La chiave del perché gli aerei volano sta proprio qui.

E’ quindi la forma particolare dell’ala (chiamato profilo) che permette alle due porzioni di aria di muoversi a velocità differenti tra il sopra ed il sotto dell’ala (non riportiamo i termini tecnici per semplicità).

L’aria di muove (sarebbe meglio dire è attraversata dall’aereo grazie alla trazione dell’elica, più velocemente sopra e meno sotto.

Questo succede a tutti i velivoli, anche agli alianti, i quali però devono essere trainati da un altro velivolo o da un cavo collegato a un verricello per far si che si possa raggiungere la velocità all’ala e quindi la portanza per il decollo.

L’elicottero invece è un mezzo il quale sostituisce l’ala fissa con le pale del rotore che, in movimento e quindi raggiungendo all’aria la velocità di sostentamento, vola anch’esso con la portanza data dalla sua ala sempre in movimento e perciò detta “ala rotante”.

Dall’inizi del volo ad oggi questo principio è stato usato da mezzi via via sempre più migliorativi, innovativi e performanti.

Le altre parti fondamentali per un aeroplano sono gli alettoni, il piano e l’equilibratore di coda, la deriva ed il timone di coda. Di queste ed altre parti che costituiscono un velivolo e la sua condotta da parte del pilota ne avremo occasione, sperando di avere spinto un po’ la vostra curiosità sul volo e su questo mezzo straordinario che l’uomo è riuscito a realizzare.

Vi saluto cordialmente.

                                                                                                                                                                                Il presidente Massimo Rossato

 

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Un commento su “Il sogno di volare: perché l’aereo vola?

  1. Come si spiega che gli aerei possono volare anche capovolti, in quel caso la portanza verso il basso non dovrebbe accelerare la caduta?

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