Come si vola
Le quattro forze, come portano le ali, perché i jet volano alti, come stanno su gli elicotteri e perché gli aerei sono stabili, in parole semplici.
Le quattro forze
- Bambini
Ogni aereo sente quattro forze: il peso lo tira giù, la portanza delle ali lo tiene su, la spinta dei motori lo porta avanti e la resistenza dell’aria lo frena. Quando portanza = peso e spinta = resistenza, vola stabile.
Verifica: Quale forza producono i motori?
La spinta.
Come portano le ali
- Bambini
Un’ala è un po’ inclinata e curva, quindi devia verso il basso l’aria che passa. Spingere l’aria giù spinge l’ala su. Aria più veloce e ali più grandi danno più portanza: un piccolo aereo ha bisogno di circa 26 m/s (51 nodi) per stare su.
Verifica: Cosa succede alla portanza se l’aereo vola più piano?
Cala, a meno che l’ala non si inclini di più. Troppo lento e l’ala stalla.
Perché i jet volano alti
- Ragazzi
A 11 km (36 000 ft) l’aria pesa solo 0,36 kg per metro cubo, meno di un terzo che al livello del mare, ed è a 217 K (-56 °C). Aria rarefatta vuol dire meno resistenza: gli aerei di linea bruciano meno carburante per chilometro, finché ali e motori funzionano ancora.
Verifica: Perché un piccolo aereo a elica non può volare anche lui a 11 km?
Il motore ha bisogno d’aria per respirare e le ali richiederebbero molta più velocità: non c’è potenza per nessuna delle due.
Come stanno sospesi gli elicotteri
- Ragazzi
Il rotore che gira è una grande ala che spinge una colonna d’aria verso il basso. Un elicottero da 2700 kg con pale di 5,1 m spinge l’aria giù a circa 12 m/s attraverso il rotore e ha bisogno di almeno 305 kW solo per stare sospeso.
Verifica: Pale più lunghe richiederebbero più o meno potenza?
Meno: muovono più aria più lentamente, il che costa meno energia.
Restare stabili
- Corso post-diploma
Se una raffica alza il muso, anche la coda viene spinta su e riporta il muso giù. Gli ingegneri descrivono questa oscillazione con due numeri: quanto è rapida (pulsazione naturale) e quanto in fretta si smorza (smorzamento). Ai piloti piace uno smorzamento tra circa 0,35 e 1,3.
Verifica: Cosa succederebbe con uno smorzamento vicino a zero?
Il muso continuerebbe a oscillare su e giù a lungo, il che è faticoso e difficile da controllare.
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