PRESTAZIONI. Parte 1. Polare, Crociera, Salita, Decollo

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Carlotta Ferri
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1 PRESTAZIONI Parte 1 Polare, Crociera, Salita, Decollo

2 POLARE PARABOLICA

3 POLARE PARABOLICA

4 POLARE PARABOLICA

5 POLARE PARABOLICA Si capisce perché alle alte velocità il sistema propulsivo ad elica non è efficace Spinta elica Spinta jet

6 SPINTE L elica si usa per avere spinte grosse a basse velocità. Velivoli STOL Velivoli come ATR o C27J o G222 hanno come caratteristica primaria quella di avere distanze di decollo piccole e non velocità particolaramente elevate.

7 C V L E E = = 4 PARAMETRI DI PROGETTO π AR e CD 4 ρπ W f W b 2 e 0 E = E = 1 S π 4 π b 2 e f ARe π = CD 0 4 be f 2 - Carico di area parassita - Carico di apertura be è l apertura lare effettiva E E = π 4 AR CD e = π 0 4 be f 2 / W / W Si vede come la velocità del punto E (a cui sono collegate anche le velocità dei punti P ed A) cresce al crescere dei due carichi, cioè se decresce f e se decresce be. L efficienza massima, invece cresce solo se decresce f in quanto una riduzione di be comporta una riduzione di efficienza. PER AUMENTARE LA VELOCITA BISOGNA RIDURRE LA SUP ALARE S. Ma in alcuni casi, come la salita, bisogna agire con un aumento di apertura alare.

8 Per velivoli a getto bisogna quindi, per aumentare sia E che Ve, agire con S piccola e be contenuta. TipicamenteARneivelivoliagettovada7a9mentreinquelliadelica(almeno Turboprop regionali) da 10 a 12. AREA PARASSITA f 1 2 = CD0 S T = D = ρ V ( 1. 1 CD0 ) S 2 T = D = 1 2 ρ V 2 f π ARe π E E = = 4 CD0 4 be f 2

9 Superficie alare. Si è visto che una riduzione di S: 1) Fa aumentare l efficienza massima (perché si riduce f) 2) Fa aumentare la velocità di efficienza i massima Ma anche : 3) Riduce il peso strutturale e quindi fa aumentare il carico utile 4) Riduce il costo di fabbricazione In definitiva per la fase di crociera è utile avere S piccola. Ma in effetti ci sono altre prestazioni (DECOLLO ed ATTERRAGGIO e SALITA, almeno per l elica) che necessitano di S grande.

10 POTENZA MINIMA (Salita) P P PARAMETRI DI PROGETTO = 2 3 / 2 64 f W ρ π b e P P = funz ( / 3 ) 3 2 / 2 1/4 W ; b ; f ; quota e In definitiva per la fase di salita hanno un grosso effetto: - Il peso - l apertura effettiva Un po meno l area parassita f.

11 POTENZA MINIMA (Salita) POTENZA MINIMA (Salita) / P f W P = ( ) ; quota f ; b ; W funz P 1/4 / e / P = e P b π ρ W f b W W P e P π ρ = Si vede come il carico di apertura ha un peso 3 volte superiore a quello di area parassita. p

12 CARICO EQUIVALENTE m 2 W 1 W V S = 4 = 4 ρ S CL S CL o MAX MAX m Avendo espresso la densità nel sistema tecnico con W espresso in Kg. Si vede come il prodotto di S e CL_max forma proprio una superficie equivalente Che fornirà il parametro da cui dipendono le distanze di decollo ed atterraggio. S_eq=30 mq S= 20 mq CL_max=1.5 S= 10 mq CL_max=3.0 La riduzione di peso dell ala sarà piu del 50%, infatti si riduce anche la sollecitazione flettente al ridursi dell apertura.

13 SALITA VELIVOLO PARAMETRI DI PROGETTO

14 SALITA VELIVOLO ELICA RC=a-c RC = η Π W ao σ W 1/ 2 1/ / b e σ f RC RC A quote basse il primo termine è molto forte. A quote alte il secondo diviene dello stesso ordine di grandezza. = f ( W ; ;b ; f ; z;isa) Π ao = W W W f Π ; ; ; z; b f ISA 2 ao e PESI : -1-3/4 1/4 e

15 SALITA VELIVOLO JET PARAMETRI DI PROGETTO

16 SALITA VELIVOLO JET PARAMETRI DI PROGETTO

17 SALITA VELIVOLO JET PARAMETRI DI PROGETTO

18 SALITA VELIVOLO JET RC = PARAMETRI DI PROGETTO T W T f 1/ 2 (W / σ / 2 T f b 2 e σ ) A quote basse il primo termine è predominante rispetto al secondo. RC = f ( W ;T ;b ; f ; z;isa ) 0 T T W 0 0 RC = f ; ; ; z; ISA 2 W f be L effetto maggiore è quello del rapp T/W. Riguardo l effetto dei parametri del velivolo: e L effetto di To/f è maggiore di quello di W/be^2 (compare in entrambi i membri)

19 SALITA VELIVOLO JET Tangenza teorica σ TT = ( 2 W / b ) e T0 T0 W f σ TT = σ TT W be 2 T0 ; W T ; f Importanza A quote ELEVATE be ed f iniziano ad assumere la stessa importanza. Ecco perché velivoli a getto che devono operare ad alte quote devono anche considerare un certo opportuno valore dell apertura alare.

20 DECOLLO

21 DECOLLO VR VLOF V2 VMC Ma in effetti dopo la fase di LIFT OFF il velivolo accelera molto poco

22 DECOLLO

23 DECOLLO

24 DECOLLO

25 DECOLLO

26 DECOLLO

27 DECOLLO

28 DECOLLO

29 DECOLLO

30 DECOLLO

31 DECOLLO TOR ; 1 Motore inoperativo da V=V1

32 DECOLLO

33 DECOLLO

34 DECOLLO

35 DECOLLO

36 DECOLLO

37 DECOLLO Dist INVOLO (Airborne Dist) Dipende dalla manovra

38 DECOLLO Distanza Effettiva

39 DECOLLO Abortito (Accelerate-Stop Distance)

40 DECOLLO Abortito (Accelerate-Stop Distance)

41 DECOLLO Abortito (Accelerate-Stop Distance)

42 DECOLLO Abortito (Distanza ARRESTO)

43 DECOLLO Distanza Bilanciata

44 DECOLLO Distanza Bilanciata

45 DECOLLO Distanza Bilanciata

46 DECOLLO Distanza Bilanciata

47 DECOLLO Distanza Bilanciata

48 DECOLLO Distanza Bilanciata

49 DECOLLO

50 DECOLLO

51 DECOLLO

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