Il volo si distingue in due tipologie, tra loro profondamente diverse.

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1 Mezzi aerei Tipologie di volo Il volo si distingue in due tipologie, tra loro profondamente diverse. Volo spaziale, in assenza di aria; viene compiuto dai razzi e dalle navi spaziali. Volo in atmosfera in presenza di aria; viene compiuto da uccelli, insetti, aerei, elicotteri. Atmosfera terrestre L atmosfera del pianeta Terra é costituita dall aria, una miscela di diversi gas di varia densitá. Tale densitá varia notevolmente con la quota, infatti salendo di quota la densitá dell aria cala notevolmente, fino ad annullarsi. In prossimità della terra l aria ha una densità di circa 1.2kg al metro cubo, e il peso di una colonna d aria che poggia su un metro quadrato di terra, e si estende fino al limitare dell atmosfera, è di circa kg; pertanto l umanità vive sul fondo di un immenso oceano di aria. Azoto per il 78%; Ossigeno per il 21%; Argon, Anidride Carbonica, Vapore Acqueo per il restante 1%. Volo in atmosfera Un apparecchio é in grado di volare in atmosfera per galleggiamento o per spinta di sostentamento. Nel volo per galleggiamento, l apparecchio é complessivamente piú leggero dell aria stessa; pertanto si mantiene in volo anche senza l ausilio di motori. Un esempio di tale apparecchio é il dirigibile. Nel volo per sostentamento l apparecchio si mantiene in volo grazie alla spinta di sostentamento ricevuta dalle ali grazie alla velocitá dell aria; pertanto non si manterrá in volo con i motori spenti, se non per un breve periodo. Un esempio di tale apparecchio é l aereo. 1

2 2 Volo per sostentamento La spinta di sostentamento, o lift, é determinata da tre fattori. Forma dell ala, infatti l ala presenta una forma del dorso diversa dalla forma del ventre. La forma della sezione dell ala prende il nome di profilo alare. Velocitá di scorrimento del fluido sull ala, per questo motivo un aereo prima di decollare deve raggiungere una adeguata velocitá. Angolo di incidenza angle of attack, ovvero l angolo che l ala delimita rispetto alla direzione della corrente d aria. L ala fende il fluido in due correnti, una corrente lenta che scorre lungo il ventre dell ala, l altra piú veloce che scorre lungo il dorso; le due correnti si ricongiungono una volta attraversate dall ala. La corrente lenta esercita una intensa pressione sul ventre, la corrente veloce esercita una esigua pressione sul dorso; pertanto l ala viene sollevata dalla corrente lenta che la spinge e dalla corrente veloce che la risucchia, in direzione perpendicolare allo scorrimento del fluido. Angolo di incidenza Una stessa ala varia la spinta che riceve in base al suo orientamento rispetto la corrente, poiché con l orientamento varia l angolo di incidenza. Se l angolo aumenta, rimanendo positivo, la spinta aumenta di intensità. Se l angolo diviene negativo, la spinta cambia direzione, e trascina l ala verso il basso. Se l angolo varia bruscamente, l ala si porta in stallo e l aereo precipita.

3 0.2. VOLO PER SOSTENTAMENTO 3 Figura 1: Spinta di sostentamento sul profilo alare

4 4 Controllo del volo Durante il volo un aereomobile é privo di riferimenti in grado di dare stabilitá al suo movimento, pertanto il suo peso e le forze che agiscono sulle ali devono essere attentamente calibrate ed equilibrate, per impedire che il velivolo precipiti. Il baricentro di un aereomobile indica il punto in cui si equilibrano tutte le masse delle varie parti del velivolo. Solitamente il baricentro é posizionato davanti alle ali, in modo che l aereo rimanga in equilibrio nell aria per il bilanciamento tra ali, coda e baricentro. Gli stabilizzatori permettono di governare e mantenere in assetto il velivolo. Il timone di coda controlla il movimento di imbardata, ovvero la traslazione del velivolo a destra e sinistra. Gli elevatori controllano il movimento di beccheggio, ovvero il direzionamento del velivolo verso il basso o l alto. Gli alettoni controllano il movimento di rollio, ovvero il dondolio del velivolo in senso orario o antiorario. Gli ipersostentarori modificano la forma del profilo alare, aumentando l intensità della spinta di sostentamento; vengono azionati durante il decollo e l atterraggio.

5 0.3. CONTROLLO DEL VOLO 5 Figura 2: Stabilità del volo