Come volano gli aerei? nuova versione - Bernoulli - Effetto Coandă -

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I moderni aerei di linea sono dei veri e propri capolavori di ingegneria. L'aereo di linea nacque nel primo dopoguerra, quando tutta l'esperienza tecnica acquisita nella corsa agli armamenti poté essere applicata alla costruzione di aerei appositamente dedicati al trasporto di persone.
Elencare ogni singolo componente di un aereo sembra una cosa impossibile.
I moderni aerei di linea infatti sono composti da una vastità di componenti:
meccanici, idraulici ed elettrici.
JAES, oltre ad essere il partner di riferimento per alcune delle più importanti aziende produttrici di aerei, è costantemente impegnata della fornitura di tutta quella ricambistica necessaria alla produzione, all’assemblaggio, alla riparazione e alla manutenzione dei velivoli. Come:
Ma vi siete mai chiesti come un oggetto così grande, composto da tutti questi componenti sia in grado di sollevarsi da terra e far volare centinaia di persone a migliaia di metri di altezza?
In questo video spiegheremo come vola un aereo e come i piloti sono in grado di controllare un aeroplano, in modo semplice ma rigoroso.
Per prima cosa, diamo un'occhiata più da vicino all’ala dell’aereo.
Notiamo che essa non è composta da un unico pezzo solido. Le ali e le code degli aeroplani hanno molte parti mobili.
La cosa più affascinante dell'ala è la sua forma molto particolare dettata della meccanica dei fluidi. Questa è la forma dell’ala nel caso in cui la dovessimo sezionare.
Notiamo che l’ala presenta una forma a goccia e quando l’aero inizia a muoversi in questa direzione, il flusso d’aria investirà l’ala seguendo queste traiettorie.
Ma in che modo l’ala si solleva a contatto con il flusso d’aria?
Innanzitutto è necessario dire che l’ala è posta in posizione leggermente inclinata per favorire lo scorrimento del flusso d’aria.
Inoltre l’aria in entrata al punto A dovrebbe avere la stessa velocità dell’aria in uscita al punto B. In questa situazione si è portati a credere che il flusso d’aria superiore sia più veloce perché deve percorrere più superfice alare rispetto al flusso inferiore.
In realtà non è una questione di velocità ma semplicemente il flusso d’aria superiore è più rarefatto, ovvero le sue molecole sono più distanti le une dalle altre mentre percorrono la superfice alare.
Il flusso d’aria inferiore, invece, è meno rarefatto e quindi le sue molecole sono più vicine tra loro.
Le molecole del flusso inferiore in questo caso sono in maggior numero rispetto a quelle del flusso superiore. Questo crea una differenza di pressione tra le due parti. La bassa pressione sulla parte superiore crea un effetto di risucchio verso l’alto che consente all’ala, e di conseguenza a tutto il velivolo, di sollevarsi.
Inoltre le numerose molecole del flusso inferiore creano un effetto di alta pressione contribuendo ulteriormente al sollevamento verso l’alto dell’ala.
Ma questa non è l’unica ragione del perché gli aerei volano. Oltre a questa differenza di pressione entra in azione l’EFFETTO COANDĂ, ovvero la tendenza di un getto di fluido a seguire il contorno di una superficie vicina. Questo effetto è chiaramente osservabile mettendo un semplice cucchiaio sotto un getto d’acqua, o un comune vasetto di vetro.
Il fluido, o in questo caso il getto d’aria, muovendosi lungo la superficie alare provoca dell’attrito, che tende a farlo rallentare. Questo rallentamento coinvolge solo le molecole a diretto contatto con l’ala. L’aria, dunque, arrivando in direzione rettilinea, segue il profilo dell’ala ed esce verso il basso, essendo l’ala inclinata. Questo contribuisce al sollevamento dell’aereo.
Quindi, maggiore è il flusso d’aria che investe l’ala, maggiore è la spinta verso l’alto. Per questo gli aerei per decollare devono raggiungere velocità elevate da terra.
Un’idea per aumentare l’effetto di questa spinta ascendente è quello di modificare la forma delle ali aggiungendo degli elementi mobili come SLAT e FLAP, che aprendosi contribuiscono ad aumentare la deflessione e anche la superficie alare.
Quando SLAT e FLAP vengono attivati dal pilota vi è un aumento della velocità verticale indotta, chiamata anche downwash, questo permette un aumento della spinta di sollevamento.

[@angeloprivitelli2536]

Grazie, video altamente didattico. 10

[@jaescompanyitalia4222]

Complimenti per la grafica ai ragazzi dell inside web company

[@AmurTiger-vm5dy]

Mitico 👍👍👍

[@pietrosmanio540]

Perché il flusso d'aria superiore dovrebbe essere più rarefatto di quello inferiore? Secondo quale legge?

[@francescogelio4451]

Bel video, ottime animazioni! Giusto due puntualizzazioni: al minuto 2:00 la corda è errata, va tracciata unendo bordo d'attacco e bordo d'uscita quindi per il profilo mostrato in quel momento l'angolo di incidenza risulta nullo. Minuto 5:25... anche l'aria è un fluido! :) Attendo il video sui motori

[@ariorus]

Molto meglio di altre spiegazioni spesso sbagliate. A 9:35 comunque si tratta di forza centripeta, non centrifuga, la forza infatti è diretta verso il centro di curvatura (centripeta appunto), inoltre la forza centrifuga è una forza presente solo in un sistema di riferimento rotante che in tale contesto non ha senso.

[@jaescompanyitalia4222]

Grazie Signor Faussone di cosa si occupa? Vorremmo sviluppare anche un video sul motore degli aerei se le farebbe piacere magari potremmo girarglielo prima e magari ci potrebbe evidenziare eventuali errori

[@ariorus]

@@jaescompanyitalia4222 Grazie per la considerazione. Sono un ingegnere meccanico, mi occupo di fluidodinamica, ma non ho competenze specifiche in campo aeronautico. Comunque sono abbastanza presente nella stanza di Fisica del forum matematicamente (www.matematicamente.it/forum/viewforum.php?f=19), potete postare messaggi lì se lo ritenete utile. Saluti

[@Lupo1587]

Molto accattivante la grafica, ma se volete fare un video esplicativo su come vola un aereo sarebbe opportuno affidarsi alla consulenza di un esperto, che sia un pilota un ingegnere aeronautico piuttosto che buttare li quattro nozioni acquisite su internet in maniera veloce, senza offesa x nessuno. ho visto il primo video per caso e sto ascoltando e vedendo il secondo in cui nel tentativo di riparare alle inesattezze dette ne dici di più grandi. Il teorema di Bernouilli è pienamente presente su di un'ala: non è la maggiore distanza che deve percorrere l'aria sul dorso dell'ala che causa aumento di velocità e diminuzione di pressione bensì una specie di strozzamento che si viene a formare tra il dorso dell'ala e l'aria immobile al di sopra del dorso , generalmente questo strato di aria relativamente immobile si trova a pochi centimetri dal dorso. Qui non posso allegarti un disegno che si trova su qualsiasi testo di studio per piloti. La densità entra nella formula della portanza ma se ti vai a leggere la formula vedrai che la velocità è presente con il quadrato e se la matematica non è un opinione. Oltre a questi parametri nella portanza compare una S che è la superfice alare ed è per questo motivo che gli aeromobili estendono slat e flap per aumentarla in decollo e in atterraggio, perché le velocità di decollo ed atterraggio sono bassine in relazione a quella sviluppata in crociera; c'è da dire però che gli slat aumentano l'energia limite dei filetti del flusso sul bordo di attacco dell'ala e relativamente la sua superfice, i flap aumentano la superfice aumentando la portanza fino ad un certo punto e poi aumentano solo la resistenza. La deflessione dell'ala non genera una spinta di aria in basso che aiuta la portanza questo è del tutto inesatto. Grande importanza sarebbe spiegare correttamente un profilo alare, quello mostrato nel video è di aerei che si muovono a velocità subsoniche , si insomma aerei di aviazione generale o da turismo, mentre sui moderni jet si usano profili biconvessi simmetrici specie per i piani di coda e in qualche caso asimmetrici. Ti faccio poi notare che in virata mentre si alza un alettone e si abbassa l'altro, il piano di coda non si muove, ma si muove solo il timone per coordinare la virata. Mi fermo qui ma ci sarebbe di che scrivere a lungo.

[@jaescompanyitalia4222]

Grazie Lupo per il tuo prezioso commento messo a disposizione degli utenti per cortesia se hai nozioni anche sugli elicotteri facci sapere cosa ne pensi

[@jaescompanyitalia4222]

kzbin.info/www/bejne/gGqWYZ-CociLpdU

[@and10101]

Scusate ma con questo secondo video secondo me avete creato confusione: nel primo video affermate che non c'è differenza di velocità del flusso d aria tra quello del profilo superiore e quello del profilo inferiore ma solo differenza di densità ovvero nel profilo superiore le molecole non vanno più veloci ma sono più lontane, il flusso d aria è più rarefatto quindi minor densità minor pressione effetto risucchio. In questo secondo video dite invece che i due flussi quello sopra il profilo superiore e quello sotto il profilo inferiore hanno velocità diverse.....insomma hanno medesima velocità o sono diversi? ps anche "se" si tratta di argomenti tecnici occhio ai verbi nei commenti.... Di Maio docet 😁😉

[@ariorus]

È più corretto qui. C'è differenza di pressione, non differenza apprezzabile di densità (portanza si ha anche in un fluido incomprimibile la cui densità è costante), il discorso sulle velocità è vero, ma non super essenziale per spiegare il meccanismo della portanza. È più importante sottolineare che l'ala spinge in pratica una grande massa di aria verso il basso e quindi è spinta verso l'alto.

[@and10101]

@@ariorus in pratica le ali inclinate trascinate dalla carlinga che aumenta di velocità hanno un effetto “ spazza neve “ ma sull aria e quando la spinta dell’aria uguale opposta a quella generata dall ala sull aria stessa supera il peso dell aeromobile questo si alza?

[@ariorus]

@@and10101 sì corretto, comunque quanto detto in questo video va bene. Se vuoi leggere una spiegazione semplice ma corretta vedi qui: www.cicap.org/n/articolo.php?id=274472

[@and10101]

@@ariorus Grazie.....anche se dovrò leggermi un pò di volte questa parte: " Si tratta di accorgersi che le ali “strappano” l’aria che le investe mettendola in movimento secondo traiettorie molto complicate che, complessivamente, danno luogo a una “doccia” di fluido verso il basso (tecnicamente nota con il nome di “downwash”). Per capire questi moti complessi Bernoulli non basta, perché bisogna chiamare in causa la tendenza dell’aria a “incollarsi” ai corpi che incontra nel suo moto. " .... prima di capirlo

[@Lupo1587]

la portanza deriva dal principio fisico del teorema di bernoulli, secondo il quale una vena fluida che si trova a percorrere uno strozzamento aumenta la sua velocità di scorrimento e diminuisce la sua pressione. questo succede sul dorso dell'ala tra il dorso stesso e la vena di aria invece immobile al di sopra. cosi la vena fluida superiore aumenta velocità e diminuisce la pressione mentre sulla inferiore la velocità di scorrimento rimane inalterata e ciò genera quel Delta di pressione che permette all'ala di essere portat verso l'alto. questo video è molto inesatto e dice sciocchezze non indifferenti.

[@antonellodigioia]

Ciao Scusami ma stai sbagliando. Devi studiare di più la meccanica dei fluidi. L'energia dell'aria che investe l'ala deve essere uguale, a meno degli attriti, all'energia dell'aria che si allontana dall'aria per il principio di conservazione dell'energia. Questo significa che VERAMENTE il flusso di aria sopra l'ala (l'estradosso) scorre più VELOCEMENTE dell'aria che scorre sotto l'ala (l'intradosso). Per il principio di Bernoulli dove l'aria scorre più velocemente c'è una diminuzione di pressione e quindi inferiore alla pressione che misuri sotto l'ala generando una spinta dal basso in alto. Inoltre con l'aumento dell'incidenza ma, inferiore all'angolo critico di stallo si aggiunge anche l'aumento dell'energia di impatto sotto l'ala aumentandone la portanza. Cordiali saluti

[@giacpi]

sarebbe bene eliminare questi due filmati perché non veritieri, come spiegato molto bene da alcuni commenti, dovete rivolgervi ad un professore del settore se volete dare informazioni precise. giacomo