Simmetrico? Semi-simmetrico? Undercambered? …What?
Il campo della meccanica dei fluidi è popolato da un sacco di persone molto intelligenti che sanno davvero cosa stanno facendo. Come dilettanti nel campo degli aeroplani RC, a volte è difficile farsi un’idea di argomenti come i tipi di profili alari e quale sia il migliore per un dato aereo. Speriamo che questo articolo dissipi un po’ di mistero.
Questo Vampire ha un profilo semi-simmetrico che fornisce un ottimo rapporto tra portanza e resistenza.
Ecco un segreto
Le sottili differenze nella forma dei profili alari non sono davvero così importanti per la maggior parte degli aeromodelli. Certo, se si sta andando per un record di resistenza, si potrebbe pensare di più, ma nella maggior parte dei casi i margini sottili sono impercettibili. Per fortuna c’è molto più spazio per gli errori. Volete una prova? Ecco un cerchio che vola.
Categorie
I profili alari sono disponibili in una vasta gamma di forme e dimensioni, sia nell’industria aerospaziale che in natura – davvero, niente è standard. Tutto dipende dall’applicazione; l’ambiente in cui opera il profilo determina la sua dimensione e forma.
È possibile ridurre i tipi di profili alari in varie categorie. Qui ci sono otto dei profili più comunemente usati sugli aeromodelli RC (in nessun ordine particolare):
- Simmetrico
- Semisimmetrico
- Flat Bottom
- Under-cambered
- Reflexed
- Flat
- Stepped
Entrando più nel lato tecnico e matematico del disegno del profilo, ecco due nomi popolari che si possono vedere quando si fa una ricerca sulle forme dei profili alari. Leggere su di loro potrebbe essere un buon modo per imparare le sfumature di come i progettisti creano i profili alari.
- profili alari NACA – Questi profili mappano un codice a quattro cifre ad un profilo per indicare le specifiche di curvatura, corda e spessore.
- profili alari Clark-Y – Questi sono profili a fondo piatto ampiamente utilizzati. Lo spessore di questo profilo è sempre l’11,7% della corda.
Qual è il migliore?
Ripercorriamo le categorie principali per darti un’idea migliore di quale profilo è giusto per il tuo aeroplano.
Simmetrico
Più per aerei acrobatici. Taglia l’aria in modo uniforme. Facile da regolare. Ottimo per l’acrobazia di precisione.
Semisimmetrico
Per aerei sportivi, semi-aerobatici e alianti. Eccellente rapporto tra portanza e resistenza.
Flat-Bottom
Per aerei facili da costruire. Sono semplici da costruire, trascinano (il che a volte è un bene per creare un’esperienza di volo stabile) ma sono spesso sensibili ai cambiamenti di velocità dell’aria che li rende difficili da regolare.
Under-cambered
Per aeroplani piccoli e leggeri. Forniscono un sacco di portanza ma sono abbastanza trascinanti. Buono per i modelli a volo lento. Si può sottocampionare solo la sezione esterna di un’ala per aumentare la stabilità.
Reflexed
Per ali volanti. Il bordo d’uscita è leggermente rovesciato, il che fornisce stabilità. Guardate questo articolo su come volano le ali volanti per saperne di più. Un modo per aggiungere il reflex è semplicemente tagliare gli elevoni dell’ala leggermente verso l’alto.
Flat
Per modelli semplici. Volando con un alto angolo di attacco, le ali a fondo piatto sono probabilmente le più semplici da realizzare ma possono avere prestazioni piuttosto scarse. Aerei come l’FT Viggen usano canard angolati per aiutare a fornire la portanza.
Stepped
Ancora una volta, per modelli semplici che non volano molto veloci. Un profilo Kline-Foglean (KF) è uno di questi tipi che è comunemente usato per la sua facilità di costruzione. Funzionano spostando l’aria in una sacca vorticosa dietro il passo.
Come sceglierne uno
Come detto in precedenza, il segreto per scegliere il giusto profilo è non pensarci troppo. Non dovreste agonizzare sulle differenze tra profili alari NACA strettamente correlati – non ci sarà virtualmente nessuna differenza percepita nella vostra esperienza di volo. Il modo migliore per scegliere un profilo è quello di iniziare a pensare a quale esperienza volete avere e come intendete costruire la vela.
Scegliete il tipo che pensate si adatti meglio alle vostre esigenze e sceglietelo. Testatelo e poi modificate qualcosa nella versione successiva. Lavorare attraverso una procedura di prova ed errore è uno dei modi migliori (e più gratificanti) per imparare.
Quale esperienza voglio?
Quali saranno il carico alare e la gamma di potenza del mio aereo?
Quale sarà la forma dell’ala (spazzata, affusolata, ecc.)?
Come costruirò l’ala?
Podcast sull’aerodinamica con Josh Bixler
Se volete saperne di più sull’aerodinamica e siete interessati all’argomento, ecco un recente podcast di Flite Test che ne parla. L’episodio presenta Josh e James e copre l’approccio di Josh Bixler alla progettazione di aeroplani Flite Test con l’aerodinamica in mente.
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Articolo di James Whomsley
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