Centro di Pressione e Risultante Aerodinamica

Ripasso: Baricentro e Centro di Pressione

Slide 1: Baricentro e Centro di Pressione - definizioni

BARICENTRO

Detto anche CENTRO DI MASSA

In esso si ipotizza applicata tutta la massa dell'oggetto in studio e quindi, per il Secondo Principio della Dinamica, anche tutta la FORZA PESO.

CENTRO DI PRESSIONE

E' il punto del profilo alare in cui si puo pensare applicata la forza risultante delle forze fluidodinamiche.

Tale risultante si scompone in: PORTANZA e RESISTENZA.

Punto	Forza Applicata
Baricentro	Forza PESO (verso il basso)
Centro di Pressione	PORTANZA (verso l'alto)

Posizione di Baricentro e Centro di Pressione

Slide 2: Spostamento di Baricentro e Centro di Pressione - Momento picchiante

Spostamento del Baricentro

Il Baricentro puo spostarsi in avanti o indietro lungo l'asse longitudinale in funzione di dove sono collocati i pesi a bordo.

Spostamento del Centro di Pressione

Il Centro di Pressione puo spostarsi in avanti o indietro lungo l'asse longitudinale in funzione dell'aumento o della diminuzione dell'angolo di incidenza.

Punto	Si sposta in funzione di
Baricentro	Distribuzione dei pesi a bordo
Centro di Pressione	Angolo di incidenza

Momento Picchiante e Stabilizzatore

Slide 3: Stabilizzatore e Deportanza - contrasto del momento picchiante

Il problema del momento picchiante

Quando il Centro di Pressione si trova dietro al Baricentro, la coppia di forze Peso-Portanza crea un momento antiorario che tende a far picchiare l'aereo (abbassare il muso).

BARICENTRO (Peso ↓) CENTRO DI PRESSIONE (Portanza ↑)

↺ Momento Picchiante

La soluzione: lo Stabilizzatore

Per contrastare il momento antiorario che tende a far picchiare l'aereo, esiste lo STABILIZZATORE che spinge, normalmente, la coda verso il basso con una forza chiamata DEPORTANZA.

La Deportanza e una forza diretta verso il basso che crea un momento orario (cabrante) che contrasta e annulla il momento a picchiare.

PORTANZA ↑ STABILIZZATORE

DEPORTANZA ↓

PESO ↓

Equilibrio dei momenti

Forza	Direzione	Momento generato	Effetto
Peso + Portanza	↓ e ↑	Antiorario	Picchiare
Deportanza	↓ (coda)	Orario	Cabrare

Ripasso: Sezione Alare

Slide 4: Sezione alare - elementi del profilo

Elementi del profilo alare

Elemento	Descrizione
Bordo di attacco	Parte anteriore del profilo
Bordo di uscita	Parte posteriore del profilo
Corda alare	Linea retta dal bordo di attacco al bordo di uscita
Linea media	Linea equidistante da dorso e ventre
Dorso	Superficie superiore dell'ala
Ventre	Superficie inferiore dell'ala
Freccia del profilo	Distanza max tra corda e linea media

Angolo di Incidenza

Slide 5: Angolo di incidenza e direzione della Forza Risultante

Nello studio dell'ala che si muove rispetto all'aria riveste un aspetto fondamentale l'ANGOLO DI INCIDENZA, cioe l'angolo formato fra il profilo alare (o meglio la corda alare) e il vento relativo.

Il vento relativo ha sempre direzione opposta al moto dell'ala.

Risultante Aerodinamica

Slide 6: Risultante Aerodinamica - somma di Portanza e Resistenza

La FORZA RISULTANTE AERODINAMICA (detta anche SPINTA) e la somma vettoriale di Portanza e Resistenza.

F (Risultante) = P (Portanza) + R (Resistenza)

Effetto dell'angolo di incidenza

Slide 7: Effetto dell'angolo di incidenza sulla direzione della Forza Risultante

L'ANGOLO DI INCIDENZA e importante perche la sua presenza fa si che la FORZA RISULTANTE AERODINAMICA non ha piu la direzione del flusso aerodinamico (vento relativo), come accade nei profili simmetrici, ma assume una direzione che e circa perpendicolare alla corda dell'ala.

RICORDA:

L'ANGOLO DI INCIDENZA ha effetto sulla direzione della Forza Risultante Aerodinamica.

Riepilogo Forze in Gioco

Slide 8: Riepilogo - Forza Aerodinamica Totale (F.A.T.) e forze in gioco

Zona	Effetto	Contributo alla Portanza
Dorso (sopra)	Depressione superiore	2/3 della portanza
Ventre (sotto)	Sovrapressione inferiore	1/3 della portanza

La Forza Aerodinamica Totale (F.A.T.) e applicata nel Centro di Pressione e si scompone in:

Portanza: perpendicolare alle linee di flusso (e quindi all'ala)
Resistenza: parallela alle linee di flusso

Riepilogo

Concetto	Descrizione
Baricentro	Punto di applicazione della Forza Peso
Centro di Pressione	Punto di applicazione della Risultante Aerodinamica
Momento Picchiante	Generato dalla coppia Peso-Portanza
Stabilizzatore	Genera Deportanza per equilibrare il momento
Deportanza	Forza verso il basso sulla coda
Angolo di Incidenza	Angolo tra corda alare e vento relativo
Risultante Aerodinamica	Somma vettoriale di P e R