Efficienza Aerodinamica - PPL Lezione 4

Definizione di Efficienza

Slide 43: Efficienza aerodinamica - Introduzione

Slide 44: Definizione di efficienza

Slide 45: Efficienza - Formula

Slide 46: Richiami di trigonometria

Slide 47: Calcolo della distanza

Slide 48: Esempio pratico

Slide 49: Riepilogo efficienza

L'EFFICIENZA AERODINAMICA (E) e il rapporto tra la Portanza e la Resistenza di un velivolo.

Indica quanti metri (o unita di distanza) il velivolo puo percorrere orizzontalmente per ogni metro (o unita) di quota persa.

IN ALTRE PAROLE:

L'efficienza ci dice quanto lontano puo planare un aereo per ogni metro di altezza che perde.

Maggiore e l'efficienza, maggiore e la distanza percorribile in planata!

Formula dell'Efficienza

Formula dell'Efficienza Aerodinamica

E = P / R = Cp / Cr

Dove:

E = Efficienza aerodinamica (numero adimensionale)
P = Portanza
R = Resistenza
Cp = Coefficiente di portanza
Cr = Coefficiente di resistenza

PERCHE' E = Cp/Cr?

Poiche P = 1/2 ρ V² S Cp e R = 1/2 ρ V² S Cr, facendo il rapporto:

E = P/R = (1/2 ρ V² S Cp) / (1/2 ρ V² S Cr) = Cp/Cr

I termini comuni si semplificano, lasciando solo il rapporto dei coefficienti!

Significato Pratico dell'Efficienza

L'efficienza E rappresenta il rapporto di planata: per ogni unita di quota persa, il velivolo percorre E unita di distanza orizzontale.

Se E =	Significa che...	Esempio
10	Per ogni 1 m di quota persa, percorro 10 m	Da 1000 m arrivo a 10 km
12	Per ogni 1 m di quota persa, percorro 12 m	Da 1000 m arrivo a 12 km
50	Per ogni 1 m di quota persa, percorro 50 m	Da 1000 m arrivo a 50 km

RICORDA!

L'efficienza e un numero adimensionale (senza unita di misura). E' semplicemente un rapporto.

Calcolo della Distanza Percorribile

Formula della Distanza in Planata

L = H × E

Dove:

L = Distanza percorribile (lunghezza planata)
H = Altezza (quota) disponibile
E = Efficienza aerodinamica

ATTENZIONE ALLE UNITA DI MISURA!

La distanza L avra la stessa unita di misura dell'altezza H.

Se H e in metri → L sara in metri
Se H e in piedi (ft) → L sara in piedi (ft)

Conversioni utili

Da	A	Fattore
1 NM (miglio nautico)	km	1,852 km
1 NM	m	1.852 m
1 ft (piede)	m	0,3048 m
1000 ft	m	304,8 m

Esempi Pratici

Esempio 1: Tecnam P92 JS (E = 12)

Dati:

Efficienza E = 12
Quota disponibile H = 1000 ft

Calcolo:

L = H × E = 1000 ft × 12 = 12.000 ft

Conversione in NM:

12.000 ft = 12.000 × 0,3048 m = 3.657,6 m ≈ 3,66 km

3,66 km / 1,852 = ≈ 2 NM

Regola pratica P92: Da 1000 ft di quota, il P92 puo percorrere circa 2 miglia nautiche in planata.

Esempio 2: Aliante (E = 50)

Dati:

Efficienza E = 50
Quota disponibile H = 1000 m

Calcolo:

L = H × E = 1000 m × 50 = 50.000 m = 50 km

Risultato: Da 1000 m di quota, l'aliante puo percorrere 50 km in planata!

Esempio 3: Calcolo quota necessaria

Problema: Devo raggiungere un campo a 5 NM. Quanta quota mi serve con E = 12?

Calcolo inverso:

5 NM = 5 × 1,852 km = 9,26 km = 9.260 m

H = L / E = 9.260 m / 12 = 771,7 m ≈ 2.532 ft

Attenzione: Questo e il calcolo teorico. In pratica bisogna sempre considerare un margine di sicurezza!

Confronto tra Velivoli

Tipo Velivolo	Efficienza (E)	Da 1000 m planata
Aereo da turismo (es. P92)	10 - 12	10 - 12 km
Aereo da addestramento	8 - 10	8 - 10 km
Aliante standard	30 - 40	30 - 40 km
Aliante competizione	50 - 60	50 - 60 km
Aliante alta prestazione	fino a 70	fino a 70 km

PERCHE' GLI ALIANTI HANNO EFFICIENZA MAGGIORE?

Ali lunghe e strette (alto allungamento alare)
Profili aerodinamici ottimizzati per bassa resistenza
Fusoliera molto affusolata
Assenza di motore e elica (meno resistenza)
Superfici estremamente lisce e curate

Riepilogo

Concetto	Formula / Valore
Efficienza	E = P/R = Cp/Cr
Distanza planata	L = H × E
Efficienza P92 JS	E = 12
Regola P92	1000 ft → ~2 NM
Efficienza alianti	E = 50, 60, fino a 70
Conversione	1 NM = 1,852 km
Conversione	1 ft = 0,3048 m

RICORDA IN EMERGENZA:

In caso di avaria motore, conoscere l'efficienza del proprio aereo permette di calcolare rapidamente se e possibile raggiungere un campo di emergenza!