Fattore di Carico e Velocita di Stallo

Definizione di Fattore di Carico

Slide 42: Definizione del fattore di carico

Slide 43: Formula del fattore di carico

Il Fattore di Carico (n) e il rapporto tra la portanza e il peso del velivolo. Indica quante volte il peso apparente e maggiore del peso reale.

Fattore di Carico

n = P / W = Portanza / Peso

Significato Fisico

n = 1: Volo rettilineo orizzontale (peso apparente = peso reale)
n = 2: Il pilota avverte un peso doppio (2G)
n = 0: Assenza di peso (caduta libera)
n negativo: Volo rovescio o manovre acrobatiche

ESEMPIO: Un pilota di 80 kg in una virata con n = 2:

Peso apparente = 80 x 2 = 160 kg
Avverte di pesare il doppio!

Fattore di Carico in Virata

Slide 44: Fattore di carico in funzione del bank

In una virata coordinata a quota costante, il fattore di carico dipende esclusivamente dall'angolo di bank.

Fattore di Carico in Virata

n = 1 / cos(bank)

Valori per Angoli di Bank Comuni

Angolo di Bank	cos(bank)	Fattore di Carico (n)	Peso Apparente
0	1.000	1.00 G	100%
15	0.966	1.04 G	104%
30	0.866	1.15 G	115%
45	0.707	1.41 G	141%
60	0.500	2.00 G	200%
75	0.259	3.86 G	386%
80	0.174	5.76 G	576%

ATTENZIONE!

Il fattore di carico aumenta rapidamente oltre i 45 di bank
A 60 si raddoppia (n = 2)
A 90 sarebbe infinito (impossibile)
Ogni velivolo ha un limite strutturale di G che non deve essere superato

Velocita di Stallo in Virata

Slide 45: Aumento della velocita di stallo in virata

All'aumentare del fattore di carico, la velocita di stallo aumenta. In virata, il velivolo stalla a una velocita superiore rispetto al volo rettilineo.

Velocita di Stallo in Virata

Vs' = Vs x radice(n)

Dove:

Vs' = Velocita di stallo in virata
Vs = Velocita di stallo in volo rettilineo
n = Fattore di carico

Aumento Percentuale della Vs

Angolo di Bank	Fattore n	radice(n)	Aumento Vs	Esempio (Vs = 50 kt)
0	1.00	1.00	0%	50 kt
30	1.15	1.07	+7%	54 kt
45	1.41	1.19	+19%	60 kt
60	2.00	1.41	+41%	71 kt
75	3.86	1.96	+96%	98 kt

ESEMPIO PRATICO:

Se un aereo ha Vs = 50 kt in volo rettilineo:

A 60 di bank: Vs' = 50 x 1.41 = 71 kt
Aumento di 21 kt (+41%)

Se stai volando a 65 kt in una virata a 60, sei sotto la velocita di stallo!

PERICOLO! Lo stallo in virata e particolarmente pericoloso perche:

Avviene a una velocita superiore a quella prevista
Puo innescare una vite
Spesso avviene in finale, dove c'e poca quota per recuperare

Tabella Riassuntiva

Slide 46: Tabella riassuntiva bank, n, Vs

Bank	n (G)	Moltiplicatore Vs	Se Vs = 45 kt	Se Vs = 55 kt
0	1.00	1.00	45 kt	55 kt
15	1.04	1.02	46 kt	56 kt
30	1.15	1.07	48 kt	59 kt
45	1.41	1.19	54 kt	65 kt
60	2.00	1.41	64 kt	78 kt
70	2.92	1.71	77 kt	94 kt

REGOLA PRATICA:

A 30 di bank: Vs aumenta di circa il 7%
A 45 di bank: Vs aumenta di circa il 20%
A 60 di bank: Vs aumenta di circa il 40%

Limiti Strutturali

Ogni velivolo e certificato per un fattore di carico massimo che non deve essere superato per evitare danni strutturali.

Categorie di Certificazione

Categoria	Limite Positivo	Limite Negativo	Uso Tipico
Normal	+3.8 G	-1.52 G	Volo turistico
Utility	+4.4 G	-1.76 G	Manovre limitate
Acrobatic	+6.0 G	-3.0 G	Acrobazia

ATTENZIONE!

Un aereo categoria Normal con limite +3.8 G non puo fare virate a bank superiore a circa 75
Superare i limiti strutturali puo causare deformazioni permanenti o cedimenti
I limiti si riducono con turbolenza o raffiche

Diagramma V-n (Inviluppo di Volo)

Il diagramma V-n mostra i limiti operativi del velivolo in termini di velocita e fattore di carico. E fondamentale per capire le limitazioni dell'aereo.

Riepilogo

Concetto	Formula / Valore
Fattore di carico	n = P / W
n in virata	n = 1 / cos(bank)
Vs in virata	Vs' = Vs x radice(n)
n a 30 bank	1.15 G (Vs +7%)
n a 45 bank	1.41 G (Vs +19%)
n a 60 bank	2.00 G (Vs +41%)
Limite Normal	+3.8 G / -1.52 G
Limite Utility	+4.4 G / -1.76 G
Limite Acrobatic	+6.0 G / -3.0 G