Cenni di Stabilita e Manovrabilita

Concetto di Stabilita

Slide 16: Concetto di stabilita - la pallina

La stabilita e la tendenza di un sistema a tornare alla sua posizione di equilibrio dopo essere stato perturbato.

Per comprendere il concetto di stabilita, consideriamo un sistema semplice: una pallina su un piano.

Slide 17: I tre tipi di equilibrio

Tipi di Equilibrio

Equilibrio stabile instabile indifferente

Slide 18: Equilibrio stabile, instabile e indifferente

Tipo di Equilibrio	Forma del Piano	Comportamento
Stabile	Concavo (conca)	La pallina torna al centro dopo la perturbazione
Instabile	Convesso (cupola)	La pallina si allontana sempre piu dal centro
Indifferente (Neutrale)	Piano	La pallina rimane dove viene lasciata

Applicazione all'aereo: Un aereo stabile tende a tornare all'assetto originale dopo una perturbazione (es. raffica). Un aereo instabile si allontana sempre piu dall'assetto originale.

Slide 19: Applicazione del concetto all'aeromobile

Stabilita Statica e Dinamica

Slide 20: Momenti di beccheggio dell'aeromobile

Slide 21: Stabilita statica

Stabilita Statica: Tendenza iniziale dell'aereo a tornare verso la posizione di equilibrio dopo una perturbazione.

Stabilita Dinamica: Comportamento dell'aereo nel tempo durante il ritorno all'equilibrio (smorzamento delle oscillazioni).

Slide 22: Stabilita dinamica - smorzamento oscillazioni

Tipo	Domanda che risponde	Caratteristica
Statica positiva	Torna verso l'equilibrio?	Si, c'e una forza di richiamo
Statica negativa	Torna verso l'equilibrio?	No, si allontana
Dinamica positiva	Le oscillazioni si smorzano?	Si, ampiezza decrescente
Dinamica negativa	Le oscillazioni si smorzano?	No, ampiezza crescente

Slide 23: Grafici della stabilita dinamica

Momenti di Beccheggio

Slide 24: Bracci e momenti sull'aeromobile

I principali momenti che agiscono sull'aeromobile rispetto all'asse trasversale (beccheggio) sono:

Momento	Simbolo	Generato da
Momento della Portanza	M_P	Portanza x Braccio portanza
Momento della Deportanza	M_DP	Deportanza coda x Braccio deportanza
Momento della Spinta	M_S	Spinta motori x Braccio spinta

Equilibrio di beccheggio: Si studia principalmente il comportamento rispetto all'asse trasversale. La stabilita "convenzionale" prevede che l'aereo tenda a tornare all'assetto di equilibrio.

Stabilita sui Tre Assi

Slide 25: Stabilita secondo i piani longitudinale e orizzontale

Slide 26: Requisiti di stabilita per asse

Asse	Movimento	Requisito Stabilita
Longitudinale	Rollio	Minore stabilita (per virare facilmente)
Trasversale	Beccheggio	Massima stabilita (smorzamento)
Verticale	Imbardata	Massima stabilita (resistenza all'imbardata)

Per un pilotaggio meno faticoso, l'aereo deve avere:

Minore stabilita in rollio - per virare con facilita
Massima stabilita in beccheggio - per mantenere l'assetto
Massima stabilita in imbardata - per mantenere la direzione

Slide 27: Dettagli sulla stabilita per ciascun asse

Slide 28: Elementi che contribuiscono alla stabilita

Slide 29: Ruolo del piano orizzontale di coda

Stabilita vs Manovrabilita

Slide 30: Confronto stabilita e manovrabilita

Slide 31: Aerei militari e acrobatici

CONCETTO FONDAMENTALE: Stabilita e manovrabilita sono caratteristiche opposte. Un aereo molto stabile e poco manovrabile e viceversa.

Caratteristica	Aereo Stabile	Aereo Manovrabile
Tipologia	Aviazione generale, trasporto	Militare, acrobatico
Equilibrio	Stabile (torna all'assetto)	Instabile (cambia rapidamente)
Rapporto Spinta/Peso	Basso	Alto (molta potenza)
Pilotaggio	Meno faticoso	Richiede attenzione costante
Tempo in crociera	95% del volo	Variabile continuamente

Slide 32: Sistemi fly-by-wire negli aerei instabili

Slide 33: Approfondimento sulla stabilita

Slide 34: Stabilita statica convenzionale

Slide 35: Esempio MIG-21 - stabilita convenzionale

Slide 36: Esempio Eurofighter - instabilita controllata

Slide 37: Confronto tra configurazioni

Slide 38: Riepilogo concetti di stabilita

Slide 39: Conclusioni sulla stabilita

Per gli aerei da aviazione generale (come quelli usati per il PPL):

Sono progettati per essere stabili
Passano il 95% del tempo in condizioni di crociera
Il pilotaggio e meno faticoso
Tendono a tornare all'assetto di equilibrio dopo perturbazioni