Flaps: Ipersostentatori
Principi del Volo - Lezione 10 | Corso PPL NIBBIO IV
Introduzione ai Flaps
I Flaps (o ipersostentatori) sono superfici mobili situate sul bordo di uscita dell'ala, nella parte interna vicino alla fusoliera. Permettono di modificare le caratteristiche aerodinamiche dell'ala.
Funzione Principale
I flaps servono a:
- Aumentare la portanza a basse velocita
- Aumentare la resistenza (utile in atterraggio)
- Ridurre la velocita di stallo
- Permettere angoli di discesa piu ripidi
PRINCIPIO: I flaps aumentano la curvatura (camber) del profilo alare e, in alcuni tipi, anche la superficie alare. Questo incrementa il Cp max.
Tipi di Flaps
| Tipo | Caratteristiche | Aumento Cp max | Uso Tipico |
|---|---|---|---|
| Plain (Semplice) | Ruota verso il basso sul cardine | Circa 50% | Aerei leggeri, basici |
| Split (Diviso) | Solo la parte inferiore si abbassa | Circa 60% | Aerei storici |
| Slotted (A fessura) | Crea uno slot che energizza il flusso | Circa 65% | Aerei moderni leggeri |
| Fowler | Si estende all'indietro e poi si abbassa | Circa 90% | Aerei commerciali |
| Double/Triple Slotted | Multipli elementi con fessure | Oltre 100% | Jet di linea |
Flap Plain (Semplice)
Il flap piu semplice, ruota attorno a un cardine aumentando la curvatura del profilo. Aumenta sia portanza che resistenza.
Flap Slotted (A Fessura)
Quando si abbassa, si forma una fessura (slot) tra l'ala e il flap. L'aria ad alta pressione dal ventre passa attraverso lo slot, energizzando lo strato limite sul dorso e ritardando lo stallo.
Flap Fowler
Si muove prima all'indietro (aumentando la superficie alare) e poi verso il basso. E il piu efficiente in termini di aumento della portanza con minore aumento della resistenza iniziale.
Effetti Aerodinamici dei Flaps
Effetti Principali
| Parametro | Effetto | Conseguenza |
|---|---|---|
| Cp max | AUMENTA | Piu portanza a parita di velocita |
| Cr | AUMENTA | Piu resistenza (frena l'aereo) |
| Vs (Velocita di stallo) | DIMINUISCE | Si puo volare piu lenti |
| Efficienza (E = Cp/Cr) | DIMINUISCE | Peggiore rapporto P/R |
| Angolo di stallo | DIMINUISCE leggermente | Stallo a incidenza minore |
SINTESI:
- I flaps aumentano la portanza (utile per volare lenti)
- I flaps aumentano la resistenza (utile per frenare/scendere)
- I flaps peggiorano l'efficienza (non usare in crociera!)
Momento Picchiante
ATTENZIONE! L'estensione dei flaps genera un momento picchiante (nose down) che deve essere compensato con:
- Trazione sulla cloche
- Regolazione del trim (trim a cabrare)
Questo perche il centro di pressione si sposta all'indietro.
Variazione della Polare con i Flaps
La curva polare (grafico Cp vs Cr) si modifica con l'estensione dei flaps:
- La curva si sposta verso l'alto (maggiore Cp)
- La curva si sposta verso destra (maggiore Cr)
- Il punto di massima efficienza cambia posizione
Confronto Polare
| Condizione | Cp max | Cr a Cp max | Efficienza max |
|---|---|---|---|
| Flaps 0 (clean) | 1.5 (esempio) | Basso | Alta |
| Flaps 10-15 | 1.8 | Medio | Buona |
| Flaps 25-30 | 2.0 | Alto | Ridotta |
| Flaps 40 (full) | 2.2 | Molto alto | Molto ridotta |
REGOLA PRATICA:
- Piccole estensioni (10-15): buon aumento di portanza con poca resistenza
- Grandi estensioni (30-40): molto resistenza, ideale per atterraggio
Uso Pratico dei Flaps
Flaps per il Decollo
| Settaggio | Vantaggi | Svantaggi |
|---|---|---|
| Flaps 0 | Minore resistenza, migliore accelerazione | Corsa decollo piu lunga |
| Flaps 10-15 | Riduzione corsa decollo, Vs inferiore | Lieve aumento resistenza |
Per il decollo: Si usano tipicamente flaps 10-15 per ridurre la corsa di decollo senza penalizzare troppo la salita. Aumentando il Cp max, l'aereo si stacca prima.
Flaps per l'Atterraggio
| Settaggio | Uso | Caratteristiche |
|---|---|---|
| Flaps 25-30 | Avvicinamento normale | Buona visibilita, controllo velocita |
| Flaps 40 (full) | Finale e touchdown | Massima resistenza, minima Vs |
Per l'atterraggio: Si usano flaps completi (30-40) per:
- Ridurre la velocita di avvicinamento
- Aumentare l'angolo di discesa (vedere meglio la pista)
- Ridurre la corsa di atterraggio
MAI usare flaps completi al decollo! La resistenza sarebbe eccessiva e comprometterebbe la salita.
Procedure Operative
Velocita Limite Flaps (Vfe)
La Vfe (Velocity Flaps Extended) e la velocita massima alla quale si possono estendere i flaps senza rischiare danni strutturali. E indicata sull'anemometro con l'arco bianco.
ATTENZIONE! Non estendere MAI i flaps a velocita superiori alla Vfe! Potrebbero verificarsi:
- Danni strutturali ai flaps
- Deformazioni permanenti
- Distacco dei flaps in casi estremi
Procedura di Estensione
- Verificare di essere sotto la Vfe
- Estendere gradualmente (non tutto in una volta)
- Compensare il momento picchiante
- Regolare il trim
- Verificare il settaggio con l'indicatore
Procedura di Retrazione
- Assicurarsi di avere potenza sufficiente
- Retrarre gradualmente per evitare perdita improvvisa di portanza
- Compensare il momento cabrante
- Regolare il trim
- Accelerare alla velocita desiderata
REGOLA: In caso di riattaccata (go-around):
- Applicare PIENA potenza
- Assumere assetto di salita
- Retrarre i flaps GRADUALMENTE (prima a 20, poi a 10, poi a 0)
- Non retrarre tutto insieme per evitare perdita di portanza!
Riepilogo
| Concetto | Descrizione |
|---|---|
| Funzione flaps | Aumentare portanza e resistenza |
| Effetto su Cp max | AUMENTA (si vola piu lenti) |
| Effetto su Cr | AUMENTA (frena l'aereo) |
| Effetto su Vs | DIMINUISCE |
| Effetto su efficienza | DIMINUISCE |
| Flaps decollo | 10-15 gradi (riduce corsa) |
| Flaps atterraggio | 30-40 gradi (full) |
| Vfe | Velocita max estensione flaps |
| Momento generato | Picchiante (compensare con trim) |
| Go-around | Retrarre gradualmente! |