Aspect Ratio vs Induced Drag

[A320 Pilot]

salve a tutti , perchè un velivolo con lungo allungamento alare produce meno downwash all'estremità rispetto ad un altro velivolo con allungamento alare minore ??

grazie

[Tiennetti]

PErché la parte di ala sotto l'effetto della pressione che "scappa" dal wingtip é maggiore se ha meno allungamento

[87Nemesis87]

...a livello fisico perchè la resistenza indotta è inversamente proporzionale all'allungamento alare

[tristar]

...a livello fisico perchè la resistenza indotta è inversamente proporzionale all'allungamento alare

si, però questa affermazione è tautologica. Il downwash è l'effetto prodotto dagli stessi vortici tangenti e paralleli all'ala che generano portanza, i quali dopo aver lasciato le tip (non necessariamente, possono lasciare l'ala anche prima), si curvano a ferro di cavallo nella direzione del flusso e inducono nella porzione di spazio che stà dietro l'ala una componente discendente di velocità. A parità di superficie portante, avrò vortici portanti più lunghi e in numero minore (perchè diminuisce la corda), e quindi anche il downwash sarà minore. Forse spiegato così non è molto chiaro, un consiglio che ti posso dare è quello di andarti a guardare la legge di Ampere nell'elettromagnetismo, capito quello (di fatto molto semplice), è un attimo capire fino in fondo il fenomeno della resistenza indotta, e per esempio, il motivo per il quale gli uccelli generalmente migrano in formazione a V.

ciao!

[Tiennetti]

Mi sono perso qualcosa...
-che significa tautologico
-come fanno i vortici ad essere tangenti e paralleli
-come fanno i vortici a generare portanza
-é il downwash che genera i vortici o i vortici che generano downwash?
-che c'entra Ampere con gli uccelli
-che c'entra tutto questo con ció che il nostro amico chiedeva riferito all'allungamento alare

[87Nemesis87]

...a livello fisico perchè la resistenza indotta è inversamente proporzionale all'allungamento alare

si, però questa affermazione è tautologica. Il downwash è l'effetto prodotto dagli stessi vortici tangenti e paralleli all'ala che generano portanza, i quali dopo aver lasciato le tip (non necessariamente, possono lasciare l'ala anche prima), si curvano a ferro di cavallo nella direzione del flusso e inducono nella porzione di spazio che stà dietro l'ala una componente discendente di velocità. A parità di superficie portante, avrò vortici portanti più lunghi e in numero minore (perchè diminuisce la corda), e quindi anche il downwash sarà minore. Forse spiegato così non è molto chiaro, un consiglio che ti posso dare è quello di andarti a guardare la legge di Ampere nell'elettromagnetismo, capito quello (di fatto molto semplice), è un attimo capire fino in fondo il fenomeno della resistenza indotta, e per esempio, il motivo per il quale gli uccelli generalmente migrano in formazione a V.

ciao!

volevo farla breve...

[A320 Pilot]

PErché la parte di ala sotto l'effetto della pressione che "scappa" dal wingtip é maggiore se ha meno allungamento

in che senso scappa ??

[tristar]

Mi sono perso qualcosa...
-che significa tautologico
-come fanno i vortici ad essere tangenti e paralleli
-come fanno i vortici a generare portanza
-é il downwash che genera i vortici o i vortici che generano downwash?
-che c'entra Ampere con gli uccelli
-che c'entra tutto questo con ció che il nostro amico chiedeva riferito all'allungamento alare

son troppe cose da spiegare tutte insieme

i cardini comunque sono la prima (tautologia) e penso che sul web si trovi velocemente, e l'ultima (ampere), con la quale si capisce perfettamente tutto il resto, per questo consigliavo all'autore del thread di darci un occhiata, poi ognuno fa quel che gli pare, esprimere un concetto in modo sia esatto che breve che comprensibile a chiunque non è sempre cosa possibile, almeno per me

ciao!

p.s. oggi volo starordinario

[vihai]

Detto terra terra, per rimanere su l'aereo deve accelerare verso il basso una massa d'aria ottenendo così una forza di reazione.

Ogni secondo può accelerare una piccola massa a una grande velocità o una grande massa ad una piccola velocità.

Più aumenti l'allungamento alare più è grande la la superficie su cui può agire l'ala ogni secondo e di conseguenza più volume e massa di aria da accelerare verso il basso.

Quindi, a parità di peso un aereo con grande allungamento alare accelererà poco una massa d'aria grande.

Quindi in caso di grande allungamento alare diminuisce il downwash di *tutta* l'ala.

Inoltre, se c'è dell'aria che scende significa che c'è dell'aria che sale da qualche altra parte e ciò si verifica con l'instaurazione dei due vortici che chiamiamo "di estremità" ma che in realtà sono grandi pressapoco quanto un'apertura alare ciascuno.

Meno velocità signfica vortici meno veloci (e meno energetici).

Ciao,

[A320 Pilot]

grazie 1000 !

[A320 Pilot]

tanto per non aprire un altro thread......mi spiegate il motivo per la quale la resistenza indotta non varia con la configurazione dei flap ????

grazie

[vihai]

tanto per non aprire un altro thread......mi spiegate il motivo per la quale la resistenza indotta non varia con la configurazione dei flap ????

Perché indipendentemente dalla configurazione dei flap la portanza in volo livellato è sempre pressapoco uguale al peso.

Stessa portanza e uguale apertura alare significa stessa accelerazione dell'aria verso il basso, fatta con un'ala di forma diversa, ma che richiede la stessa energia.

[A320 Pilot]

ok , però c'è da dire che la resistenza indotta è maggiore a configurazione clean.......

[Tiennetti]

tanto per non aprire un altro thread......mi spiegate il motivo per la quale la resistenza indotta non varia con la configurazione dei flap ????

grazie

ok , però c'è da dire che la resistenza indotta è maggiore a configurazione clean.......

Due frasi contrastanti...

[ingmb]

la resistenza indotta non varia con la configurazione dei flap

Scusate, ma siamo sicuri di questa cosa? Io la vedo così: se il termine di resistenza indotta nell'espressione della polare parabolica dipende da "Cl^2", "AR" (allungamento) ed "e" (fattore di Oswald), ed i flaps sono dispositivi che consentono il volo sostentato ad angoli di incidenza più alti (aumento del Clmax) e velocità più basse (Vstall diminuisce) modificando anche di molto l'andamento del Cl rispetto all'angolo di attacco, allora, a parità di angolo di attacco e velocità, la resistenza indotta "dipende" eccome dalla configurazione...
Vediamo se mi riesco a spiegare meglio. Ecco: in allegato c'è un grafico del Cl in funzione dell'angolo di attacco con evidenziato il DeltaCl che si ottiene estendendo i flaps. Quindi, a parità di angolo di attacco, il Cl cresce e la resistenza indotta aumenta (inoltre se si considera anche l'influenza dell'aumento di superficie alare sull'Aspect Ratio si ha un ulteriore aumento del termine di resistenza indotta, visto che AR diminuisce).

Ribadisco che il mio ragionamento è valido a parità di angolo di attacco. Però è vero che l'estensione dei flaps fa sviluppare al velivolo un valore di portanza adeguato (cioè pari circa al suo peso) ad angoli o velocità più bassi. Infatti, se a 10° AOA in conf pulita sviluppo una L=W, se estendo i flap otterrò quella condizione L=W magari per AOA di 6-7° (dico per dire). La frase che ho quotato all'inizio, secondo me, non è vera sempre: va specificato che le due situazioni (flaps up & flaps down) sono si di equilibrio (L=W), ma nella seconda si consegue l'equilibrio ad un AOA più basso.
Spero di essere stato chiaro...e soprattutto "corretto"!!!!

[A320 Pilot]

tanto per non aprire un altro thread......mi spiegate il motivo per la quale la resistenza indotta non varia con la configurazione dei flap ????

grazie

ok , però c'è da dire che la resistenza indotta è maggiore a configurazione clean.......

Due frasi contrastanti...

lo so benissimo che sono contrastanti e me ne sono reso conto anche mentre lo stavo scrivendo, però il libro di principi del volo atpl dice che la resistenza indotta non varia al variare della configurazine, ma dice anche che è maggiore in clean configuration.........quindi boh...infatti quando dimostra il grafico della total drag al variare della cnfigurazione , la curva si muove a causa dell'aumento della parasite drag ma non della induced

[bulldog89]

la resistenza indotta non varia con la configurazione dei flap

Scusate, ma siamo sicuri di questa cosa? Io la vedo così: se il termine di resistenza indotta nell'espressione della polare parabolica dipende da "Cl^2", "AR" (allungamento) ed "e" (fattore di Oswald), ed i flaps sono dispositivi che consentono il volo sostentato ad angoli di incidenza più alti (aumento del Clmax) e velocità più basse (Vstall diminuisce) modificando anche di molto l'andamento del Cl rispetto all'angolo di attacco, allora, a parità di angolo di attacco e velocità, la resistenza indotta "dipende" eccome dalla configurazione...
Vediamo se mi riesco a spiegare meglio. Ecco: in allegato c'è un grafico del Cl in funzione dell'angolo di attacco con evidenziato il DeltaCl che si ottiene estendendo i flaps. Quindi, a parità di angolo di attacco, il Cl cresce e la resistenza indotta aumenta (inoltre se si considera anche l'influenza dell'aumento di superficie alare sull'Aspect Ratio si ha un ulteriore aumento del termine di resistenza indotta, visto che AR diminuisce).

Ribadisco che il mio ragionamento è valido a parità di angolo di attacco. Però è vero che l'estensione dei flaps fa sviluppare al velivolo un valore di portanza adeguato (cioè pari circa al suo peso) ad angoli o velocità più bassi. Infatti, se a 10° AOA in conf pulita sviluppo una L=W, se estendo i flap otterrò quella condizione L=W magari per AOA di 6-7° (dico per dire). La frase che ho quotato all'inizio, secondo me, non è vera sempre: va specificato che le due situazioni (flaps up & flaps down) sono si di equilibrio (L=W), ma nella seconda si consegue l'equilibrio ad un AOA più basso.
Spero di essere stato chiaro...e soprattutto "corretto"!!!!

anch'io non ho capito come faccia a non variare....a meno che:
il libro parla di resistenza, non di Cd, quindi suppongo che tenga conto della variazione di velocità minima di sostentamento. A flap estesi aumenta sì Cd ma diminuisce anche Vms quindi Di=0.5*rho*S*v^2*Cdi varia, e se il termine v^2*Cdi a flap estesi è minore dello stesso termine in configurazione pulita il gioco è fatto...

è l'unica possibile spiegazione che mi è venuta in mente (ipotizzando L=Q e la velocità non costante)

[A320 Pilot]

be coefficinete di resistenza indotta CDi = CL2 /AR , dove cl sta per coefficiente di portanza e AR sta per aspect ratio ovvero allungamento alare, se estendiamo i flap a velocità costante per mantenere la stessa portanza in concomitanza per mantenere lo stesso CL dobbiamo abbassare il muso riducendo l'angolo d'attacco, quindi a velocità costante estendendo i flap e riducendo l'angolo d'attacco IL CL rimarrà invariato e nella formula CDi il risultato sarà lo stesso, quindi se andiamo nella formula della resistenza indotta Di = 1/2 rho V2 CDi S, possiamo notare a quota costante che se manteniamo una V2 costante e un Cdi costante la resistenza indotta non varia.

[ingmb]

se il termine v^2*Cdi a flap estesi è minore dello stesso termine in configurazione pulita il gioco è fatto...

...per non influenzare la resistenza indotta, il termine dovrebbe essere esattamente lo stesso, e in effetti mi sembra ragionevole che il Cd sia dipendente dal quadrato della velocità, a parità di altre variabili.
Quindi mi sembra che abbiamo snodato la matassa......

[A320 Pilot]

[vihai]

modificando anche di molto l'andamento del Cl rispetto all'angolo di attacco, allora, a parità di angolo di attacco e velocità, la resistenza indotta "dipende" eccome dalla configurazione...

Ma quando abbassi i flap, per mantenere il volo livellato e a parità di velocità, l'angolo di incidenza lo *devi* cambiare e lo cambi esattamente di quello che serve per mantenere CL costante (cambiando l'assetto abbassando il muso).

Ciao,

[bulldog89]

se il termine v^2*Cdi a flap estesi è minore dello stesso termine in configurazione pulita il gioco è fatto...

...per non influenzare la resistenza indotta, il termine dovrebbe essere esattamente lo stesso, e in effetti mi sembra ragionevole che il Cd sia dipendente dal quadrato della velocità, a parità di altre variabili.
Quindi mi sembra che abbiamo snodato la matassa......

mi riferivo alla frase "in configurazione clean la resistenza indotta è maggiore"

be coefficinete di resistenza indotta CDi = CL2 /AR , dove cl sta per coefficiente di portanza e AR sta per aspect ratio ovvero allungamento alare, se estendiamo i flap a velocità costante per mantenere la stessa portanza in concomitanza per mantenere lo stesso CL dobbiamo abbassare il muso riducendo l'angolo d'attacco, quindi a velocità costante estendendo i flap e riducendo l'angolo d'attacco IL CL rimarrà invariato e nella formula CDi il risultato sarà lo stesso, quindi se andiamo nella formula della resistenza indotta Di = 1/2 rho V2 CDi S, possiamo notare a quota costante che se manteniamo una V2 costante e un Cdi costante la resistenza indotta non varia.

si ma per avere la resistenza indotta costante hai variato l'angolo d'attacco!! Comunque ricapitolando:
-se abbassiamo i flap abbiamo un aumento di Cl quindi anche di Di
-se vogliamo ottenere la stessa L anche dopo l'abbassamento dei flap dobbiamo diminuire l'angolo d'attacco per ottenere lo stesso Cl che avevamo in configurazione clean e così la Di è costante
-se invece consideriamo un volo alla velocità di minimo sostentamento c'è da considerare che oltre all'aumento del Cl con l'estensione dei flap si ha anche una diminuzione della Vms che probabilmente diminuisce la Di rispetto alla configurazione clean

io interpreto così il libro, altrimenti non riesco a trovare un senso a:

A320 Pilot ha scritto:tanto per non aprire un altro thread......mi spiegate il motivo per la quale la resistenza indotta non varia con la configurazione dei flap ????

A320 Pilot ha scritto:ok , però c'è da dire che la resistenza indotta è maggiore a configurazione clean.......