Campo velocita' di volo e quota
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Campo velocita' di volo e quota
Buonasera a tutti!
Una domanda da un pilota di cessnini che vola sotto l'assunzione di non compressibilita' del flusso e che raramente supera i 10.000 piedi.
Come mai con l'aumentare della quota il campo delle velocita' a cui l'aeroplano puo' volare si restringe? Sentivo ad esempio che sull'U-2 a 70.000 piedi la differenza fra stallo e overspeed era di pochi nodi. E visto che siamo in tema, come funziona esattamente il Mach stall? So probabilmente che c'entrano fenomeni come la compressibilita' del flusso e la diminuzione della velocita' del suono ma non mi e' mai stata chiarissima la ocsa.
Grazie in anticipo!
Una domanda da un pilota di cessnini che vola sotto l'assunzione di non compressibilita' del flusso e che raramente supera i 10.000 piedi.
Come mai con l'aumentare della quota il campo delle velocita' a cui l'aeroplano puo' volare si restringe? Sentivo ad esempio che sull'U-2 a 70.000 piedi la differenza fra stallo e overspeed era di pochi nodi. E visto che siamo in tema, come funziona esattamente il Mach stall? So probabilmente che c'entrano fenomeni come la compressibilita' del flusso e la diminuzione della velocita' del suono ma non mi e' mai stata chiarissima la ocsa.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Boh ?
Provo a ragionarla cosi', e ho pure l'atpl.
L'indicata massima a cui puoi andare si riduce perche' salendo di quota hai una TAS maggiore per la stessa IAS: in sostanza, compressibilita' o meno, per ogni 100 molecole di aria che il pitot raccoglie se a 1000 ft hai percorso 100 metri, a 40000 ft ne hai percorsi 200 (numeri fittizzi), quindi stessa IAS ma TAS molto superiore. Il Mach dipende dalla TAS e dalla temperatura. Non so se sai che e' pure il rapprto TAS/velocita del suono. La velocita' del suono diminuisce col diminuire della temperatura, quindi e' piu' bassa ad alte quote, dove la tua TAS si alza,il rapporto cosi' si avvicina ad uno (Mach 1). Ora detto questo, alla stessa IAS per quote ben piu' elevate avro' TAS, e quindi rapporto con Speed of Sound (SoS), maggiori. All'approssimarsi di Mach 1 avviene la distruzione del flusso d'aria sul dorso alare e quindi perdita di portanza. Per questo piu' si sale piu' la IAS max consentita si riduce, non per limiti strutturali ma per limiti di stallo.
Lo stallo di "bassa velocita' " aumenta (la IAS aumenta) per fenomeni di compressibilita'. Il tubo di pitot misura piu' molecole di quante in realta' ne incontri l'ala, dando quindi una lettura errata.
L' EAS, Equivalent airspeed, di stallo dovrebbe pero' essere sempre quella delle basse altitudini.
Piu' o meno io la vedo cosi'.
Provo a ragionarla cosi', e ho pure l'atpl.
L'indicata massima a cui puoi andare si riduce perche' salendo di quota hai una TAS maggiore per la stessa IAS: in sostanza, compressibilita' o meno, per ogni 100 molecole di aria che il pitot raccoglie se a 1000 ft hai percorso 100 metri, a 40000 ft ne hai percorsi 200 (numeri fittizzi), quindi stessa IAS ma TAS molto superiore. Il Mach dipende dalla TAS e dalla temperatura. Non so se sai che e' pure il rapprto TAS/velocita del suono. La velocita' del suono diminuisce col diminuire della temperatura, quindi e' piu' bassa ad alte quote, dove la tua TAS si alza,il rapporto cosi' si avvicina ad uno (Mach 1). Ora detto questo, alla stessa IAS per quote ben piu' elevate avro' TAS, e quindi rapporto con Speed of Sound (SoS), maggiori. All'approssimarsi di Mach 1 avviene la distruzione del flusso d'aria sul dorso alare e quindi perdita di portanza. Per questo piu' si sale piu' la IAS max consentita si riduce, non per limiti strutturali ma per limiti di stallo.
Lo stallo di "bassa velocita' " aumenta (la IAS aumenta) per fenomeni di compressibilita'. Il tubo di pitot misura piu' molecole di quante in realta' ne incontri l'ala, dando quindi una lettura errata.
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Pagano quando vogliono volare e se li paghi non vogliono piu' volare...
JAA FAA FI FII MEI GrAn FiGl d PutT Gran FARab LaDr MaScalz d Gran CroC Duca VisConte... e pure Arch-Ing... Per chi capisce.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Non la definirei "distruzione", piuttosto un comparire di onde d'urto che favoriscono la separazione dello strato limite (ingrandendo la scia) e che fanno "perdere" portanza al profilo.SaturnV ha scritto:All'approssimarsi di Mach 1 avviene la distruzione del flusso d'aria sul dorso alare e quindi perdita di portanza.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... g_15-9.png
@ Luke: c'è sicuramente una formulina che lega il cl al numero di mach (prima ne ho trovata una tra gli appunti di aerodinamica ma mi son accorto che è riferita al supersonico). In ogni caso il mach stall credo sia generato dalla separazione dello strato limite.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Achille ha scritto:Non la definirei "distruzione", piuttosto un comparire di onde d'urto che favoriscono la separazione dello strato limite (ingrandendo la scia) e che fanno "perdere" portanza al profilo.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/c ... g_15-9.png
@ Luke: c'è sicuramente una formulina che lega il cl al numero di mach (prima ne ho trovata una tra gli appunti di aerodinamica ma mi son accorto che è riferita al supersonico). In ogni caso il mach stall credo sia generato dalla separazione dello strato limite.
Proprio i due tasselli di collegamento che mi mancavano, grazie a tutti e due!SaturnV ha scritto:Lo stallo di "bassa velocita' " aumenta (la IAS aumenta) per fenomeni di compressibilita'. Il tubo di pitot misura piu' molecole di quante in realta' ne incontri l'ala, dando quindi una lettura errata.
Re: Campo velocita' di volo e quota
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Il Mach dipende sì dalla TAS, infatti come hai detto dopo è il rapporto tra TAS e velocità del suono, ma proprio perche' TAS e velocita' del suono hanno una dipendenza dalla temperatura equivalente ( sqroot(T) ) il numero di Mach NON e' dipendente dalla temperatura.SaturnV ha scritto: Il Mach dipende dalla TAS e dalla temperatura. Non so se sai che e' pure il rapprto TAS/velocita del suono.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
http://exploration.grc.nasa.gov/educati ... machu.htmlflyingbrandon ha scritto:Il Mach dipende sì dalla TAS, infatti come hai detto dopo è il rapporto tra TAS e velocità del suono, ma proprio perche' TAS e velocita' del suono hanno una dipendenza dalla temperatura equivalente ( sqroot(T) ) il numero di Mach NON e' dipendente dalla temperatura.SaturnV ha scritto: Il Mach dipende dalla TAS e dalla temperatura. Non so se sai che e' pure il rapprto TAS/velocita del suono.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
non riesco a vedere il link con il telefonino....dice qualcosa di diverso?air.surfer ha scritto:http://exploration.grc.nasa.gov/educati ... machu.htmlflyingbrandon ha scritto:Il Mach dipende sì dalla TAS, infatti come hai detto dopo è il rapporto tra TAS e velocità del suono, ma proprio perche' TAS e velocita' del suono hanno una dipendenza dalla temperatura equivalente ( sqroot(T) ) il numero di Mach NON e' dipendente dalla temperatura.SaturnV ha scritto: Il Mach dipende dalla TAS e dalla temperatura. Non so se sai che e' pure il rapprto TAS/velocita del suono.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Di nulla!Luke3 ha scritto: Proprio i due tasselli di collegamento che mi mancavano, grazie a tutti e due!
@brandon: No, è una pagina che permette di calcolare numero di Mach e velocità del suono in unità SI, in unità anglosassoni sia sul pianeta terra che su Marte. Dovresti passare su un pc e provare a smanettarci un po'!
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Si in effetti anche la tas dipende dalla temp. E' che la tas dipende pure dalla pressione.
Io ste cose le imparai a suo tempo ma adesso che se mi va bene viaggio a 160 di tas... chi se le riguarda piu' ?
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Luke, se ti può servire, io so e ricordo (e a parte la memoria e la teoria, nella pratica il tutto dovrebbe tornare ) che la velocità di stallo di "bassa" aumenta perché, come detto, volando a TAS più alte ti avvicini alla velocità del suono (quindi alla formazione di onde d'urto).
Quando un'ala vola in condizioni di non compressibilità avrà una certa incidenza di stallo; ora, se stai volando a quote alte (quindi la tua TAS è più alta a parità di IAS), ti stai avvicinando alla velocità del suono a quella quota. Nel momento in cui aumenti l'incidenza, la velocità sul dorso del profilo alare, come sappiamo, aumenta e in quelle condizioni potrebbe raggiungere la velocità del suono locale formando un'onda d'urto e causando il distacco dello strato limite. In pratica stalleresti ad un'incidenza più bassa.
Quando un'ala vola in condizioni di non compressibilità avrà una certa incidenza di stallo; ora, se stai volando a quote alte (quindi la tua TAS è più alta a parità di IAS), ti stai avvicinando alla velocità del suono a quella quota. Nel momento in cui aumenti l'incidenza, la velocità sul dorso del profilo alare, come sappiamo, aumenta e in quelle condizioni potrebbe raggiungere la velocità del suono locale formando un'onda d'urto e causando il distacco dello strato limite. In pratica stalleresti ad un'incidenza più bassa.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Ambeh... forse era un consiglio per far sparire le "migliori risorse" verso marte e sapere in anticipo la velocità che avrebbero avuto la....Achille ha scritto:
@brandon: No, è una pagina che permette di calcolare numero di Mach e velocità del suono in unità SI, in unità anglosassoni sia sul pianeta terra che su Marte. Dovresti passare su un pc e provare a smanettarci un po'!
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Re: Campo velocita' di volo e quota
magari aiutano
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Non sono la persona piu' adatta per parlare di queste cose, pero' se selezioni "temperature" negli input e lasci costante la velocità, il numero di mach cambia al variare della temperatura.Achille ha scritto: @brandon: No, è una pagina che permette di calcolare numero di Mach e velocità del suono in unità SI, in unità anglosassoni sia sul pianeta terra che su Marte. Dovresti passare su un pc e provare a smanettarci un po'!
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Re: Campo velocita' di volo e quota
ora ho il pc e ho visto il link. Certo, in quel caso varia perche' tu blocchi l'input sotto di velocita'....quindi bloccando quel parametro ( tra gli input) ti variano gli altri. Se blocchi Mach al posto di speed vedrai che varieranno gli altri e il numero di mach rimane costante.air.surfer ha scritto:Non sono la persona piu' adatta per parlare di queste cose, pero' se selezioni "temperature" negli input e lasci costante la velocità, il numero di mach cambia al variare della temperatura.Achille ha scritto: @brandon: No, è una pagina che permette di calcolare numero di Mach e velocità del suono in unità SI, in unità anglosassoni sia sul pianeta terra che su Marte. Dovresti passare su un pc e provare a smanettarci un po'!
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Visto che il numero di mach è in funzione delle velocità, trovo sia sbagliato dire che non è influenzato dalla temperatura. In particolare, a parita' di T° un aumento di velocita dell'aereo corrisponde ad un aumento del mach e viceversa mentre a parità di velocità (verificabile dal link della nasa) una diminuzione di temperatura provoca un aumento del mach e viceversa.
Re: Campo velocita' di volo e quota
A parità di quota però anche la velocità del suono varia al variare della temperatura, quindi il rapporto se non ricordo male rimane invariato.air.surfer ha scritto:Visto che il numero di mach è in funzione delle velocità, trovo sia sbagliato dire che non è influenzato dalla temperatura. In particolare, a parita' di T° un aumento di velocita dell'aereo corrisponde ad un aumento del mach e viceversa mentre a parità di velocità (verificabile dal link della nasa) una diminuzione di temperatura provoca un aumento del mach e viceversa.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
No. Il problema nasce dal fatto che il numero di Mach è un rapporto tra due grandezze che dipendono allo stesso modo ( radice quadrata di T) dalla temperatura. Quindi il numero di Mach di per sè non è dipendente dalla temperatura. Se poi forzi una delle due velocita' ad un valore costante e vari la temperatura per forza di cose il numero di Mach varia al variare della temperatura ma, in realta' non potresti "fissare" la velocita' e variare la sua temperatura.air.surfer ha scritto:Visto che il numero di mach è in funzione delle velocità, trovo sia sbagliato dire che non è influenzato dalla temperatura. In particolare, a parita' di T° un aumento di velocita dell'aereo corrisponde ad un aumento del mach e viceversa mentre a parità di velocità (verificabile dal link della nasa) una diminuzione di temperatura provoca un aumento del mach e viceversa.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Appunto. Per questo non trovo corretto dire che il mach non è influenzato dalla temperatura.flyingbrandon ha scritto: No. Il problema nasce dal fatto che il numero di Mach è un rapporto tra due grandezze che dipendono allo stesso modo ( radice quadrata di T) dalla temperatura. Quindi il numero di Mach di per sè non è dipendente dalla temperatura. Se poi forzi una delle due velocita' ad un valore costante e vari la temperatura per forza di cose il numero di Mach varia al variare della temperatura ma, in realta' non potresti "fissare" la velocita' e variare la sua temperatura.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Come preferisci....air.surfer ha scritto:Appunto. Per questo non trovo corretto dire che il mach non è influenzato dalla temperatura.flyingbrandon ha scritto: No. Il problema nasce dal fatto che il numero di Mach è un rapporto tra due grandezze che dipendono allo stesso modo ( radice quadrata di T) dalla temperatura. Quindi il numero di Mach di per sè non è dipendente dalla temperatura. Se poi forzi una delle due velocita' ad un valore costante e vari la temperatura per forza di cose il numero di Mach varia al variare della temperatura ma, in realta' non potresti "fissare" la velocita' e variare la sua temperatura.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
In realtà credo che le mie preferenze non c'entrino nulla ma si tratti di matematica, dal momento che se sviluppi i due termini del rapporto dal quale si ottiene il numero di mach trovi il rho che, come sai, è dipendente dalla temperatura.flyingbrandon ha scritto: Come preferisci....
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Re: Campo velocita' di volo e quota
ma sempre per una questione matematica, se sopra e sotto hai la stessa grandezza con lo stesso ordine di grandezza si semplifica. se rho dipende dalla temperatura, e sia la velocita' del suono che la TAS sono riferite allo stesso mezzo con medesima rho....pero' se hai una formula espansa del numero di Mach che mostri dipendenza dalla temperatura postala...la si discute volentieri!air.surfer ha scritto:In realtà credo che le mie preferenze non c'entrino nulla ma si tratti di matematica, dal momento che se sviluppi i due termini del rapporto dal quale si ottiene il numero di mach trovi il rho che, come sai, è dipendente dalla temperatura.flyingbrandon ha scritto: Come preferisci....
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Ho capito quello che vuoi dire, ma non sono d'accordo. In una parola, se voli con una temperatura esterna di -20 o +20, il mach cambia oppure no?flyingbrandon ha scritto: ma sempre per una questione matematica, se sopra e sotto hai la stessa grandezza con lo stesso ordine di grandezza si semplifica. se rho dipende dalla temperatura, e sia la velocita' del suono che la TAS sono riferite allo stesso mezzo con medesima rho....pero' se hai una formula espansa del numero di Mach che mostri dipendenza dalla temperatura postala...la si discute volentieri!
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Re: Campo velocita' di volo e quota
eh no altrimenti varierebbe con la temperatura. Fissato il livello di volo, la temperatura puo' cambiare ma il tuo numero di Mach non varia, perche' la TAS e la velocita' del suono variano allo stesso modo con il variare della temperatura.air.surfer ha scritto: Ho capito quello che vuoi dire, ma non sono d'accordo. In una parola, se voli con una temperatura esterna di -20 o +20, il mach cambia oppure no?
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Mi hai convinto.flyingbrandon ha scritto:eh no altrimenti varierebbe con la temperatura. Fissato il livello di volo, la temperatura puo' cambiare ma il tuo numero di Mach non varia, perche' la TAS e la velocita' del suono variano allo stesso modo con il variare della temperatura.air.surfer ha scritto: Ho capito quello che vuoi dire, ma non sono d'accordo. In una parola, se voli con una temperatura esterna di -20 o +20, il mach cambia oppure no?
Re: Campo velocita' di volo e quota
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Re: Campo velocita' di volo e quota
alainvolo ha scritto: Questa equazione e' molto esplicativa e semplice.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Penso la faccina voglia dire "cribbio, non mi sembra una formulina semplice!!!"alainvolo ha scritto: Dimmi scusa?Se devi dire qualcosa dillo a parole,non con le faccine;vorrei sollecitare ad usare un tipo di comunicazione diretta,non subdola,anche perche' non ho compreso il messaggio che hai voluto trasmettermi.
Grazie per la comprensione.
Questa la mia interpretazione, magari lui intendeva qualcosa di diverso.
alainvolo ha scritto:
TAS= MN x k* x V""""sat Kelvin
(*)- costante pari a 39 per risultati in nodi.
Domanda: che significano le cose adottate in rosso? Saresti così gentile da elencare i termini dopo l'uguale? perchè sinceramente io ho capito solo che la k è una costante correttiva da SI a yankee. MN è miglia nautiche?
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Di grazia, nella sua semplicità e nella tua chiarezza, potresti darmi delle indicazioni riguardanti la tua formula esplicativa? Le analisi dimensionali, così a fantasia non mi tornano, le virgolette le trovo incomprensibili per uno come te, che vuole essere chiaro ed esplicativo ma, soprattutto, hai mostrato una relazione tra TAS e temperatura, per quel che si vede, cosa che non e' mai stata messa in discussione. Almeno quando metti una formula, sceglila meglio...o per lo meno, spiegala meglio!alainvolo ha scritto: Sono assolutamente d'accordo;tant'e' che quanto hai detto possiamo dimostrarlo matematicamente con la seguente formula:
TAS= MN x k* x V""""sat Kelvin
(*)- costante pari a 39 per risultati in nodi.
Questa equazione e' molto esplicativa e semplice.
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Ok, le miglia nautiche non c'azzeccano per niente. Mach Number è decisamente più plausibile!
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Re: Campo velocita' di volo e quota
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Si evincono due cose...la prima che non hai letto tutta la discussione....o forse non l'hai capita...la seconda che hai qualche problema nella semplificazione di formule semplici...alainvolo ha scritto:[
si evince che...
Esplicativo?Mi sono esplicato?
Se Mach Number = TAS\velocità del suono, a meno di tutto il resto ,visto che parliamo di temperatura, hai la TAS proporzionale alla radice quadrata di T....e, sorpresa delle sorprese, anche la velocità del suono va come radice quadrata di T.
Potresti evincere che ( radice quadrata di T/ radice quadrata di T) è uguale a 1, le T si semplificano, e quello che ti rimane è che il Mach Number NON dipende dalla temperatura bensì dai valori di TAS e velocità del suono a quel livello fissato dove ti trovi. Riepilogando hai due grandezze dipendendenti dalla temperatura nello stesso modo (TAS e velocità del suono) e il loro rapporto, per ovvi e semplici motivi matematici non dipende dalla temperatura.
Comunque ti sei esplicato benissimo....il problema è che si evince altro.....a parte l'ovvio, mai messo in discussione, che la TAS è proporzionale alla radice di T, cosa detta più volte in questa discussione....
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Re: Campo velocita' di volo e quota
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Re: Campo velocita' di volo e quota
Alain...ci fai o ci sei? Non è la TAS che tieni fissa, è la TAS che come la velocità del suono varia con la temperatura!!! Quindi il numero di Mach non varia al variare della temperatura. Se fissi la TAS significa che non vari la Temperatura, a quel punto hai anche la velocità del suono fissa. Non è difficile come concetto... ti ricordo che la TAS non è una IAS....per fissarla devi necessariamente fissare la T...più precisamente la radice di T. La formula da te postata, infatti, ti da la TAS corrispondente ad un numero di Mach, una volta che gli metti la temperatura.alainvolo ha scritto:
Non ho capito un bel niente;ma che dici?La discussione l'ho capita benissimo.
MN=TAS /V suono ,dove la velocita' del suono dipende dalla Temperatura e la velocita' del suono varia in maniera direttamente proporzionale con la radice di T.
quindi
se varia T,varia anche MN a parita' di TAS
Sono stato esplicato?
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