Doppia deriva

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Doppia deriva

Messaggio da dave91 » 21 settembre 2014, 14:30

Quali sono i pro ed i contro della doppia deriva? Per quali esigenze viene progettata? C'entra il fatto che l'aereo debba portare grossi carichi come ad esempio il l'Antonov 225? Però il Beluga, anche lui enorme, ne ha soltanto una.

Domanda extra, proprio sul beluga: La prima volta che l'ho visto era in una foto, era enorme ma soprattutto mi ha colpito il muso molto ampio (come puo volare?!) ed ho pensato che fosse un fotomontaggio o comunque un aereo creato in grafica. Ed invece esiste, e ancora mi chiedo come quel muso non ostacoli l'aerodinamica del mezzo, spinto oltretutto da due soli motori

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Re: Doppia deriva

Messaggio da AirGek » 21 settembre 2014, 15:00

Che io sappia la doppia deriva del Myria deriva dal fatto che nacque con lo scopo di trasportare sul suo dorso il Buran, ossia lo shuttle made in URSS.

Un tale corpo andava a disturbare il flusso d'aria che sarebbe andato ad investire la deriva se questa fosse stata posta al centro come si fa con i velivoli convenzionali.

Infatti anche il 747 che trasportava lo shuttle aveva una modifica simile.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Lampo 13 » 21 settembre 2014, 15:30

La deriva ha il compito di stabilizzare l'aeromobile sull'asse verticale, per esempio per riportare in asse l'aereo dopo una raffica di vento che lo abbia fatto "sbandare". Per figurarsi meglio l'uso devi considerare che il "perno" attorno cui tutto l'aeroplano gira è posto, a grandi linee, al centro della fusoliera ed al centro delle ali, dove si incrociano. A parità di tuto il resto, un aeroplano corto avrà bisogno di una deriva più grande rispetto ad uno più lungo perché il momento è minore e quindi serve una maggiore forza aerodinamica.
La parte mobile viene usata per contrastare l'imbardata di potenza e viene usata molto negli aeroplani ad elica che hanno una forte coppia imbardante e molto poco nei jet che non ne hanno. Lo stesso vale per effettuare una virata "corretta", maggiore è la velocità, minore l'entità di correzione necessaria. Altro discorso è cosa succede durante una piantata motore; la spinta asimmetrica provoca una imbardata che provoca anche un momento di rotazione sull'asse della fusoliera che porta l'aereo a virare. La correzione necessaria è data dall'applicazione di forza aerodinamica alla deriva. Maggiore è la potenza dei motori, maggiore in caso di piantata è il momento imbardante, maggiore è la forza necessaria per correggerla e quindi serve un aeroplano lungo e con una grande deriva... Aeroplani come il Super Constellation avevano una deriva tripla, a quei tempi non era facile fare derive enormi come quelle di un 777 o di un 380, poi hanno fatto derive multiple per motivi aerodinamici, per il 747 con lo Shuttle sopra, Il beluga etc. In particolare il Beluga con quell'aerodinamica ha sicuramente creato non pochi problemi, ma del resto dovevano caricarci sezioni della fusoliera degli Airbus ed altri carichi eccezionali. Comunque è lento e ne esistono 5, che mi risulti. Insomma, la deriva multipla è un compromesso a volte necessario.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Vultur » 21 settembre 2014, 19:15

Io ricordo l'Avro Manchester che all'inizio aveva tre derive, poi quella in mezzo la tolsero e mi sono sempre chiesto perché. Le due esterne comunque le modificarono.
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Re: Doppia deriva

Messaggio da MatteF88 » 21 settembre 2014, 19:19

Pensate anche all'E-2, con quel radome che si trova sul dorso ne ha 4.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da dave91 » 21 settembre 2014, 20:39

Ora comincio a capire meglio :)

Ma sono derive anche quelle agli estremi degli stabilizzatori, anche se più piccoli? Oppure sono winglets?

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Lampo 13 » 21 settembre 2014, 21:40

Sono derive quelle "dietro" e winglets quelle alla estremità delle ali.
Le winglets sono fisse e servono per diminuire la circolazione di aria tra il ventre e il dorso dell'ala diminuendo la resistenza indotta, quelle "dietro" hanno una parte mobile e sono delle superfici stabilizzatrici.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Vultur » 22 settembre 2014, 11:48

Io non ho capito una cosa: il flusso dietro un'elica è turbolento? Alcune barche per esempio hanno il timone che cade proprio dietro l'elica che sta sull'asse longitudinale. Questo perché il flusso dell'elica, anche se turbolento, rende più efficace il timone che ci lavora in mezzo?
Devo dire che non conosco molti aerei con derive e timoni che cadono dietro le eliche, tranne ovviamente i bitrave come il P-38. Anche il Lancaster per esempio non mi sembra che abbia i timoni nella scia delle eliche, a meno che questa scia non sia diversa da come me la immagino.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da dave91 » 22 settembre 2014, 13:22

La deriva la immagino come un perno fisso nell'aria che ad alte velocità e più solida, e quindi stabilizza l'aereo. Se la deriva ricevesse il flusso d'aria turbolento dei motori credo che sarebbe meno efficiente e lo sarebbe anche il timone.
Naturalmente non sono esperto e scrivo più per essere smentito che per altro,almeno verifico se ho capito bene :mrgreen:

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Lampo 13 » 22 settembre 2014, 13:25

Vultur ha scritto:Io non ho capito una cosa: il flusso dietro un'elica è turbolento? Alcune barche per esempio hanno il timone che cade proprio dietro l'elica che sta sull'asse longitudinale. Questo perché il flusso dell'elica, anche se turbolento, rende più efficace il timone che ci lavora in mezzo?
Devo dire che non conosco molti aerei con derive e timoni che cadono dietro le eliche, tranne ovviamente i bitrave come il P-38. Anche il Lancaster per esempio non mi sembra che abbia i timoni nella scia delle eliche, a meno che questa scia non sia diversa da come me la immagino.
L'elica dietro al timone serve quando la barca è in manovra, praticamente ferma, un aereo non lo è mai.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Vultur » 22 settembre 2014, 13:45

Io dicevo il timone dietro l'elica, cioè il timone nella scia dell'elica. Il flusso dietro le pale dell'elica non è turbolento? Se è così, dovrebbe significare che il flusso turbolento, pur essendo turbolento, va comunque bene per agire sul timone?
Quello che volevo capire è: un flusso turbolento è vorticoso giusto? Nonostante questo, alcuni timoni e derive si trovano nella scia dell'elica ed anzi, essendo la scia elicoidale con un certo passo "a cavatappi" passatemi il termine, deriva e timone dovrebbero essere colpiti dalla scia dell'elica più da un lato che dall'altro (se ho capito bene).
Quindi, un flusso, pur essendo turbolento, cioè vorticoso, diciamo "va ancora bene" per agire su una certa superficie?

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Lampo 13 » 22 settembre 2014, 14:00

Intendevo quello, prua, elica, timone, poppa. Serve alle barche.
Non credo proprio che abbiano cercato questo effetto sugli aerei, anzi direi che è un lato negativo.
In volo hai una velocità del flusso d'aria sul/sui timoni che è sempre più che sufficiente per mantenerli efficaci.
La turbolenza è sempre negativa.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Vultur » 22 settembre 2014, 18:35

Mi sa stiamo dicendo la stessa cosa. In genere anche sugli aerei l'elica è davanti e il timone dietro. Io sapevo che la corrente dell'elica si avvolge attorno alla fusoliera e finisce su un lato del timone (lato contrario rispetto al senso di rotazione dell'elica?) provocando l'imbardata.
Su un P-38 a doppia coda ed eliche controrotanti, siccome il motore destro gira a destra e il sinistro a sinistra, secondo me ogni timone del P-38 dovrebbe essere colpito sulla sua faccia interna, così se i entrambi i motori hanno gli stessi giri l'effetto di imbardata dovrebbe essere nullo no?

la mia domanda era se il flusso dietro un'elica è considerato laminare o turbolento.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Lampo 13 » 22 settembre 2014, 19:00

Non stiamo dicendo la stessa cosa.
Tu dimentichi il vettore velocità dell'aereo.
Quello che immagini potrebbe essere, al limite, valido ad una velocità ICS fissa.
Il flusso di aria provocato dall'elica non è fisso, la sua velocità dipende dalla potenza che il motore sta erogando.
Con il motore al minimo la velocità del flusso è minima, con il motore alla massima potenza la velocità del flusso è massima (questo senza tenere conto della complicazione del passo dell'elica variabile).
Il flusso dell'elica si combina poi con il flusso d'aria creato dalla velocità dell'aereo.
Come sarebbe mai possibile fare in modo che il risultato di tutte queste variabili sia un flusso d'aria che colpisce sempre lo stesso punto?
Quello che scrivevo a proposito delle barche è che, in quel caso, si usa il flusso di acqua accelerato dall'elica sul timone per mantenerlo un poco efficiente anche a barca ferma. L'aereo, per stare in volo, è sempre in movimento e quindi c'è sempre un flusso aerodinamico sul timone, non c'è bisogno quindi di investirlo con il flusso dell'elica...
anche perché, altrimenti, come farebbero i Jet che "scaricano" aria non sul timone? :wink:

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Vultur » 22 settembre 2014, 19:10

Cos'è la velocità ICS?

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Lampo 13 » 22 settembre 2014, 19:32

Una velocità "ICS" a piacere... oppure una velocità "TOT" a piacere, insomma non specificata.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Vultur » 22 settembre 2014, 19:43

Quindi c'e solo un certo valore di velocità e di passo dell'elica per cui il flusso a cavatappi finisce su un lato del timone?

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Lampo 13 » 22 settembre 2014, 21:11

Ci sarà probabilmente una serie di combinazioni di potenza/velocità/passo dell'elica che faranno arrivare il flusso come lo immagini tu sul timone, forse. Ma non credo proprio che sia ricercato questo effetto.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da JT8D » 22 settembre 2014, 21:59

Riguardo la deriva è stato già detto, essa serve per la stabilità direzionale dell'a/m, risponde con un momento "stabilizzante" ad una perturbazione, ad es. una raffica, cher farebbe imbardare l'aereo. La deriva è appunto la maggiore responsabile sugli aerei di questo contributo stabilizzante, e su a/m grandi deve avere dimensioni rilevanti, e oggi è possibile anche realizzarle singole e molto grandi, con le tecniche attuali.

Riguardo il flusso elicoidale generato dall'elica, esso in effetti va a influre sulla deriva: su un classico monomotore se l'elica è destrorsa va sulla parte sx della deriva generando un momento imbardante verso sx. La cosa non è desiderabile, ma è inevitabile. Come diceva Lampo però, il fenomeno non è assolutamente fisso, l'imbardata dipende dalla potenza erogata dal motore, a cui è proporzionale perchè aumenta la massa d'aria del flusso, e dalla velocità di traslazione dell'a/m, a cui è inversamente proporzionale perchè il "passo" dell'avvitamento intorno all'a/m del flusso si allunga con la velocità. Quindi l'effetto disturbante è massimo a velocità bassa e forti potenze, come in decollo ad esempio. Si possono mettere in atto in sede progettuale accorgimenti aerodinamici per minimizzare il fenomeno, che però sono efficaci solo in determinate condizioni perchè il fenomeno come già detto varia moltissimo con potenza e velocità. Poi l'elica crea anche altri effetti aerodinamici che influiscono in qualche misura sull'a/m.

Paolo
"La corsa di decollo è una metamorfosi, una quantità di metallo che si trasforma in aeroplano per mezzo dell'aria. Ogni corsa di decollo è la nascita di un aeroplano."

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Lampo 13 » 23 settembre 2014, 8:29

C'è anche da considerare, nei motori ad elica, l'effetto di torque dato dal motore stesso che tende a far ruotare sul proprio asse l'aereo. Una cosa simile succede anche nei jet, per esempio sul F104 a causa del motore lunghissimo e pesante e delle ali molto piccole, c'era un limite di (se ricordo bene) massimo 2 tonneaux consecutivi con un rateo max di rotazione di 270°/sec per non correre il rsichio che l'aereo si girasse a 90° per effetto della precessione giroscopica.

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Vultur » 23 settembre 2014, 11:32

Io ci capisco poco, però ho trovato interessante questo: "Design for air combat". Al capitolo 5: "Fins (vertical stabilisers)". Derive e pinne ventrali.
"Ci sarebbero tre modi per gestire il problema della ridotta stabilità direzionale dovuta a effetti di compressibilità e di alto angolo d'attacco: controllo del rollio/disegno alare, conformazione della fusoliera anteriore, disegno della deriva".
Per quanto riguarda le derive gemelle, da quel che ho capito, esse servirebbero per continuare a dare stabilità direzionale anche nelle manovre agli alti angoli d'attacco, in cui i vortici generati dai LERX (leading edge rot extensions) anteriori finirerbbero per investire una deriva singola. Con due derive gemelle angolate verso l'esterno invece i vortici passano di lato alle derive e le derive ne restano fuori anche agli alti angoli d'attacco dell'ala (Fig. 210).
http://scilib.narod.ru/Avia/DAC/dac.htm#4_5


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Re: Doppia deriva

Messaggio da Lampo 13 » 23 settembre 2014, 11:37

Le configurazioni aerodinamiche sono infinite... Le doppie derive possono servire anche per dare portanza con l'aereo in assetti particolari durante il combattimento, per avere lo stesso effetto di stabilizzazione/portanza con una singola questa dovrebbe essere enorme e quindi di complesso utilizzo su aeroplani molto veloci...

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Zulu2 » 29 luglio 2017, 10:25

Come già detto nei messaggi precedenti, ci sono mille motivi per scegliere una deriva singola o doppia.

Aggiungerei, oltre a quello già detto, che se hai notato i velivoli supersonici hanno una deriva abbastanza sovradimensionata: questo perché in campo supersonico la stabilità latero-direzionale subisce una brusca diminuzione (vedi Tornado, EFA, F15, ecc). A questo punto 2 opzioni: una deriva molto grande (Tornado, EFA) o due derive (la superficie totale risulterà grande anche in questo caso). La scelta può dipendere da altri fattori come il comportamento ad alto angolo d'attacco, semplicità costruttiva, ecc...o anche: gli Europei tendono a preferirne una, gli Americani due ;)

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Re: Doppia deriva

Messaggio da FAS » 30 luglio 2017, 16:38

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Maxx » 31 luglio 2017, 11:33

Poi ci sono le doppie derive oblique (F-14 seppur di poco, F/A-18, F-22, F-35, Fouga Magister).

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Re: Doppia deriva

Messaggio da Alex Propeller » 5 novembre 2018, 11:26

Vultur ha scritto:Quindi c'e solo un certo valore di velocità e di passo dell'elica per cui il flusso a cavatappi finisce su un lato del timone?
Il fenomeno in gergo tecnico si chiama "p" effect, è sempre presente ad intensità variabile secondo il power setting del motore.
A max throttle il fenomeno è vistoso, per chi volasse con aerei ad elica si insegna che al decollo o durante le salite a max pwr, in genere, si consiglia di tenere dentro piede destro, in modo da correggere l'imbardata derivata dal flusso dell'elica.
Altra cosa sulla doppia deriva, storicamente si utilizzavano 2+ derive per aumentare la superficie totale dell'impennaggio verticale anche per motivazioni logistiche. Non esistevano in tutti gli aeroporti hangar tali da contenere velivoli con derive particolarmente grandi. D'altronde il design dei velivoli passa anche, e soprattutto, su accorgimenti infrastruttura di chi dovrà accogliere il mezzo.
Poi tutto giusto, stabilità latero/direzionale, flusso turbolento o meno, ma alcuni concetti di design superano queste motivazioni.
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