[Francesco230293]

Buongiorno, mi chiedevo se esistesse una formula per calcolare la quantità di spinta necessaria per poter far alzare un velivolo.

[BlackGripen]

Francesco230293, su 17 luglio 2011 - 20:24, ha detto:

mi chiedevo se esistesse una formula per calcolare la quantità di spinta necessaria per poter far alzare un velivolo.

Ma parli di decollo verticale? Conoscevo la formula per calcolare la spinta necessaria ma dei velivoli con decollo e atteraggio convenzionale...credo che per quelli VTOL bisogna che i motori producano tanti KgF quanti sono i Kg del velivolo visto che teoricamente l'aereo è sollevato "di peso" però è solo una mia idea....

[divi90]

Riformula meglio la domanda...
-come decolla il velivolo?
-quali sono i dati del problema?(superficie alare,peso,coefficiente di resistenza,velocità minima di sostentamento ecc ecc)
purtroppo sei stato troppo generico,se specifichi meglio la soluzione credo di saperti rispondere,altrimenti credo sarei costretto a scriverti un trattato o a consigliarti di acquistare il libro Introduction to Flight in cui c'è scritto veramente di tutto

[Francesco230293]

Questo velivolo è VTOL, e mi chiedevo appunto una formula per poter calcolare la quantità di spinta per poter far alzare il velivolo. Non ho dati più specifici, ma chiedo soltanto una formula generale nella quale io possa immettere dati.

[divi90]

Francesco230293, su 17 luglio 2011 - 21:01, ha detto:

Questo velivolo è VTOL, e mi chiedevo appunto una formula per poter calcolare la quantità di spinta per poter far alzare il velivolo. Non ho dati più specifici, ma chiedo soltanto una formula generale nella quale io possa immettere dati.

allora semplicemente devi porre la spinta maggiore od uguale al peso del velivolo ovviamente tenendo conto delle unità di misura...moltiplichi la massa del velivolo per 9.81 ottenendo il peso in newton la spinta che deve fornire il propulsore è semplicemente questa...come già è stato detto...

[Flaggy]

Beh, si, per far sollevare un velivolo verticalmente la spinta deve essere almeno pari al peso, poi, in realtà per poter traslare a un volo orizzontale parte della spinta la devi usare per accelerare senza far venir meno l'equilibrio del peso. Vien da se che la spinta deve essere un po' superiore al peso del velivolo.
Quanto? Circa il 15% in più. L'unico dato che ti serve è il peso dell'aereo.
Se l'aereo pesa 9400Kg per decollare verticalmente gliene serviranno 10700.
Numeri a caso? No, sono i valori dell'AV-8B...

Messa così sembra semplice, ma se la domanda presuppone di considerare come uno vuole ottenere quel risultato le cose si complicano...
Per esempio, lo stesso AV-8B con un peso al decollo 9400kg non riesce manco a fare il pieno di carburante...Ragion per cui per caricare un armamento decente non si decolla mai in verticale per non rinunciare a troppo carburante...

A questo punto, per calcolare la spinta, devo si dare il 15% in più del peso, ma quel peso deve essere quello che mi consente di compiere la missione e quindi quello che mi consente per esempio di portare un certo armamento a una certa distanza con determinate prestazioni, fermo restando che, tanto per complicare le cose, la spinta garantita in VTO non potrebbe essere ripetuta in altre condizioni di volo.

No, una singola formula per far ciò non esiste, come non esite per calcolare quella di un velivolo tradizionale, dove la spinta viene dimensionata sulla base di pagine di conti in fase di progetto generale, visto che le varie cose (peso, superficie alare, resistenza, portanza, autonomia, ecc) si influenzano a vicenda.
Si parte dunque dalle specifiche di progetto ma, per sfortuna degli studenti di ingegneria aeronautica, non basta una singola formula in cui metterle dentro per ricavare la spinta necessaria...

Questo messaggio è stato modificato da Flaggy: 18 luglio 2011 - 19:38

[BlackGripen]

Flaggy, su 18 luglio 2011 - 19:15, ha detto:

Messa così sembra semplice, ma se la domanda presuppone di considerare come uno vuole ottenere quel risultato le cose si complicano...
Per esempio, lo stesso AV-8B con un peso al decollo 9400kg non riesce manco a fare il pieno di carburante...Ragion per cui per caricare un armamento decente non si decolla mai in verticale per non rinunciare a troppo carburante...

Ma per quale motivo non usano motori più potenti così possono portare dell'armamento in più senza rinunciare al carburante? Anche il moderno F35 ha questo problema infatti secondo i miei calcoli il suo F135 produce 180 Newton mentre il suo peso carico (attenzione non massimo) è di 196 Newton...

[Flaggy]

E mica la spinta di un motore è una variabile indipendente da tutto il resto, peso incluso...

Se un motore è spermuto al massimo e la spinta non ti basta ancora, devi cambiare il motore...Lo metti più grande? Bene, ma il problema è che magari non ci entra, sicuramente pesa di più e aumentano i consumi e di conseguenza ti serve più carburante e un aereo più grande per portare il tutto...E'un circolo vizioso...che nemmeno il moderno F-35 riesce ad aggirare....Il suo sistema di decollo verticale, fra ventola di sostentamento, ugelli laterali di controllo, ugello principale rotante e portelli vari, pesa qualcosa come due tonnellate e mezza e sottrae spazio al carburante...
Aumentare la spinta, a parità di materiali e tecnologie impiegate porta a un aumento ulteriore di peso.

Si è quindi lavorato parallelamente riducendo al massimo il peso di tutto il velivolo, anche al prezzo di qualche rinuncia (stive più piccole e niente cannone interno), e spremendo il più possibile il motore, che è al limite consentito dall'affidabilità dei componenti più sollecitati.

Ps: i 180 sono KN, altrimenti non solleveresti manco il pilota...

Questo messaggio è stato modificato da Flaggy: 18 luglio 2011 - 21:00

[BlackGripen]

Flaggy, su 18 luglio 2011 - 20:56, ha detto:

Ps: i 180 sono KN, altrimenti non solleveresti manco il pilota...

Si giusto ho fatto confusione


Quindi in definitiva per ora è inevitabile che gli aerei VTOL decollando verticalmente abbiano la stessa efficacia offensiva di aerei a decollo convenzionale...

[Flaggy]

E' inevitabile che NON abbiano la stessa efficacia offensiva o meglio è impossibile che ce l'abbiano.
Sarà sempre così perchè per quanto tu possa fare potente il motore, inevitabilmente un aereo VTOL sarà più complesso e pesante di uno convenzionale e quindi inevitabilmente avrà prestazioni inferiori.
La cosa è manifesta proprio nell'F-35 in cui le versioni A e B hanno il massimo delle comunanze possibili e le stesse tecnologie, ma l'F-35B, una volta in aria, è inferiore all'A...
Per rendere il gap accettabile gli aerei VTOL in quanto tali in sostanza non esistono...Ormai li si definisce STOVL perchè farli decollare verticalmente è di utilità scarsa. Possono ancora avere un profilo di missione VTOL, ma quello tipico sarà STOVL (decollo corto e atterraggio verticale).
Ora, con l'F-35B si sta pensando anche ha un profilo che preveda sia decollo che atterraggio corti...Consente di portare a casa un armamento decente se dovesse capitare di non riuscire a sganciarlo in missione.

[BlackGripen]

Ma in futuro questo si potrebbe risolvere no? Il progresso porterà motori più potenti ma meno ingombranti....o almeno così si spera...

[Flaggy]

Cosa vuoi risolvere?
La carenza di spinta che affligge tutti gli stovl?..Si, nel lungo periodo forse, ma in realtà gli aerei sono anni che aumentano il loro peso perchè ci si ficca dentro sempre più cose e i rapporti spinta/peso degli aerei negli ultimi 30 anni non è che siano riusciti a fare passi da gigante nonostante quelli dei motori migliorassero.
Se invece ti riferisci alla inferiorità di uno stovl rispetto a un velivolo convenzionale, la cosa è intrinsecamente irrisolvibile.

Questo messaggio è stato modificato da Flaggy: 19 luglio 2011 - 11:37