Aldus

Eccomi ragazzi, scusate l'orario ma il lavoro chiamava. Comincio col precisare che ANT ha ragione e ha espresso la stesse cose che vi ho detto. Per comprenderle meglio vediamo di analizzare le velocità relative. Iniziamo dallo spazio, ossia in una situazione dove la RESISTENZA all'avanzamento è pari a zero (tralasciamo gravità, etc etc). Noi siamo a bordo di uno Shuttle che viaggia a 36.000 km/h rispetto al suolo, e con una MELA ( ) attaccata sotto l'ala. Non essendoci aria non si può utilizzare una unità di misura basata sull'aria, per cui nello spazio non esiste "Airspeed" e neppure "Mach", bensì soltanto la GS (Ground Speed) ossia la velocità relativa rispetto al suolo. 1a Domanda: a che velocità sto volando (io sul sedile) rispetto al suolo? A 36.000 km/h. 2a domanda: a che velocità sto volando (io sul sedile) rispetto allo Shuttle? A 0 km/h. 3a domanda: a che velocità sta volando la mela agganciata sotto l'ala, rispetto al suolo? A 36.000 km/h. 4a domanda: a che velocità sta volando la mela rispetto allo Shuttle? A 0 km/h. E fino a qui ci siamo. Ora, svincoliamo la mela dall'ala, ossia la sganciamo senza imprimergli nessun movimento in avanti. Cosa farà la mela? Risposta: Resterà ferma immobile accanto al nostro Shuttle, e ambedue i mezzi (Shuttle e mela) continueranno a procedere perfettamente appaiati e senza perdere velocità a 36.000 km/h rispetto al SUOLO (mentre la velocità relativa tra i due oggetti sarà sempre pari a 0 km/h). Se adesso apro il finestrino e dò un colpetto alla mela in AVANTI, cosa succede? Succede che la mela aumenta la sua velocità SIA rispetto al mio Shuttle, SIA rispetto al suolo. Praticamente avrò sommato, diciamo, 10 km/h in più ai già 36.000 km/h, e ne consegue che quella mela viaggerà realmente a 36.010 km/h rispetto al suolo, e a 10 km/h in più rispetto allo Shuttle. Ma questo succede solo nello spazio e in assenza di attriti. Con un aeroplano è tutto diverso! Rifacciamo l'esempio di prima con l'aeroplano (al posto della mela sotto l'ala mettiamoci un missile). La prima precisazione da fare è l'unità di misura da utilizzare. Volando nell'aria è necessario tenere conto di questo elemento, pertanto si usa il MACH come unità di misura, perchè l'aereo (ma soprattutto il pilota!) deve sapere sempre dove e quando incontrerà la barriera sonica. Se usasse la "Ground Speed" sarebbe errato perchè per scoprire qual'è la soglia del Mach 1 il pilota dovrebbe prendere in considerazione numerosi fattori, quali la quota di volo, la densità dell'aria, e la sua temperatura. Se non conosce perfettamente questi dati NON può sapere dov'è il Mach 1. Proprio per tale scopo è stato inventato il Machmetro, ossia uno strumento che misura direttamente L'ARIA ed è in grado di stabilire all'istante dov'è la fatidica soglia del Mach 1. Fatta la precisazione, torniamo alle domande. 1a domanda: se l'aereo sta volando a Mach 2, a quanto sta volando il missile sotto l'ala rispetto all'ARIA? Risposta: a Mach 2. 2a domanda: se l'aereo sta volando a Mach 2, a quanto sta volando il missile rispetto all'AEREO? Risposta: a Mach 0 (ossia è fermo, esattamente com'è fermo anche il pilota!). Ora, svincoliamo il missile dall'ala, ossia lo sganciamo senza imprimergli nessun movimento in avanti (razzo spento). Cosa farà il missile? Resterà appaiato all'aereo per un brevissimo istante dovuto alla inerzia del moto dell'aereo, poi comincerà a perdere sempre più velocità a causa dell'attrito dell'aria. Anche se NON ci fosse la gravità a tirarlo giù (supponiamo che non precipiti mai), non potrebbe comunque MAI restare appaiato all'aereo all'infinito, e ciò perchè non ci troviamo in una condizione di "vuoto spaziale", bensì in una condizione dove l'attrito dell'aria si fa sentire sempre e comunque (ed è un attrito poderoso!). E' quindi impossibile che un missile spento sganciato dall'ala (QUALUNQUE forma aerodinamica abbia il missile!) possa procedere affiancato all'aereo alla stessa velocità dell'aereo senza mai perdere velocità. Questo semmai accade SOLO nello spazio, ma mai nell'aria. Ma torniamo al missile. Cosa succede al missile che si è distaccato (ripeto, "distaccato") dall'aereo? Succede che egli stesso si ritrova ad essere un corpo libero che vola nell'aria INDIPENDENTEMENTE da qualunque velocità avesse l'aereo lanciatore, e pertanto se vuole volare a determinati Mach ha bisogno solo di una cosa: la spinta motore! Se la sua spinta gli consente di arrivare a una velocità MASSIMA di Mach 1.5, quel povero missile potrà tirare fuori tutti i conigli dal cilindro che vuole, ma arriverà sempre e comunque a Mach 1.5! Ergo, se l'aereo lanciatore lo ha sganciato a Mach 2, il missile accenderà il suo retrorazzo ma non riuscirà MAI a correre affiancato ad un aereo da Mach 2, e neppure riuscirà a PRENDERLO! Al contrario comincerà a perdere inesorabilmente velocità (a causa dell'attrito dell'aria) rispetto all'aereo lanciatore, e quando la sua velocità sarà esattamente di Mach 1.5 non la diminuirà più, bensì resterà a quella velocità in un perfetto equilibrio tra spinta disponibile / resistenza dell'aria. Quello che va fissato bene nella mente è il concetto di corpo libero immerso in un fluido, ossia nell'aria! Quando questo corpo si ritrova da solo dentro l'aria diviene anch'esso un... altro aereo, e come tale può arrivare SOLO alla velocità a cui il suo propulsore e la sua aerodinamica gli consentono di arrivare. Se davanti a me ho un aereo nemico che viaggia a Mach 2 e io gli corro dietro col mio aereo da Mach 2, non lo prenderò mai. Se al posto del mio aereo c'è invece un missile che viaggia anch'esso a Mach 2 è la stessissima cosa. Quel missile sta VOLANDO nell'aria, quindi diviene in tutto e per tutto un aeroplano che vola nell'aria, e come tale subisce l'attrito dell'aria cercando di contrastarlo col suo propulsore a razzo. Ma se quel propulsore gli consente una velocità massima di Mach 2, non c'è verso di pregare i santi, non arriverà mai a Mach 3! Tutto questo che ho detto avviene nel caso di uno "sgancio libero" SENZA aver acceso PRIMA il razzo propulsore. Ma se noi prima di sganciare il missile accendiamo subito il razzo, ossia lo facciamo partire proprio direttamente dall'ala col razzo acceso? La cosa non cambia praticamente di una virgola. Perchè? 1) Perchè la rotaia su cui scorre il missile è insignificante ai fini di una accelerazione "relativa a". Se la rotaia fosse lunga 200 metri (e senza attriti), allora sì che si può realmente dire che il missile arrivi al 200esimo metro con una velocità relativa rispetto all'ala di Mach aereo + Mach missile. Ma dato che la rotaia è CORTISSIMA (e presenta attriti, anche se piccoli), il missile impiega meno di 1 secondo a lasciarla, e in quel fazzoletto di tempo non riesce a raggiungere neppure lontanamente i suoi mach effettivi. Ne risulta quindi che dopo 1 secondo (o forse meno) il missile ha già abbandonato la rotaia, quindi ritrova nell'aria da solo come "corpo libero immerso in un fluido" ed è vittima di tutte le forze della fluidodinamica. E se la fluidodinamica dice che un velivolo "tot" dotato di motore "tot" e profilo aerodinamico "tot" può raggiungere chessò i Mach 2, ebbene quel velivolo potrà arrivare a Mach 2, e basta. Per fargliene fare Mach 3 bisognerebbe usare un altro motore o un altra aerodinamica. 2) Perchè l'unico componente capace di fargli raggiungere la sua velocità Mach specifica è il PROPULSORE, e solo quello. Se montiamo un missile dotato di propulsore da Mach 1 (ocio eh, Mach 1) su un aereo che viaggia a Mach 2 e lo spariamo, cosa succede? Succede che RISPETTO all'ala su cui è vincolato, il missile parte per 1 SECONDO a una velocità MAGGIORE dell'ala, ossia riesce realmente a muoversi in avanti rispetto all'ala e a lasciarla, ma non appena lascia la rotaia si ritrova immerso nell'aria a una velocità di Mach 2 che è nettamente troppo SUPERIORE a quella fornita dal suo "piccolo" propulsore da MACH 1. Ne consegue quindi che il missile corre sulla corta rotaia di lancio, ne esce, ma appena è solo nell'aria non ce la fa più a mantenere i Mach 2, quindi comincia a rallentare vistosamente fino a stabilizzarsi a Mach 1, e l'aereo da Mach 2 se non lo schiva gli va addosso. Insomma è come provare a sputare un chewing gum da fermi o in moto! Se voi siete fermi (ripeto fermi) e sputate il chewing gum, esso schizzerà in avanti chessò a 10 km/h. Ma se voi andate in motorino a 100 km/h e sputate il chewing gum a 10 km/h ve lo ribeccate subito in faccia non appena vi esce dalla bocca, e questo perchè nell'istante stesso in cui il chewing gum esce dalla bocca diviene un "corpo libero immerso in un fluido", quindi risente immediatamente del potente vento relativo provocato già dalla vostra velocità iniziale. Tale vento relativo provoca al chewing gum un attrito dell'aria poderoso che anzichè spararlo in avanti ve lo ributta subito in faccia. Se non ci credete provate! Tutto questo ovviamente NON accadrebbe se NON ci fosse l'aria, ossia se foste nello spazio con attrito dell'aria pari a zero. Allora sì che il chewing gum avrebbe una velocità di 110 km/h (e soprattutto la manterrebbe sempre!) data dalla somma dei vostri 100 km/h + i suoi 10 km/h dello "sputacchio", e quindi continuerebbe a correre veramente più veloce di voi. Ma gli aerei non volano nel vuoto e quindi le regole cambiano drasticamente. Per questo motivo non vedrete MAI dei missili da Mach 2 attaccati sotto le ali di aerei da Mach 2.4!! Sarebbe un suicidio perchè non appena quel razzo lascia la rotaia bisognerebbe SCHIVARLO in quanto ci verrebbe addosso. Oppure eventualmente un caccia da Mach 2.4 potrebbe anchesì sparare un missile da Mach 2, ma a patto che nel momento del lancio il caccia RALLENTI portandosi chessò a Mach 1.5. Ciò sarebbe sufficiente a far sì che il missile, una volta lanciato, andrebbe effettivamente via con una differenza di velocità di 0.5 Mach in più a suo favore. Mi scuso se l'ho fatta lunga, ma forse adesso vi è più chiaro il tutto. Ma soprattutto spero che vi sia più chiaro che se un aereo vola a Mach 2 e spara un missile da Mach 4, quel missile NON avrà una velocità iniziale di Mach 6!! Nel modo più assoluto. Calcolando la cortissima (ripeto cortissima) rotaia di lancio sul quale il missile "fa presa" per aumentare la sua velocità relativa rispetto all'ala, (per poi dopo 1 secondo divenire un corpo libero immerso in un fluido) possiamo dire che a occhio e croce un missile da Mach 4 riesce ad uscire dall'aereo a una velocità di Mach 4.1, forse mach 4.2 (per poi durante il volo tornare a Mach 4), ma mai e poi mai a Mach 6. (Mach 2 + Mach 4)!

Unholy, purtroppo ora devo uscire per lavoro, magari ti rispondo questa sera.

Sì Takumi questo è giusto ma sempre in parte. La gittata di un missile è di "tot". Se lo lancio da terra arriverà a quel tot, se lo lacnio in volo arriverà sempre a quel tot. Non fa distinguo il range. Se un missile ha una gittata di 200 km, coprirà 200 km sia che lo lacnio da terra sia che lo lancio dall'aereo. Il compito dell'aereo è solo quello di portare il missile più vicino al suo bersaglio e quindi di "limitargli" la gittata. ossia se io devo colpire un obbiettivo a 1000 km di distanza non potrò mai farlo con un missile da 200 km di gittata. Dovrei progettare un missile da 1000 km di range. Quello che fa l'aereo è "mangiarsi" lui quegli 800 km di distanza, portare il missile a 200 km dal bersaglio, e lì sganciarlo sapendo che il missile ci arriva.

Sì, ma un aereo (o un missile) corre nell'aria, ed è proprio la resistenza dell'aria ad impedire ad un oggetto volante di arrivare a velocità praticamente infinita. Quando un missile viene sganciato dalla semiala si ritrova anch'esso a volare proprio come fa l'aereo, e se la sua velocità è PARI a quella dell'aereo non potrà mai superarlo. Insomma Mach 2 sono Mach 2 per ENTRAMBI gli oggetti volanti. Non potrai mai sganciare un missile da Mach 1 su un aereo che viaggia Mach 2 e vedere il missile che si allontana o ti sta alla pari. E' impossibile. Nel momento che il missile si svincola dall'aereo, diventa egli stesso un "aereo da Mach 1" contro un'aereo da Mach 2, ergo lui resterà inesorabilmente indietro e tu lo superi.

Ciao Takumi. Purtroppo è errato anche dire che "accelera più facilmente". Se lanciamo in orrizzontale un missile da terra, si ritrova a partire realmente da fermo, per cui non deve vincere la resistenza dell'aria (da fermo non c'è resistenza dell'aria). Quindi il missile parte usando tutta la sua potenza a razzo e con resistenza praticamente a zero. Man mano che la velocità del missile aumenta, aumenta anche la resistenza dell'aria, e a quel punto c'è un limite alla sua velocità finale (chessò, Mach 4). Quando invece il missile lo sganciamo già in volo a Mach 1,5 non si ritrova con resistenza all'aria pari a zero, bensì già con una fortissima resistenza da vincere. Spetta al suo propulsore e alla sua aerodinamica vincere questa resistenza e proiettare il missile fino a Mach 4, ma lo "spunto" iniziale (quello che tu chiami "accelerazione") è addirittura inferiore. Perchè? Lo si può comprendere con un esempio. Prendiamo un missile e attacchiamolo sotto la semiala di un caccia FERMO a terra. In quella condizione il missile non ha resistenza dell'aria da vincere (logico, è fermo) per cui il motore del missile deve vincere solo il suo stesso peso durante lo spunto iniziale. Ora immagina di investire l'aereo con una corrente di aria frontale potentissima simile a quella che trova a Mach 1.5. Cosa succede quando spariamo il missile? Succede che il suo peso (ossia lo spunto iniziale) lo deve comunque compiere perchè il missile si ritrova COMUNQUE fermo rispetto all'aereo (relatività)! Il missile pertanto non sta già "viaggiando", ma è completamente fermo rispetto all'aereo, proprio come se l'aereo stesso sia fermo a terra. Ma oltre a questo il missile si ritrova ANCHE la resistenza frontale dell'aria che di fatto c'è ed è anche potente, e che tende logicamente a "frenargli" lo spunto. Ne consegue che il missile accelera più lentamente che non se partisse realmente da fermo.

Scusate se riprendo questo vecchio topic, ma essendomi iscritto da poco l'ho visto solo adesso. L'affermazione sopra riportata è purtroppo errata. La velocità di missile da Mach 3 lanciato da un aereo che vola a Mach 1.5, sarà sempre Mach 3! Il Mach è un misura relativa "all'aria", non è una costante, e dipende dalla temperatura dell'aria e dalla sua densità. A livello del mare e ad una temperatura di 15° Celsius, Mach 1 corrisponde a 340.3 m/s, ossia 1225 km/h di velocità all'aria. A 11.000 metri di altezza Mach 1 corrisponde a 295 m/s, ossia 1.062 km/h di velocità all'aria (quindi l'86% in meno). Attenzione stiamo parlando di velocità relativa all'aria, non di GS (Ground Speed), e come tale il Mach viene misurato da uno strumento che "sente" la velocità all'aria (il machmetro). Ora supponete di essere "a bordo" di un missile che è attaccato sotto la semiala di un jet militare che viaggia a Mach 1.5. Cosa leggete sul vostro machmetro? Mach 1.5. Quando accendete i razzi sapete di avere una riserva di spinta tale da portarvi a Mach 3, ma non certo a Mach 4.5. L'aria ve lo impedirebbe con la sua resistenza. Ne consegue che nell'esatto momento in cui venite sganciati dall'ala voi non state volando a un valore di Mach 1.5 + altri Mach 3, bensì state già volando a metà della velocità disponibile da vostro razzo (Mach 1.5) + altri Mach 1.5 che vi darà il vostro propulsore. Il tutto vi porterà logicamente a Mach 3, e non è possibile andare oltre. Per semplificarvi il concetto ipotizziamo due aerei che possono volare al MASSIMO a Mach 2. Se li facciamo decollare insieme arriveranno insieme a Mach 2, e lì resteranno appaiati in formazione a piena manetta. Supponiamo adesso (impossibile, ma supponiamolo) di agganciare il primo aereo sotto la semiala dell'altro. Facciamo decollare l'aereo con voi agganciati sotto e arriviamo a Mach 2. Voi cosa leggete sul vostro machmetro? Mach 2. Se adesso date tutta manetta e vi sganciate a che velocità potrà arrivare il vostro caccia? A mach 2!! Di più non può perchè il suo motore e la sua conformazione aerodinamica è identica all'altro aereo, e se l'aereo che vi ha portato lassù può volare al MASSIMO a piena manetta a Mach 2, anche il vostro aereo farà lo stesso nel momento in cui vi svincolate da esso, ossia nel momento in cui vi ritrovate a galleggiare nell'aria e a vincere la resistenza dell'aria. E' quindi errato attribuire la velocità iniziale del vettore + la velocità del vostro missile. Se attacchiamo sotto la semiala di un jet da Mach 2 un missile da Mach 1, quando sganceremo il missile e accenderemo il suo motore non avremmo affatto un missile che corre a Mach 3 (Mach 2 dell'aereo + Mach 1 del missile), bensì vedremo il missile che frena poderosamente (ossia corre all'indietro a Mach 1) in quanto il nostro aereo è nettamente più veloce (Mach 2) del missile stesso.

Ciao a tutti, dopo un po' di aeronautica civile mi sembra giusto farsi una scorpacciata anche di aerei militari. Per cui eccomi qui a rompervi le scatole. Aldus Aldus