Volo equilibrato ( con stick force)

[R I]

Buona sera a tutti,

Volevo chiedere: nel caso in cui un velivolo si trovi in condizioni di volo equilibrato ad un certo angolo d'attacco (positivo) e senza l'utilizzo dei tab (quindi utilizzando la cloche), 

cosa succederebbe se il pilota lasciasse di colpo la cloche? 

grazie :)

[Flaggy]

Dipende (magari anche dalla mia ruggine…).

Se per mantenere l’assetto iniziale il pilota deve tirare a se la barra, una volta rilasciata l’equilibratore tende ad allinearsi al flusso che lo investe ruotando verso il basso rispetto a prima. A quel punto l’angolo di incidenza si riduce e il velivolo perde quota, ma ne contempo tende ad acquisire velocità che può portare a un nuovo equilibrio a quota inferiore e velocità maggiore di quella iniziale, con delle oscillazioni di velocità e quota  intorno al nuovo punto di equilibrio che si smorzano in breve tempo.

Al contrario, se per mantenere l’assetto originario il pilota deve spingere la barra, una volta che questa viene rilasciata l’equilibratore tende ad allinearsi al flusso d’aria ruotando verso l’alto rispetto alla posizione in cui lo manteneva il pilota. A quel punto l’angolo di incidenza aumenta e il velivolo guadagna quota, ma tende a perdere velocità finché raggiunge a un nuovo equilibrio a quota maggiore e velocità inferiore.

Tutto ciò se il velivolo e dinamicamente stabile come di norma è, altrimenti se è a stabilità dinamica neutra si ritroverebbe ad oscillare con ampiezza costante intorno alla condizione di equilibrio statico, o peggio, in caso di velivolo dinamicamente instabile, le oscillazioni intorno alla posizione di equilibrio statico andranno aumentando in ampiezza nel tempo, col velivolo che si ritroverebbe in una successione di picchiate e cabrate sempre più ampie.

[R I]

Ciao, prima di tutto grazie mille, sei stato molto chiaro, avrei però un piccolo dubbio:

quando parli di tirare la cloche, parli di aumentare l'incidenza giusto? ma ciò non dovrebbe dipendere dalla posizione del baricentro? hai ipotizzato un piano di coda portante ?  

Oppure tirare la cloche, per entrambe le configurazioni di baricentro, porta ad un aumento dell'angolo di incidenza?

[Flaggy]

Tu hai detto che non si usava il trim: bene, io ho quindi ipotizzato che il pilota tenga l'assetto (e quindi l'incidenza in una determinata condizione di crociera) esercitando una certa forza sulla barra invece di annullarla con il trim. Tirando o spingendo la barra si agisce ovviamente sull'incidenza che a sua volta modifica la portanza che deve controbilanciare il peso in condizioni di equilibrio.

La posizione del baricentro ovviamente incide sull'equilibrio. Più il baricentro si sposta in avanti e più l'equilibrio di trova portando indietro la barra. Più va indietro più l'equilibrio di trova portando la barra in avanti.

Il piano di coda di un velivolo stabile normalmente è deportante perchè un velivolo intrinsecamente stabile ha il baricentro tendenzialmente davanti al punto di applicazione della portanza dell'ala.

Più si riduce la deportanza del piano di coda e più il velivolo riduce il suo margine di stabilità statica fino ad avere velivoli neutri o addirittura intrinsecamente instabili in cui il baricentro è particolarmente arretrato e sia l'ala che il piano di coda sono portanti, con evidenti benefici in termini di managgevolezza e di resistenza indotta (non "sperco" portanza alare per compensare la deportanza di coda), ma anche con qualche leggerissimo problema da affrontare...

In quest'ultimo caso non ci sono più nemmeno le oscillazioni intorno al punto di equilibro statico di cui parlavo prima, ma il velivolo reagirebbe alla preturbazione (il rilascio della barra) divergendo dalla condizione iniziale. Ad esempio se si rilasciasse la barra dopo averla tenuta spinta un velivolo instabile cabrerebbe fino a stallare.

Se però stiamo parlando di un velivolo staticamente intrinsecamente instabile stiamo anche parlando di un velivolo da combattimento con un fly by wire che impedisce simili situazioni, quindi non ha nemmeno senso preoccuparsi di questo rilasciando la barra, visto che il computer impedisce che succeda realizzando continue e rapidissime correzioni che stabilizzano artificialmente l'aereo.

Modificato 16 Luglio 2020 da Flaggy