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Silvioriccia

Ali a geometria variabile

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Ciao gente. sapete mika quali sono i vantaggi di un caccia ad ali a geom variabile. Per esempio il tomcat con le ali a freccia minima è più stabile, più veloce o più cosa rispetto a quando ha le ali a freccia massima?

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Quando la freccia e' minima l'ala ha una reistenza minore,quidni puo' andare + veloce,mentre se e' massima l'ala sviluppa piu' portanza ed e' piu' manovrabile,credo.

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l'ala a freccia minima migliora la manovrabilità a basse velocità ed è usata x atterraggio/decollo, a freccia massima diminuisce resistenza e quindi viene usata x le alte velocità. inoltre nel caso di aerei imbarcati la freccia massima riduce l'ingombro nell'hangar, ovvio che non faccio un aereo con geometria variabile solo x lo stivaggio ma aiuta :P

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Fate bene a parlare del Tomcat, l'aereo più bello della storia( :P il mio preferito) ma possiamo parlare dell'ottimo bombardiere tornado.

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siccome qualcuno intende x freccia max una cosa mentre un'altro dice l'opposto...cosa s'intende x freccia max? ali aperte o chiuse?(es tomcat ad alte velocità o x minor ingombro a le ali chiuse gergalmente parlando :lol: )

 

cmq le ali a geometria variabile in alcuni aerei servono e questo perché con le ali aperte puo decollare, atterare e andare alle basse velocità; ma alle alte velocità le ali fanno resistenza allora ecco ke grazie a questo questo sistema le ali si chiudono e l'aereo va piu veloce...o viceversa grazie alle ali chiuse l'aereo va piu veloce ma alle basse velocità (e atterraggi e decolli) è costretto a tenerle aperte x avere piu portanza

Edited by Gabu86

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Freccia minima si intende ali "aperte", freccia massima "chiuse". :ph34r:

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Ciao gente. sapete mika quali sono i vantaggi di un caccia ad ali a geom variabile. Per esempio il tomcat con le ali a freccia minima è più stabile, più veloce o più cosa rispetto a quando ha le ali a freccia massima?

I vantaggi dell'ala a freccia variabile? Se avessi fatto sta domanda a cavallo fra gli anni 60 e 70 si sarebbe potuto dire "molti"... Oggi si potrebbe dire "pochi", tanto che non ne vale più la candela.

La ragion d'essere di questo tipo d'ala, l'unico reale vantaggio che effettivamente la giustificava, era la grande escursione tra velocità minima e velocità massima che consentiva.

Un aereo è giocoforza frutto di compromessi...L'ala a freccia variabile era un modo per superare requisiti apparentemente inconciliabili.

Se si voleva una specie di proiettile per filare a 1480Km/h a 60 metri di quota come un Tornado o intercettare un nemico a velocità bisonica come un F-14, senza aver bisogno di una prolunga alla pista per atterrare o di 2 portaerei in fila per appontare, allora, l'ala a freccia variabile faceva al caso....

 

Il problema era che richiedeva più manutenzione, era complessa, costosa, pesante e dava delle limitazioni nell'impiego degli spazi interni ed esterni (sistemazione dell'armamento, dei serbatoi, del carrello, delle superfici mobili ecc)...

Certo, tutto questo era compensato dai vantaggi...

Con le ali aperte manovrare a bassa velocità era più facile e con la "biancheria fuori" poi le velocità di atterraggio e decollo erano basse...

Chiudendo l'ala invece, la superficie e l'allungamento alari si riducevano e l'angolo di freccia aumentava. Se i motori e il resto dell'aerodinamica glielo consentivano, l'aereo diventava quindi velocissimo in regime supersonico....

 

A un certo punto però arrivò l'F-15 con il suo inviluppo di volo non molto dissimile da quello dell'F-14 e "improvvisamente"(si fa per dire) ci si rese conto che ciò che si otteneva con l'ala a freccia variabile, era ottenibile con un'ala convenzionale, purchè fosse ben progettata...

L'aerodinamica era cioè andata avanti ed aveva trovato soluzioni più semplici ai problemi.

A rigor del vero si parlò di ala a freccia variabile anche in tempi più recenti, per es per la versione imbarcata dell'ATF, quello che poi è diventato l'F-22 (nato con un'impostazione decisamente terrestre...). Per varie ragioni non se ne fece nulla...e si arrivò all'F-18E...

 

Un approccio moderno al problema degli aerei imbarcati è il successivo F-35...

La versione A (terrestre) ha un'ala più piccola, la C (imbarcata) ce l'ha più grande, per garantire più basse velocità di appontaggio e maggiore manovrabilità nel volo lento. Pesa un po' di più, ma le prestazioni sono comparabili, anzi, ci stà più carburante e l'autonomia è maggiore...Di ala a freccia variabile (considerato anche che all'F-35 non è mai stato richiesto di essere un missile), non se ne parla nemmeno...

Il vantaggio della freccia variabile rispetto a soluzioni più semplici è stato eroso dal progresso aerodinamico e dall'arrestarsi della corsa al sempre più veloce.

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no vabbè alla portaerei come arrivi arrivi...li c'è il gancio col cavo non conta la lunghezza...più che altro con meno portanza sei costrestto a mantenere una velocità maggiore in atterraggio...e al cavo non fa molto bene, oltre alla struttura dell'aereo che ne risentirebbe parecchio (senza parlare della frenata che riceverebbe il pilota! )

 

preciserei solo che il Tornado è un caccia-bombardiere...e per il resto quoto flaggy...anche se metterei un pò più l'accento sui vantaggi che comporta, in particolare il poter passare da un aereo del tipo Energy Fighter, a un aereo particolarmente manovriero...vi ricordate la storia dello spillone contro il Tomcat?

 

però è anche vero che al giorno d'oggi la continua ricerca dell'aereo più veloce si è arrestata, e si punta su altri aspetti...perciò godiamoci il nostro Tornado finchè ce l'abbiamo (spero per mooolto tempo ancora :DB-) )

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no vabbè alla portaerei come arrivi arrivi...li c'è il gancio col cavo non conta la lunghezza...più che altro con meno portanza sei costrestto a mantenere una velocità maggiore in atterraggio...e al cavo non fa molto bene, oltre alla struttura dell'aereo che ne risentirebbe parecchio (senza parlare della frenata che riceverebbe il pilota! )

 

preciserei solo che il Tornado è un caccia-bombardiere...e per il resto quoto flaggy...anche se metterei un pò più l'accento sui vantaggi che comporta, in particolare il poter passare da un aereo del tipo Energy Fighter, a un aereo particolarmente manovriero...vi ricordate la storia dello spillone contro il Tomcat?

 

però è anche vero che al giorno d'oggi la continua ricerca dell'aereo più veloce si è arrestata, e si punta su altri aspetti...perciò godiamoci il nostro Tornado finchè ce l'abbiamo (spero per mooolto tempo ancora :DB-) )

Se non mi quoti in toto significa che non mi sono spiegato sufficientemente da farmi capire...Di questo me ne scuso...

Che il Tornado sia un caccabombardiere (molto bombardiere e poco caccia...), penso che tutti ce ne siamo accorti...

Io ho sottolineato che l'ala a freccia variabile e l'alto carico alare ha consentito all'aereo elevate prestazioni a bassa quota (i famosi 1480Km/h a 60m che quel tempo erano apprezzatissimi su un velivolo da interdizione), il tutto senza avere scarse prestazioni a bassa velocità o velocità eccessive in decollo e atterraggio tali da richiedere piste troppo lunghe.

 

Quanto al discorso aerei imbarcati, mi pare ti sei risposto da solo.

Un aereo che apponta con una certa massa M e una certa velocità V possiederà una certa energia cinetica C che il cavo di appontaggio dovrà "prelevare" (e il pilota peggiorerà le cose dando motore...).

Il tutto si traduce in una certa decelerazione "a" sull'aereo, che a sua volta comporta un certo carico strutturale sull'aereo.

Vien da se che un certo aereo, progettato per resistere a certe sollecitazioni, per avere una certa durata della cellula, se si vuole che quelle sollecitazioni non le superi, allora tanto più pesante e veloce piomberà sul ponte, tanto maggiore sarà il suo spazio d'arresto.

Quando ho parlato di due portaerei in fila infatti, io scherzavo, ma non più di tanto...

In effetti mi riferivo a un fatto ben preciso che riguarda la portaerei francese De Gaulle.

Per chi non lo sapesse il ponte angolato della portaerei è stato allungato di circa 5 metri a causa del fatto che gli E-2C imbarcati finivano troppo vicini al limite del ponte quando agganciavano l'ultimo cavo...

L'E-2C non è un missile quando apponta, ma è pesante: se l'aerodinamica non gli consente di appontare a minori velocità e la struttura non gli consente di frenare più bruscamente, ecco che non resta che...allungare il ponte...

Quando i progettisti pensarono all'F-14 avevano in mente queste problematiche, che manco l'ala a freccia variabile riuscì a risolvere sull'F-111B (che infatti fù un fiasco).

 

Quanto all'essere veloci e manovrieri con l'ala a freccia variabile, penso che aerei come il SU-27 (questo con versioni imbarcate), siano lì a testimoniare come ora si possa farne a meno...

Edited by Flaggy

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La messa a punto dei primi aerei a freccia variabile fu molto problematica.

 

Il primo tipo di velivolo in servizio con questa soluzione, l'F-111, ebbe diversi incidenti.

I primi velivoli inviati in Vietnam precipitavano dopo poche ore di volo senza apparente motivo.

Quando i primi relitti furono recuperati ed esaminati attentamente, i tecnici scoprirono che le cause di incidente erano dovute alla cattiva progettazione degli attacchi alari.

 

Gli attacchi alari dei velivoli a freccia variabile sono sede di sforzi molto ingenti, taglio flessione torsione combinati.

 

Per gli attacchi alari delll'F-111 fu scelto un acciaio resistentissimo.

Peccato che le caratteristiche mettallurgiche di questo innovativo materiale non fossero state studiate a fondo.

 

In pratica, quando si formavano cricche piccolissime nella struttura degli attacchi alari, queste si propagavano in maniera velocissima fino a provocare il cedimento di schianto dell'attacco quando l'aereo era in volo, senza potere essere rilevate tra un'ispezione e la'altra.

 

Ovviamente gli aerei vennero atterrati e gli attacchi riprogettati.

 

Questo per dire che un altro punto da tenere in considerazione a proposito degli aerei con ala a geometria varabile, e' la necessita' di studiare molto a fondo tutta la tecnologia dei materiali e le relative tecniche di indagine per la rilevazione delle cricche, ponendo attenzione al fatto che se si formano cricche, esse debbano crescere molto lentamente per permettere di essere rilevate all'indagine successive.

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Notizie dettagliate sull'anno di ingresso dell'F-111 in servizio e il rateo di perdite iniziali si trovano nella scheda.

 

Scheda F-111

 

Il progetto a fatica della struttura dell'F-111 era di 6000 ore volo, ma la struttura venne testata in laboratorio con successo fino a 16000 ore.

Il materiale selezionato per gli attacchi alari dell'F-111 era l'acciaio D6ac (220-240,000 PSI). La scelta fu fatta dopo un confronto con altri acciai considerando i normali parametri di progetto, resistenza statica e resistenza alla fatica, sopportazione della corrosione, ecc..

 

Il 22 dicembre 1969, esattamente un anno dopo l'ingresso in servizio, l'F-111 nr. 94 perse l'ala sinistra durante un volo di addestramento a bassa quota. L'aereo aveva accumulato solo 107 ore di volo e il disastro era avvenuto mentre l'aereo stava tirando 3.5g, meno della meta' del fattore di carico limite di progetto.

L'indagine tecnica che ne segui' rivelo' una cricca nella piastra inferiore dell'attacco alare della semiala di sinistra.

Questa lacerazione era stata creata durante la produzione ed era rimasta invisibile ai controlli di qualita' nonstante le considerevoli dimesioni: 23.4 mm × 5.9 mm. La cricca crebbe in servizio e poi causo' la rottura dell'attacco.

 

Questo incidente poteva essere considerato un incidente isolato, dato il tipo inusuale di cricca. Ma problemi di fatica e di frattura dei metalli si erano verificati in diversi programmi di test strutturali (vedi C-5A). Questi problemi complessivi circa l'integrita' strutturale condussero a programmi di controllo della frattura per le parti critiche in acciaio della struttura. L'approccio era un costoso controllo che richiedeva la rimozione del velivolo dal servizio e il controllo dell'intera struttura alare mediante un test a -40gradi Celsius.

 

EDIT:

Conseguenze e Lessons Learned dai problemi strutturali dell'F-111

 

Questo tipo di problema, e problemi di fatica connessi alle strutture alari del C-5A, convinsero l'USAF ad abbandonare il criterio di progettazione SAFE-LIFE. Le nuove linee guida divennero note come filosofia DAMAGE TOLERANCE, incorporata nella Military Specification MIL-A-83444 Airplane Damage Tolerance Requirements (luglio 1974). Questo approccio, tra le altre cose stabilisce che:

1) I progettisti devono considerare gia' in fase di progetto la presenza di cricche non individuate dai Controlli di Qualita' anche in pezzi nuovi. Infatti chi ci assicura infatti che qualche difetto non sia sfuggito al Controllo di Qualita'?

2) Le strutture devono essere classificate come ispezionabili o no in servizio:

? strutture ispezionabili possono essere qualificate come fail - safe quando il danno iniziale, crescendo lentamente, non puo' raggiungere una dimensione tale da causare rottura tra due ispezioni;

- strutture non ispezionabili possono essere classificate come tolleranti il danno quando il danno iniziale non puo' crescere a una dimensione tale da causare rottura durante la vita operativa.

Edited by Captor

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da quello che so l'ala a delta è ottimale x velocità supersoniche ma risulta scomoda a bassa quota e a basse velocità.. è una caratteristica della serie Mirage (a parte l'F1 credo che gli altri siano tutti a delta)

 

x il tempo di variazione della freccia non saprei, ma credo qualche secondo. so che il computter di bordo regolava di volta in volta la freccia migliore per la velocità alla quale volava l'aereo

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Salve ragazzi. La velocità di rotazione delle ali dell’F14 è di 7,5°/sec, così per passare da 20° a 68° ci vogliono 6,4 sec. Esiste anche una posizione estrema a 75°, utilizzabile solo sulle portaerei, per ridurre l’ingombro in parcheggio. Per il resto avete detto già tutto. Un pilota avversario potrebbe intuire in quale “stato energetico” si trovi un F14 guardandone la freccia alare. Peraltro, il pilota dell’F14 potrebbe aver regolato manualmente la freccia per ingannarlo…(in realtà non lo fa nessuno, si è troppo indaffarati con altre faccende).

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concordo sulla bellezza delle ali a geometria variabile! :lol: magnifiche! :okok: :okok: :okok:

(a proposito, se volete le faccio su io le portaerei "doppie"!! :rotfl: con qualche piccola aggiustatina alle foto esistenti!! :D :D )

Edited by GreenPhoenix

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Domanda: ma sugli aerei con ali a geometria variabile i piloni sotto le stesse ruotano per mantenere i missili, serbatoi, ecc... paralleli alla direzone dell'aereo?

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