Perchè un aereo vola?

Come è possibile che l’aereo raffigurato in questa fotografia sia in grado di volare? Le sue dimensioni, il peso a vuoto e tutto il carico che può essere inserito al suo interno fanno pensare che sia improbabile per questo gigante alzarsi in cielo.

Vi spiego qui di seguito in modo semplice come è possibile e che cosa accomuna il più grande aereo al mondo con il mio primo velivolo, il mitico Cessna 152 giallo fiammante!

Voglio aprire una piccola parentesi su questo grande compagno di viaggio, un aereo a due posti paragonabile a una Fiat Panda 750 dei cieli. Potenza molto discutibile ma elevata affidabilità. Questo aereo ha insegnato a volare a generazioni di piloti, pensate che i primi modelli sono stati consegnati a metà degli anni 70 e ancora oggi vengono impiegati per l’addestramento di giovani aquile. Ovviamente necessitano di un’accurata manutenzione, ma un applauso se lo meritano tutto.

Tornando alla domanda iniziale, come fa un aereo a mantenersi sospeso in aria? Quale magia è necessaria per trasformare un cilindro metallico in un rapace? Personalmente la definirei un’armonia di quattro elementi: trazione, resistenza, peso e portanza.

Prima di entrare nel dettaglio vorrei ricordare una vecchia leggenda aeronautica secondo la quale un calabrone non avrebbe gli attributi per volare. Il suo peso sarebbe troppo sproporzionato rispetto alle dimensioni delle sue ali, ma lui tutto questo non lo sa e continua a volare!

Questa teoria è stata purtroppo smentita qualche anno fa da alcuni esperti di fisica. Dico purtroppo perché a mio parere sembrava semplice, simpatica e molto adatta agli elicotteri. Quelle sono davvero macchine complicate che nessuno ancora ha veramente compreso. Ovviamente sto facendo della sana ironia, è solo una provocazione per gli amici elicotteristi!

Dopo aver appurato che la teoria del calabrone non è più utilizzabile, proverò a spiegare i motivi e le leggi della fisica ( in maniera molto semplice) che permettono ad un aereo di spostarsi nell’aria da un posto all’altro.

Parlavo di armonia tra gli elementi, un po’ come nella musica, gli strumenti devono suonare insieme e armoniosamente per ottenere una piacevole melodia. Nel volo ci sono requisiti simili, tutti gli elementi devono collaborare e fare la propria parte.

La trazione o spinta, è generata dai motori dell’aereo ed è la forza che contrasta la resistenza dell’aria al suo impatto. Quando spinta e resistenza sono in equilibrio l’aereo manterrà una velocità costante. Per ottenere una maggiore spinta dovremo quindi aumentare la potenza, un po’ come quando guidiamo l’auto e premiamo l’acceleratore.

Una delle differenze è che all’interno di un aereo non abbiamo la frizione, il freno e l’acceleratore. Per incrementare la spinta dovremo quindi avanzare la posizione delle manette e ascoltare quella lieve e dolce melodia uscire dalle turbine.

La portanza invece è la forza che sostiene in aria un aereo grazie alle sue ali, e deve contrastare il suo peso! Si tratta più che altro di aerodinamica e differenza di pressione tra la parte superiore e inferiore delle ali stesse, ma lascerei questo argomento in sospeso perchè potrebbe provocare sonnolenza ed effetti collaterali.

Se la portanza e il peso si trovano in equilibrio, l’aereo manterrà un altitudine costante. Per salire di quota le ali dell’aereo dovranno invece produrre una maggiore forza verso l’alto e di conseguenza una maggiore portanza per contrastare il suo peso.

Come accennavo prima, l’argomento sarebbe molto più complesso e dovremo fare entrare in scena molti altri fattori, la quantità di noia aumenterebbe in maniera proporzionale e questo non è lo scopo del mio articolo.

Quello che invece potrete constatare la prossima volta che prenderete un aereo saranno le forze necessarie per le varie fasi del volo, durante il decollo l’aereo dovrà contrastare il suo peso e produrre più portanza per salire di quota, mentre in fase di crociera tutti gli elementi saranno in equilibrio. Durante la fase di avvicinamento alla pista di atterraggio, l’aereo dovrà rallentare e quindi sacrificare la sua spinta verso la resistenza.

Insomma potrete anche voi annoiare il vostro vicino di posto con tutte queste teorie e principi del volo. Potrete poi fare una ulteriore riflessione mentre sarete all’interno del terminal ad aspettare il vostro volo per le Maldive. Se osserverete con attenzione le superfici alari (le ali per intenderci) degli aerei parcheggiati, noterete che la dimensione di esse è relativamente piccola rispetto a tutta la struttura dell’aereo.

Pensate che le ali devono sostenere migliaia di tonnellate in condizioni meteo anche avverse come i temporali, dove gli stress dovuti alla tensione e alla torsione possono essere molto elevati.

Questo è il risultato di poco più di 100 anni di studi e ricerche nel campo dell’ingegneria e della fisica. Tanto è stato fatto e tanto si continua a fare, pensate alle facce che farebbero i fratelli Wright e tutti i pionieri del volo se potessero vedere gli aerei dei nostri tempi.

Inizi del 1900

Questi erano davvero donne e uomini coraggiosi, disposti a mettere in gioco la propria vita per riuscire a dimostrare quello che fino a poco tempo prima sembrava impossibile. A quei tempi, fare volare una macchina più pesante dell’aria con un pilota a bordo era considerata un’impresa. Oggi l’aereo adibito al trasporto passeggeri più grande al mondo può portare fino a 850 persone.

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