Aeromobili: La posizione delle ali

Buonasera, avete presente un aereo e le sue ali? Ecco, mi sorge una domanda:
Le ali dell’aereo sono solitamente poste vicino al baricentro dell’aereo giusto?
Premetto che sono carente in questo campo :slight_smile: perciò forse potrei sbagliare

Non sempre

260px-X-29_in_Banked_Flight

Fonte immagine Wikipedia

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Le ali e il baricentro di un aereo devono per forza essere vicini tra loro, e la cosa vale anche per aerei apparentemente strani come questo X-29.

Negli aerei convenzionali, ossia senza computer che gestiscono i comandi di volo, il baricentro deve addirittura trovarsi necessariamente entro una piccola zona appena avanti il centro di pressione dell’ala, stiamo parlando di una zona delle dimensioni neanche il dieci per cento della corda dell’ala.
La corda sarebbe quella linea che unisce il davanti dell’ala, quella zona che colpisce l’aria, che in italiano si chiama bordo d’attacco, con la zona posteriore dove l’aria abbandona l’ala, il bordo d’uscita.

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Vicini certo, ma comunque l’X29 aveva la corda spostata rispetto al centro di gravità del 35% a regime subsonico. Per questo furono anche aggiunte delle alette canard.

Stessa (simile) configurazione anche nel P180 Piaggio. Solo che in questo caso le alette anteriori sono fisse.

Fonte immagine sempre Wikipedia

Dove sono le ali?
s-l400
Scusate non ho resistito :rofl:

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Eh! Quando avevo 16 anni furono effettivamente il primo paio di ali! (a motore)

Fun fact OT: Comunque Piaggio nasce prima come industria aeronautica. Leggenda vuole che le ruote delle prime Vespa fossero surplus militari degli aerei della seconda guerra. Ma l’unica certezza è che il progettista si ispirò ai carrelli degli aerei per creare la forcella anteriore.

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Devi immaginare le forze in gioco per capire come mettere le ali.

Immagina che l’aereo è sospeso, quindi ogni forza applicata in un punto diverso dal baricentro, oltre a causare una traslazione causa anche un momento che porta a una rotazione.

Da una parte hai la forza peso verso il basso, che si applica al baricentro e quindi non causa momento.

Dall’altra hai la forza di portanza delle ali, verso l’alto, che invece si applica nel centro di pressione (CP), che è un punto che dipende dalla posizione e dalla forma delle ali. Essendo questo diverso dal baricentro, avrà un momento cabrante (ovvero che porta la prua dell’aereo verso l’alto) o picchiante (prua verso il basso) a seconda se è davanti o dietro al baricentro.

Per questioni aerodinamiche poi, le ali generano sempre in aggiunta anche un momento picchiante, che va tenuto in considerazione. Per questo motivo in genere CP deve essere davanti al baricentro.

Poi ci devi mettere i piani di coda o di prua, che sono in sostanza piccole ali messe apposta lontano dal baricentro, per causare momenti picchianti o cabranti per manovrare il velivolo.

Negli aerei “classici”, uno deve prendere tutte queste forze e e momenti e trovare il punto di equilibrio, in modo che l’aereo sia stabile, e in base a quello decide dove mettere le ali.

(Ho semplificato, uno poi deve anche considerare le forze orizzontali, tipo la spinta dei motori o le resistenze aerodinamiche)

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Grazie mille per le risposte. Avevo fatto questa domanda perche vorrei fare un modello di aereo in polistirolo che sia in grado di planare :slight_smile:
Avete consigli?

Io avevo recentemente visto questo video. La parte in cui costruiscono l’aereo potrebbe tornarti utile

https://www.youtube.com/watch?v=d6L5btPRHq8

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Considera che CP dovrebbe essere a circa un terzo della corda, tu fai in modo che sia leggermente davanti al baricentro e poi mettici dei piani di coda regolabili per trovare la posizione stabile

Il grande vantaggio del p180 è che ha tre superfici portanti!

La specialità Della Piaggio erano i bombardieri strategici quadrimotori come il P-108B, altro che scooter…

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All’ingresso della vecchia sede Piaggio a Finale Ligure, proprio prima delle scale che portavano negli uffici dell’ingegneria c’ era un bellissimo motore XII, un motore stellare a 18 cilindri, un vero capolavoro :slightly_smiling_face:
Nella nuava sede a Villanova D’Albenga invece si possono vedere in esposizione tutti i modelli storici utilizzati nella vecchia galleria del vento (adesso purtroppo distrutta). Io sono di parte ma anche per me Piaggio e’ per roba che sta in aria :slight_smile:

Un documentario sulla vecchia sede di Piaggio Aero
https://www.youtube.com/watch?v=clJukzg3cYc

Perdonate per aver deviato dal tema principale, ma e’ davvero un peccato perdere la nostra storia aeronautica :slight_smile:

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C’è anche stata una “Starship” prima di quella che tutti conoscono.
Che ha ispirato il Piaggio P180 e che mostra che quel che conta è la posizione del centro di pressione rispetto al baricentro. :slight_smile:

Putroppo proprio il P XII Rc.35, che sulla carta era un ottimo motore, rappresentava il “tallone d’achille” del P 108B (“B” stava per Bombardiere).
Problemi di messa a punto mai davvero risolti, una carburazione spesso viziata e consumi fuori controllo resero l’operatività dell’unico quadrimotore strategico italiano (paragonabile ad un B-17 C/D) limitata per non dire scarsa.

Un altro problema, comune a quasi tutte le aziende aeronautiche italiane dell’epoca (forse fatta eccezione per la FIAT) era il rateo di produzione artigianale. In 39 mesi di conflitto (fino all’Armistizio) la Piaggio produsse 35 P 108 di tutte le versioni (A, B, C e T). Dunque meno di un velivolo al mese, per fare un raffronto “all’'americana” nello stesso periodo la Boeing produceva 16 B-17 (delle varie versioni) al… giorno!!

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Per avere un aereo che sia stabile il CP deve essere dietro al baricentro, non avanti. Chiaramente non è facilissimo trovare il CP di un’ala in un modello fatto in casa, in linea di massima se l’ala è a pianta rettangolare il CP dovrebbe essere circa a metà della corda. In questo caso il baricentro può andare bene fare in modo che si venga a trovare circa un paio di centimetri più avanti.