ELEMENTI DI MECCANICA DEL VOLO (Parte 2) - Sapienza

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Capitolo 4 Autonomia L’autonomia di volo é una grandezza che riveste somma importanza nella definizione delle caratteristiche del velivolo poiché dipende fortemente dal profilo di missione a cui l’aeromobile é destinato. L’autonomia chilometrica di un velivolo é la distanza massima percorribile in volo in relazione al combustibile a disposizione. L’autonomia oraria rappresenta il tempo massimo di volo in relazione al combustibile a disposizione. Sia autonomia chilometrica che oraria, che peraltro sono funzione caratteristiche aerodinamiche del velivolo, dipendono anche dal tipo di propulsore impiegato, pertanto occorre distinguere fra la motoelica e il velivolo con propulsione a getto. Le condizioni di volo che si considerano nel computo dei due tipi di autonomia, sono situazioni molto prossime al volo orizzontale, nelle quali si hanno eventuali lente variazioni di quota, angolo di incidenza e velocitá di volo. Per variazioni lente si indende che le suddette grandezze cambiano durante il volo ma le forze d’inerzia da esse prodotte risultano trascurabili rispetto alle forze esterne. Gli angoli di rampa, molto piccoli, sono dovuti a piccole alterazioni del bilancio delle forze agenti sull’aeromobile. Queste variazioni sono provocate 37
38 CAPITOLO 4. AUTONOMIA dal cambiamento del peso del velivolo causato dal consumo di combustibile. Allo scopo di valutare gli effetti di tali variazioni sull’autonomia, si consideri un velivolo in volo sostentato in cui sia le forza d’inerzia che la componente in direzione del moto del peso siano trascurabili rispetto alle forze esterne. T = W E (4.1) W = 1 2 ρV 2 SC L Una diminuzione di peso del velivolo provocata dal consumo di combustibile causa un’alterazione dell’equilibrio dato dalle (4.1), pertanto, per ripristinare la condizione di volo sostentato, occorre agire su alcune delle grandezze che compaiono nella (4.1). Per avere l’equilibrio, densitá, velocitá e angolo di incidenza devono variare secondo la legge dT T dW W = dW W − dE E = dρ ρ + 2dV V + dC L C L (4.2) che mostra come le variazioni di quota, velocitá e angolo di incidenza possono compensare la perdita di peso causata dal consumo di combustibile. In base alla (4.2) é possibile distinguere fra i seguenti tre diversi programmi di volo: 1. volo a velocitá e angolo di incidenza costanti dT T dW W = dρ ρ = dρ ρ 2. volo a quota e angolo di incidenza costanti dT T dW W = dV V = 2dV V (4.3) (4.4)
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