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quenda 20 marzo 18 15:12

Per gli appassionati dei tuttala
 
Segnalo un interessantissimo video della recente conferenza del direttore dei Centro di Studi Aerodinamici della Nasa, Al Bowers:



Tutto MOLTO interessante per gli aeromodellisti.

Ma nonostante i trent'anni di studi dell'esimio Professore, rimango dell'idea che l'enorme tuttala che si vede alla fine del video (circa a 45 min.), sia meno efficiente di un aliante tradizionale.

Voi cosa ne pensate?

In ogni modo, appena ho tempo, cerco di trovare i dati del modello in questione......che è comunque bellissimo.

Ettore

fai4602 20 marzo 18 15:48

Beh....ho sempre pensato che meno resistenza equivale a più efficienza.

Pampa 24 marzo 18 13:36

Citazione:

Originalmente inviato da quenda (Messaggio 5094063)
Ma nonostante i trent'anni di studi dell'esimio Professore, rimango dell'idea che l'enorme tuttala che si vede alla fine del video (circa a 45 min.), sia meno efficiente di un aliante tradizionale.
Voi cosa ne pensate?

Siceramente penso che la tua affermazione sia priva di senso.
Non perché mi fidi totalmente (e non ciecamente) di quello che dice Al Bowers che seguo da tanto tempo, ma perché se vuoi fare una comparazione devi stabilire i termini della comparazione stessa.
C'è da dire poi che nel volo a vela, ad esempio, dopo gli Horten nessuno, o quasi, ha lavorato seriamente alla configurazione tuttala.
Mi vengono in mente solo il gruppo dell'Akaflieg Braunschweig che ha costruito l'SB-13, Jim Marske (progettista dei Pioneer I, II, II e IV) e anima, assieme all'aerodinamico John Roncz, del Group Genesis. E non è comunque poco.
Sulla configurazione tradizionale hanno lavorato tutti gli altri.
Pareggiando i rapporti di forza, magari, dalla configurazione tuttala potrebbero venir fuori clamorose sorprese.:wink:

mattafla 26 marzo 18 11:18

Esistono diverse versioni in diverse misure degli alianti tuttala riconducibili ad una serie NASA chiamata Prandtl-D, con credo ben diverse finalità.
Alcune numerose foto sono reperibili in Internet (vedere NASA Prandtl project - Nest of Dragons ), ma è difficile trovare validi disegni costruttivi.
Sostanzialmente si tratta di studi sulla distribuzione della portanza, che appare migliore quando è BSLD = Bell-Shaped Lift Distribution (a campana),
piuttosto che ellittica.
Il segreto (di Pulcinella?) sta nello svergolamento dei vari profili dalla radice alle estremità alari, con diverse tipologie di alettoni-elevons.
A tale scopo può essere utile dare un'occhiata alla Fig. 4 di 11 tipologie studiate in precedenza dal Dr. Edward Udens ed Altri, in:
http://www.rcsoaring.com/rcsd/RCSD-2003-06.pdf
Mi pare che siano state divulgate dalla NASA informazioni sui profili, sia delle "tips" (estremità) che del "root" (radice alare), vedere in RC-Groups:
https://www.rcgroups.com/forums/show...tl-BSLD-design (4 pagine)
Prandtl-D tip - NASA Preliminary Research Aerodynamic Design To Lower Drag (prandtl-d-tip-ns)
Prandtl-D root - NASA Preliminary Research Aerodynamic Design To Lower Drag (prandtl-d-root-ns)

Le finalità degli studi sui tuttala della serie Prandtl-D della NASA sembrano orientate a far volare su Marte un piccolo tuttala chiamato Prandtl-m, con apertura alare circa 1 m.
Cosa strana è che alla NASA sanno che su Marte l'atmosfera dovrebbe essere così rarefatta (circa 1/100 della terrestre) da quasi impedire il volo aerodinamico.
Da trasformare le fantastiche planate dei Prandtl-D terrestri, posti in teoria su Marte, in "planate" di sassi.
Dunque perché insistere a progettare alianti tuttala simili ai Prandtl-D, in particolare il gigantesco Prandtl-D.3 (circa 9 m di apertura), in funzione marziana?
Credo che la serie Prandtl-D non serva solo per andare su Marte, ma sia utile soprattutto su questa Terra.
A meno che il Prandtl-m sia dotato di razzi per maggiori velocità, ma non si dovrebbe chiamarlo "glider", per provare a lanciarlo in planata da un pallone a 30.000 m, e poi a 150.000 m di altezza, dove l'atmosfera terrestre dovrebbe essere rarefatta, (forse) come quella marziana.
Tuttavia si sa che gli americani fanno esperimenti di ricerca che gli italiani si sognano.

Pampa 26 marzo 18 18:25

La distribuzione a campana della portanza è la grandissima intuizione dei Fratelli Horten.
Certo, come dici tu, si può ottenenere utilizzando lo svergolamento delle superfici mobili o, forse meglio, studiando una famiglia di profili che opportunamente calettati portino ad una distribuzione ellittica.
C'è molta letteratura in proposito.
La configurazione 4 riportata sull'articolo di RC Soaring Digest è a distribuzione della portanza ellittica.
Poi, forse, calettando le superfici in un certo modo, si può riuscire ad ottenere una distribuzione a campana.
La configurazione che si avvicina di più al Prandtl-D è la 11 (che ha distribuzione della portanza "bell-shaped" per così dire "nativa") che alcune fonti chiamano Paoli-Wing.

mattafla 27 marzo 18 10:39

Pampa, spiegami cosa significa "nativa".

Piuttosto della 11, la configurazione degli alettoni-elevons impiegata nel Prandtl-D.3 è la configurazione 10, che alcuni chiamano anche Paoli wing.
Potete verificare ciò analizzando ed ingrandendo alcune foto di fondo pagina del link:
NASA Prandtl project - Nest of Dragons .
Si vede chiaramente il taglio diagonale posteriore delle estremità alari, cioè la cerniera degli alettoni-elevons.
In effetti la configurazione Paoli wing presenta le parti mobili tagliate fino alle "tips" in diagonale rispetto al bordo d'uscita alare:
the paoli flying wing .

Mi sembra che la distribuzione ellittica della portanza sia peggio di quella a campana BSLD, proprio per utilizzare al meglio gli alettoni, la campana diminuendo i perversi effetti dell'imbardata inversa.
A questo proposito è accessibile sul Web un ottimo articolo storico dell'Ing. Ferdinando Galé:
http://www.fiamaero.it/regolamenti/o...ire-horten.pdf .

Pampa 27 marzo 18 18:30

Citazione:

Originalmente inviato da Pampa (Messaggio 5095046)
La configurazione che si avvicina di più al Prandtl-D è la 11 (che ha distribuzione della portanza "bell-shaped" per così dire "nativa") che alcune fonti chiamano Paoli-Wing.

Volevo scrivere 10, ho scritto 11. :wink::D

Personal Jesus 27 marzo 18 21:25

La distribuzione ellittica è quella che "formalmente" garantisce la minore resistenza e quindi, in teoria, la migliore efficienza.

Tuttavia, non sarebbe staticamente e dinamicamente stabile se non al prezzo di utilizzare profili autostabili.

Ora, "generalmente", un profilo autostabile, a parità di tutti gli altri fattori (apertura alare, allungamento, carico alare, corde medie e non, rapporti di rastremazione, ecc. ecc.) non sarà mai così efficiente come un profilo "normale" (e forse bisognerebbe aggiungerci un profilo "normale" applicato ad un aereo con piano di coda).

La distribuzione ellittica era usata appunto sul SB-13 al fine d'ottenere il miglior rapporto di efficienza.
Infatti questo aliante impiegava profili autostabili (se non sbaglio) e non svergolati (o non particolarmente svergolati).

Quello che mi è sempre rimasto ignoto è perchè avessero anche impiegato una configurazione a freccia che invece "chiamerebbe" l'impiego di profili non autostabili, almeno alla radice e svergolamenti opportuni.

Gli americani di Genesis e Pioneer infatti, avendo sempre deciso di usare profili autostabili (e distribuzioni ellittiche o comunque molto prossime a quest'ultima) non si sono mai posti il problema di "frecciare" l'ala all'indietro (anzi, tendenzialmente la hanno pure frecciata in avanti).
Ho sempre pensato che in questo fossero (al pari di Fauvel) coerenti a costo di pagare il "maggior" prezzo in termini di efficienza di profili autostabili.

La distribuzione a campana è tipicamente usata e "ottimale" in tuttala a freccia dove la parte esterna e arretrata delle estremità è di fatto deportante assolvendo alla funzione di garantire la necessaria stabilità al pari di un timone di profondità.
Come detto, con simile configurazione e distribuendo opportunamente lo svergolamento (geometrico o aerodinamico che sia), si possono usare profili portanti alla radice evolvendoli eventualmente in simmetrici o autostabili all'estremità.
Di fatto non mi risulta che neanche gli Horten lo abbiano mai fatto (e con gli anni non ho mai trovato una risposta convincente) in quanto anche loro partivano comunque alla radice con profili autostabili di loro disegno.
Da profano ho sempre pensato che la soluzione fosse "castrante" in partenza, anche se probabilmente rendeva il velivolo volabile e controllabile.
Magari per un aereo a motore l'efficienza pura non è indispensabile ma su un aliante invece sì.

La risposta che mi sono dato è che, penso, sia "matematicamente" dimostrabile che, comunque, anche la "migliore" distribuzione a campana (ossia quella che richiede il minor svergolamento possibile per rendere stabile l'ala a parità di tutti gli altri parametri di confronto con un'ala tradizionale) sia complessivamente più inefficiente di una distribuzione ellittica di portanza abbinata ad un comune piano di coda (anche quest'ultimo ovviamente dimensionato in modo ottimale). Anche se di poco.

Inoltre la distribuzione a campana, specie se abbinata a forti allungamenti e rapporti di rastremazione, deve spesso (sempre?) fare i conti con fenomeni di flutter o sovraccarichi negativi delle estremità specie in picchiate a forte velocità.
(Una distribuzione ellittica avrebbe invece il "vantaggio" di garantire un carico "uniforme" ad ogni angolo d'attacco).

Penso che la NASA stia studiando dei tuttala per Marte "semplicemente" perchè sarebbe il velivolo meno complicato e ingombrante da "impacchettare" all'interno di una sonda interplanetaria. Poco importa se, conti alla mano, non poi così tanto efficiente come l'ala di un Eta.
Ingombri ridotti e peso contenuto è tutto carico pagante risparmiato per il razzo vettore che lo deve sparare in viaggio.

Ehstìkatzi 27 marzo 18 23:06

La distribuzione a campana, soluzione degli Horten, è nata esclusivamente per annullare gli effetti dell'imbardata inversa.
Gli Horten non si erano resi conto, almeno credo, che la stessa distribuzione può procurare un'ala di maggiore efficienza dati determinati presupposti: a parità di Momento Flettente all'attacco consente di avere un'ala strutturalmente più leggera, oppure, a parità di peso consente un maggiore allungamento come dimostrato da Klein e Viswanathan.

Personal Jesus 28 marzo 18 20:40

In verità pare che neanche gli Horten si fossero accorti degli effetti sull'imbardata inversa se è vero che Bowers afferma "Horten did not understand the origin
of the induced thrust at the outboard ends of the wings for proverse yaw, and he did not prove that proverse yaw exists".

Ho sempre pensato, ma probabilmente a torto, che gli Horten usassero la distribuzione a campana per ottenere un momento e un coefficiente di momento dell'intero velivolo nullo e/o positivo al fine di rendere stabile e volabile l'aereo.

Ehstìkatzi 28 marzo 18 22:24

Citazione:

Originalmente inviato da Personal Jesus (Messaggio 5095426)
In verità pare che neanche gli Horten si fossero accorti degli effetti sull'imbardata inversa se è vero che Bowers afferma "Horten did not understand the origin
of the induced thrust at the outboard ends of the wings for proverse yaw, and he did not prove that proverse yaw exists".

Ho sempre pensato, ma probabilmente a torto, che gli Horten usassero la distribuzione a campana per ottenere un momento e un coefficiente di momento dell'intero velivolo nullo e/o positivo al fine di rendere stabile e volabile l'aereo.

No, Bowers parla di "imbardata favorevole" determinata da SPINTA indotta.
L'Ho229 aveva profili autostabili al centro, freccia positiva e profili simmetrici all'estremità svergolati, tutti accorgimenti utili per la stabilità.
Lo stesso aereo aveva diruttori di estremità in funzione di timone di direzione per stabilizzarlo al massimo durante la fase di sparo.
Il vero problema dei tuttala senza deriva è la stabilità sull'asse di imbardata.

Personal Jesus 28 marzo 18 22:58

Sulla spinta indotta ho dovuto ragionarci un po' su ma poi penso di averla capita.

Penso però che sia più "apparente" che reale.

Spiego meglio. Con spinta indotta si intende quella parte di resistenza indotta presente sul pannello esterno della semiala (approssimativamente oltre il 70% dell'apertura alare se non ho capito male) che, al contrario del pannello interno, è indirizzata in direzione del moto (e non in senso contrario come avviene normalmente per la resistenza indotta).
Direi che a occhio e croce questo è sopratutto dovuto al fatto che, nel pannello esterno della semiala (>70% apertura alare) lo svergolamento negativo è piuttosto pronunciato e se anche il profilo sta ancora generando portanza, la risultante totale della forza aerodinamica (a meno della resistenza parassita) è rivolta tendenzialmente in direzione del moto e non in senso contrario (come accade invece in un'ala normale).

Dubito però che, realmente, sul pannello esterno ci sia realmente spinta.
Perchè alla resistenza indotta va comunque sommata la resistenza parassita e questa comunque dovrebbe dare una risultante totale (almeno della resistenza) in direzione opposta al moto.

Convengo però che, pare, questa spinta indotta e/o questo comportamento del pannello esterno dell'ala consente d'effettuare rollate (e virate) senza indurre imbardate inverse anzi favorendo manovre "coordinate" senza l'ausilio di timoni verticali.

Lo scopo del lavoro di Bowers infatti (e direi da parecchi anni) è quello di dimostrare come il volo degli uccelli sia possibile senza l'ausilio di timoni verticali grazie alla distribuzione a campana praticamente presente su qualsiasi tipo di volatile esistente sulla terra.

Lo stesso Bowers ammette però anche che, se in condizioni "normali" sarebbe possibile costruire velivoli volabili e controllabili anche senza l'ausilio di timoni verticali (grazie alla distribuzione a campana) questo non è comunque del tutto possibile e/o desiderabile poichè in condizioni particolari (vento a traverso e/o spinta asimmetrica in caso di velivoli a motore), l'assenza di un timone verticale potrebbe comunque compromettere la stabilità verticale dell'aereo.

Ehstìkatzi 28 marzo 18 23:18

Citazione:

Originalmente inviato da Personal Jesus (Messaggio 5095457)
Sulla spinta indotta ho dovuto ragionarci un po' su ma poi penso di averla capita.

Penso però che sia più "apparente" che reale.

Spiego meglio. Con spinta indotta si intende quella parte di resistenza indotta presente sul pannello esterno della semiala (approssimativamente oltre il 70% dell'apertura alare se non ho capito male) che, al contrario del pannello interno, è indirizzata in direzione del moto (e non in senso contrario come avviene normalmente per la resistenza indotta).
Direi che a occhio e croce questo è sopratutto dovuto al fatto che, nel pannello esterno della semiala (>70% apertura alare) lo svergolamento negativo è piuttosto pronunciato e se anche il profilo sta ancora generando portanza, la risultante totale della forza aerodinamica (a meno della resistenza parassita) è rivolta tendenzialmente in direzione del moto e non in senso contrario (come accade invece in un'ala normale).

Dubito però che, realmente, sul pannello esterno ci sia realmente spinta.
Perchè alla resistenza indotta va comunque sommata la resistenza parassita e questa comunque dovrebbe dare una risultante totale (almeno della resistenza) in direzione opposta al moto.

Convengo però che, pare, questa spinta indotta e/o questo comportamento del pannello esterno dell'ala consente d'effettuare rollate (e virate) senza indurre imbardate inverse anzi favorendo manovre "coordinate" senza l'ausilio di timoni verticali.

Lo scopo del lavoro di Bowers infatti (e direi da parecchi anni) è quello di dimostrare come il volo degli uccelli sia possibile senza l'ausilio di timoni verticali grazie alla distribuzione a campana praticamente presente su qualsiasi tipo di volatile esistente sulla terra.

Lo stesso Bowers ammette però anche che, se in condizioni "normali" sarebbe possibile costruire velivoli volabili e controllabili anche senza l'ausilio di timoni verticali (grazie alla distribuzione a campana) questo non è comunque del tutto possibile e/o desiderabile poichè in condizioni particolari (vento a traverso e/o spinta asimmetrica in caso di velivoli a motore), l'assenza di un timone verticale potrebbe comunque compromettere la stabilità verticale dell'aereo.

Sono sul cellulare e devo farla breve.Per quello che ne so io la spinta indotta è presente se ci sono alette di estremità, per quanto riguarda tutta la senza direzionale hai presente il B2 e tutta una serie di droni tuttala ? Ne han fatto atterrare uno su una portaerei.

Personal Jesus 29 marzo 18 09:24

Citazione:

Originalmente inviato da Ehstìkatzi (Messaggio 5095462)
Sono sul cellulare e devo farla breve.Per quello che ne so io la spinta indotta è presente se ci sono alette di estremità, per quanto riguarda tutta la senza direzionale hai presente il B2 e tutta una serie di droni tuttala ? Ne han fatto atterrare uno su una portaerei.

Certo che ne han fatti atterrare su una portaerei.
Ma in quegli aerei, l'assenza del timone è sopratutto dettata da neccessità di "furtività".
E peraltro confermerebbero proprio il fatto che senza un timone di direzione sarebbe arduo volare.
Spiego meglio anche qui.
La "stabilità verticale" (se di stabilità si può parlare) è continuamente gestita da un computer e un fly-by-wire.
In pratica l'aereo "casca" continuamente a destra o a sinistra e il computer applica continuamente correzioni per farlo cascare dalla parte opposta.
Se questo lavoro lo dovesse fare il pilota non riuscirebbe o forse indurebbe addirittura correzioni eccessive e divergenti che gli farebbero perdere definitivamente il controllo del velivolo in men che non si dica.
In pratica, aerei del genere, oltre ad avere una stabiltà rilassata sul trasversale, la hanno pure sull'asse verticale (e forse anche sull'asse longitudinale).

Per tornare alla spinta indotta: ripeto, secondo me c'è, se si considera solo il caso "non viscoso" della circolazione tridimensionale dell'ala.
Sia Bowers che il vecchio Prandtl, se non ho capito male, la introducono/derivano quando si parla soltanto del citato caso che ho appena menzionato.
Quando si passa ad un'ala reale, e quindi considerando anche la componente viscosa della resistenza, la spinta indotta è compensata/sorpassata dalla resistenza parassita.
E penso che non potrebbe essere altrimenti poichè in caso contrario ci si troverebbe dinnanzi al caso di un oggetto che si muove in avanti ma che, magia, invece che avere una componente della reazione aerodinamica che lo frena, lo spinge. Energia dal nulla senza effetti dissipativi? Non credo.
Peraltro in un'ala fortemente svergolata che usa una distribuzione a campana, visto che l'estremità è praticamente negativa, non faccio fatica a credere che in quella zona il downwash si inverta (ma perchè in verità il profilo sta deportando?) ma, faccio più fatica invece a credere che in quella zona non si genera più resistenza.

Rimane inoltre sempre il problema di cosa succede alle estremità in caso di angoli d'attacchi ridotti/negativi (alias affondate ad alta velocità): divergenza verso il basso delle stesse con sovraccarico della struttura?
I volatili quando si tuffano in picchiata non di rado chiudono le ali (e tutti i santi aiutano) ma un aereo (aliante ad alto allungamento per esempio) che fa? (Le ali non può chiuderle, ammesso di non chiuderle "a libro"...)

Per il momento mi fermo qui.

Dopo anni in ogni caso sto capendo finalmente meglio la distribuzione a campana.
Capisco anche perchè gli Horten non hanno rinunciato a profili autostabili.
Detto ciò mi trovo per il momento in accordo con Quenda, autore del topic: stando le cose in questi termini, anche prescindendo da dimostrazioni di Bowers o Prandtl alla mano, temo un tuttala sarà sempre più "deficiente" di una configuarazione tradizionale.

Pampa 29 marzo 18 10:36

Citazione:

Originalmente inviato da Personal Jesus (Messaggio 5095485)
Detto ciò mi trovo per il momento in accordo con Quenda, autore del topic: stando le cose in questi termini, anche prescindendo da dimostrazioni di Bowers o Prandtl alla mano, temo un tuttala sarà sempre più "deficiente" di una configuarazione tradizionale.

Scusate se insisto.
Continuiamo a ragionare se sia più bravo a risolvere equazioni di secondo grado un cinghiale o una pera.:fiu:
In che termini un tailless è più "deficiente" di una aerodina in configurazione tradizionale?
Più deficiente a fare cosa?

Personal Jesus 29 marzo 18 10:53

De-efficiente o de-facente: ossia che manca di efficienza/facenza.

Ossia che come rapporto Portanza/Resistenza, a parità di tutti gli altri fattori (che vogliono dire tutto e niente perchè so già che si inizierà a parlare di sesso degli angeli), sia leggermente svantaggiato rispetto a un aereo con coda.

Ad ogni modo penso che Quenda si riferisse "al modo di volare" del modello che si vede nel video.
La cosa è molto soggettiva ma, da quello che si vede, pare anche a me che, quel modo, non sia del tutto un tipico esempio di eleganza in volo.

Peraltro mi pare che lo fiondassero in quota con verricello/catapulta a circa 70 m e da quel punto faceva mediamente 1 minuto e mezzo di planata (max 2 minuti) prima di atterrare.
Vero è che forse il loro scopo non era quello di fare durata ma, conti alla mano la velocità di caduta quant'è?

Pampa 29 marzo 18 11:24

Ho capito.
Ma di cosa parliamo?
Di un aliante? Di un caccia? Di un bombardiere?
Affermare una cosa del genere secondo me continua ad essere privo di senso.
Se non stabilisci i termini di paragone sono affermazioni assolute che lasciano il tempo che trovano.

Personal Jesus 29 marzo 18 13:30

A mio avviso anche scendere nei particolari del confronto in verità, se ci si ragione sopra, sarebbe superfluo.

Anche qui spiego.
E' chiaro che il confronto sarà e deve essere sempre bombardiere vs bombardiere, aliante alte prestazioni vs aliante alte prestazioni, velivolo da diporto vs velivolo da diporto (tutti ovviamente della stessa "classe", alias peso/apertura alare/carico alare/autonomia/ecc. ecc.)

Quindi, quello che si diceva è che, a parità di classe di velivolo, il tuttala, che dovrebbe essere più efficiente, alla fine risulta invece più zoppicante.

Ehstìkatzi 29 marzo 18 13:47

Citazione:

Originalmente inviato da Personal Jesus (Messaggio 5095485)
Certo che ne han fatti atterrare su una portaerei.
Ma in quegli aerei, l'assenza del timone è sopratutto dettata da neccessità di "furtività".
E peraltro confermerebbero proprio il fatto che senza un timone di direzione sarebbe arduo volare.
Spiego meglio anche qui.
La "stabilità verticale" (se di stabilità si può parlare) è continuamente gestita da un computer e un fly-by-wire.
In pratica l'aereo "casca" continuamente a destra o a sinistra e il computer applica continuamente correzioni per farlo cascare dalla parte opposta.
Se questo lavoro lo dovesse fare il pilota non riuscirebbe o forse indurebbe addirittura correzioni eccessive e divergenti che gli farebbero perdere definitivamente il controllo del velivolo in men che non si dica.
In pratica, aerei del genere, oltre ad avere una stabiltà rilassata sul trasversale, la hanno pure sull'asse verticale (e forse anche sull'asse longitudinale).

Tutto questo discorso non ha a che fare con la distribuzione a campana e la mancanza di direzionale, stai parlando di aerei a CG arretrato, altrimenti instabili se non controllati da computer che possono avere o meno la superficie che aiuta a mntenere la stabilità direzionale sull'asse di imbardata. Il B2 e gli altri tuttala drone volano spesso, non so in quali condizioni di volo li chiudano, con gli alettoni ( le superfici di controllo alle estremità che sono divisi in 2 parti lungo l'asse di cerniera ) aperti.

Per tornare alla spinta indotta: ripeto, secondo me c'è, se si considera solo il caso "non viscoso" della circolazione tridimensionale dell'ala.
Sia Bowers che il vecchio Prandtl, se non ho capito male, la introducono/derivano quando si parla soltanto del citato caso che ho appena menzionato.
Quando si passa ad un'ala reale, e quindi considerando anche la componente viscosa della resistenza, la spinta indotta è compensata/sorpassata dalla resistenza parassita.
E penso che non potrebbe essere altrimenti poichè in caso contrario ci si troverebbe dinnanzi al caso di un oggetto che si muove in avanti ma che, magia, invece che avere una componente della reazione aerodinamica che lo frena, lo spinge. Energia dal nulla senza effetti dissipativi? Non credo.
Peraltro in un'ala fortemente svergolata che usa una distribuzione a campana, visto che l'estremità è praticamente negativa, non faccio fatica a credere che in quella zona il downwash si inverta (ma perchè in verità il profilo sta deportando?) ma, faccio più fatica invece a credere che in quella zona non si genera più resistenza.

Non c'è nessuna magia, la spinta in avanti riduce, ma non annulla completamente, la resistenza indotta

Rimane inoltre sempre il problema di cosa succede alle estremità in caso di angoli d'attacchi ridotti/negativi (alias affondate ad alta velocità): divergenza verso il basso delle stesse con sovraccarico della struttura?
I volatili quando si tuffano in picchiata non di rado chiudono le ali (e tutti i santi aiutano) ma un aereo (aliante ad alto allungamento per esempio) che fa? (Le ali non può chiuderle, ammesso di non chiuderle "a libro"...)

Per il momento mi fermo qui.

Dopo anni in ogni caso sto capendo finalmente meglio la distribuzione a campana.
Capisco anche perchè gli Horten non hanno rinunciato a profili autostabili.
Detto ciò mi trovo per il momento in accordo con Quenda, autore del topic: stando le cose in questi termini, anche prescindendo da dimostrazioni di Bowers o Prandtl alla mano, temo un tuttala sarà sempre più "deficiente" di una configuarazione tradizionale.

Il mio parere in blu.

Personal Jesus 29 marzo 18 14:33

Son d'accordo che i tuttala stealth non hanno a che fare con la distribuzione a campana ma, infatti, perchè li abbiano tirati in ballo?
Sono stato io?
Scusa Beppe ma su questo non ti seguo (o meglio, ti seguo dove vuoi andare però poi questo potrebbe portare Off-topic).

Ripeto, il lavoro di Bowers (se lo si legge, si trova "facilmente" in rete...) è teso principalmente a dimostrare il volo degli uccelli.
E a dimostrare come sulle ali di quest'ultimi in teoria non esista distribuzione ellittica della portanza (per i motivi che spiega. Ridotti all'osso dice che se la distribuzione fosse ellittica non potrebbero virare in modo coordinato senza l'ausilio di una superficie verticale, che non hanno, a causa dell'imbardata inversa che nascerebbe dalla distribuzione di portanza considerata).

L'unico modo di volare senza timone è considerare un distribuzione a campana, come aveva già considerato Prandtl senza essersi reso conto del vantaggio che portava (virate coordinate senza la presenza di timone).
Il vantaggio è dato dalla spinta indotta (in caso incompressibile) che si genera sulla porzione esterna dell'ala laddove il downwash si inverte (in questa zona, appunto, non c'è resistenza indotta ma spinta).
Non capisco cosa intendi quando dici che la spinta indotta riduce ma non annulla la resistenza indotta?
Riduce la resistenza indotta totale? In questo caso sì.
Se invece si considera la resistenza indotta locale sezione per sezione dell'ala, sulla porzione esterna dell'ala, la resistenza indotta sparisce proprio sostituita dalla spinta.
(ma ripeto, per me questo è solo un caso ideale di fluido incompressibile).

Vi prego di non "quotare" all'interno de quote stesso altrimenti è un casino poi rispondere.

Pampa 29 marzo 18 16:26

Io mi sono perso.
Però m'è venuta la voglia di farmi uno schiumino o due.
O anche il Meringa.

Personal Jesus 30 marzo 18 10:39

Citazione:

Originalmente inviato da Pampa (Messaggio 5095583)
Io mi sono perso.
Però m'è venuta la voglia di farmi uno schiumino o due.
O anche il Meringa.

Ti devi fare un Prandtl-D, la versione "piccola" da 3.75 m.
Altrimenti se uno ha manie di grandezza c'è anche la versione da 7.5 m.

https://www.nasa.gov/centers/armstro...-106-AFRC.html

https://ntrs.nasa.gov/archive/nasa/c...0160003578.pdf

quenda 30 marzo 18 12:36

Citazione:

Originalmente inviato da Personal Jesus (Messaggio 5095512)
.....Ad ogni modo penso che Quenda si riferisse "al modo di volare" del modello che si vede nel video.
La cosa è molto soggettiva ma, da quello che si vede, pare anche a me che, quel modo, non sia del tutto un tipico esempio di eleganza in volo........

Ringrazio anzitutto chi ha contribuito scrivendo cose utili e interessanti.
Premetto che i tuttala sono gli aerei che più mi affascinano e anche a livello aeromodellistico ho una passione sfrenata verso questa configurazione.
Però un conto è la passione e un conto è essere ciechi......

Da qualche anno (solo un dozzina) ho avuto modo di osservare il volo di alianti piuttosto grandi (diciamo oltre i 4 metri) in pendio e in pianura. Parliamo di riproduzioni vintage e non e anche di modelli tipo F4J e similari. Nella maggioranza dei casi si tratta di modelli che se pilotati con UN MINIMO di cognizione restano in volo per molti, molti minuti anche con condizioni scarsissime. In occasione di vari raduni e manifestazioni ho visto alianti da 6 metri anche molto pesanti restare in aria per un'ora senza che nessuno gridasse al miracolo.
Ora, osservo questo bellissimo tuttala della Nasa.......un bestione da 9 metri......e non si sa bene perché dopo una manciata di minuti il modello atterra........con un rateo di discesa impressionante.
La mia è un'impressione ma di modelli ne ho visti tanti e mi accorgo se c'è qualcosa che non va senza bisogno di scrivere tante formule.

Forse il tuttala della NASA era volutamente appesantito??

Forse il pilota della Nasa doveva atterrare alla svelta perché era stato chiamato dalla moglie?

.......fatto sta che un aliante radiocomandato da 9 metri DOVREBBE restare in volo per mezza giornata.

Detto questo ribadisco la mia intenzione di costruirne uno con gli stessi profili ovviamente un po' più piccolo.

Ciao!

ettore

Ehstìkatzi 30 marzo 18 13:35

Citazione:

Originalmente inviato da quenda (Messaggio 5095690)
.......fatto sta che un aliante radiocomandato da 9 metri DOVREBBE restare in volo per mezza giornata.

Detto questo ribadisco la mia intenzione di costruirne uno con gli stessi profili ovviamente un po' più piccolo.

Ciao!

ettore

uno da 18 allora tutto il giorno ? :P

Ritengo assolutamente sbagliato valutare il comportamento del modello NASA con il metro usato per i modelli, le finalità sono completamente diverse.

Pampa 30 marzo 18 14:07

Citazione:

Originalmente inviato da Ehstìkatzi (Messaggio 5095699)
uno da 18 allora tutto il giorno ? :P

Ritengo assolutamente sbagliato valutare il comportamento del modello NASA con il metro usato per i modelli, le finalità sono completamente diverse.

Concordo.

Personal Jesus 30 marzo 18 14:33

Citazione:

Originalmente inviato da quenda (Messaggio 5095690)
Ringrazio anzitutto chi ha contribuito scrivendo cose utili e interessanti.
Premetto che i tuttala sono gli aerei che più mi affascinano e anche a livello aeromodellistico ho una passione sfrenata verso questa configurazione.
Però un conto è la passione e un conto è essere ciechi......

Da qualche anno (solo un dozzina) ho avuto modo di osservare il volo di alianti piuttosto grandi (diciamo oltre i 4 metri) in pendio e in pianura. Parliamo di riproduzioni vintage e non e anche di modelli tipo F4J e similari. Nella maggioranza dei casi si tratta di modelli che se pilotati con UN MINIMO di cognizione restano in volo per molti, molti minuti anche con condizioni scarsissime. In occasione di vari raduni e manifestazioni ho visto alianti da 6 metri anche molto pesanti restare in aria per un'ora senza che nessuno gridasse al miracolo.
Ora, osservo questo bellissimo tuttala della Nasa.......un bestione da 9 metri......e non si sa bene perché dopo una manciata di minuti il modello atterra........con un rateo di discesa impressionante.
La mia è un'impressione ma di modelli ne ho visti tanti e mi accorgo se c'è qualcosa che non va senza bisogno di scrivere tante formule.

Forse il tuttala della NASA era volutamente appesantito??

Forse il pilota della Nasa doveva atterrare alla svelta perché era stato chiamato dalla moglie?

.......fatto sta che un aliante radiocomandato da 9 metri DOVREBBE restare in volo per mezza giornata.

Detto questo ribadisco la mia intenzione di costruirne uno con gli stessi profili ovviamente un po' più piccolo.

Ciao!

ettore

Il modello più piccolo era un 3,75 m che pesava quasi 7,5 kg.
Era un po' mattonato infatti se non ho sbagliato i calcoli scendeva con una velocità di discesa attorno a 0,8 m/s (come si dice in gergo bene ma non benissimo, anche se sarebbe perfettamente coerente al carico alare che aveva, attorno a 70 g/dmq).

Il modello più grosso era invece nettamente meno caricato, meno di 40 g/dmq.
Infatti galleggia meglio: anche qui se non ho sbagliato i calcoli siamo attorno a 0,4 m/s (qui invece "benissimo", direi che siano a livelli di un ottimo F3J da gara).

Concordo su chi dice, ahimè, che lo scopo non era quello di far durata: quello che ho capito io era solo dimostrare di poter virare senza timone di direzione e senza differenziazione degli alettoni.
Però concordo anche con te, Ettore, quando noti che, vedendo le manovre che si son limitati a fare, tutti i santi aiutavano (neanche una virata stretta per verificare se entrava in vite e come e se ne usciva).

Citazione:

Originalmente inviato da Ehstìkatzi (Messaggio 5095699)
Ritengo assolutamente sbagliato valutare il comportamento del modello NASA con il metro usato per i modelli, le finalità sono completamente diverse.

Domanda: viste le caratteristiche dei due modelli realizzata dalla NASA, perchè lo reputi sbagliato?

Ehstìkatzi 30 marzo 18 21:26

Citazione:

Originalmente inviato da Personal Jesus (Messaggio 5095719)


Citazione:
Originalmente inviato da Ehstìkatzi
Ritengo assolutamente sbagliato valutare il comportamento del modello NASA con il metro usato per i modelli, le finalità sono completamente diverse.


Domanda: viste le caratteristiche dei due modelli realizzata dalla NASA, perchè lo reputi sbagliato?

La risposta è nella mia precedente affermazione, anche se sembrano modelli come i nostri non lo sono sicuramente sia per come sono realizzati che studiati che per la finalità per cui sono stati costruiti.

mattafla 31 marzo 18 19:49

Differenze tra "proverse yaw" & "adverse yaw".

"Proverse" non esiste nei comuni vocabolari d'inglese, essendo quasi di derivazione latina.
Tale aggettivo è prettamente aeronautico e significa a favore del verso del moto.
Quando Ehstìkatzi ha scritto "imbardata determinata da spinta indotta", il Grande Capo si è espresso troppo sibillino.
Allora Personal J. può aver travisato, cercando di individuare "un'apparente" spinta indotta in avanti.
Si tratta di intendersi sul significato di "in avanti", a seguito dell'azionamento degli alettoni.
Non è certo avanzare diritto, più di quanto ovvio per la planata di un aliante tuttala ben stabilizzato.
Non è nemmeno avanzare con l'estremità della semiala rollata in basso, come avverrebbe nel caso di una imbardata inversa (adverse) classica, procurata dagli alettoni movimentati per ottenere un rollio, in un'ala con la miglior distribuzione ellittica della portanza (= ESLD).
Per me solo per i tuttala BSLD (quelli con distribuzione a campana) "in avanti" significa avanzare con l'estremità della semiala sollevata, cioè stringere la virata, per effetto di una "proverse yaw".
La traduzione in italiano della frase:
"Horten did not understand the origin of the induced thrust at the outboard ends of the wings for proverse yaw", dovrebbe essere:
"Horten non capiva l'origine della spinta indotta alle estremità esterne delle ali per l'imbardata favorevole".
Io intendo la spinta solo "apparente", non mi appare una forza con accelerazione, capisco meglio pensare a una frenata con decelerazione, dalla parte opposta di dove l'estremità alare appare accelerare (è lo stesso fenomeno!).

La spinta non induce l'imbardata "proverse", bensì c'è un'imbardata "proverse" che induce la spinta, facendo entrare in virata stretta dalla parte della semiala abbassata, nel rollio procurato dagli alettoni dei tuttala BSLD.
Cioè esiste un'imbardata favorevole alla virata, nel significato che tale imbardata favorevole vince un'eventuale imbardata inversa (adverse), e automaticamente impone la virata dalla stessa parte ove avviene l'abbassamento di una semiala.

Nel rollio dei tuttala con distribuzione della portanza a campana, a differenza degli aerei convenzionali a stabilizzatori posteriori, esiste la tendenza a virare in picchiata dalla parte della semiala abbassata, che si trova a lavorare con minor portanza e maggior resistenza della semiala alzata nel rollio, senza il conforto della deriva posteriore.
Infatti i tuttala a freccia, per ottenere una miglior stabilità longitudinale, hanno le estremità svergolate negativamente o profilate meno portanti del centro ala,
ed intervenire con gli alettoni all'esterno della zona portante di centro ala, provoca quanto descritto.
Per esempio, immaginate un tuttala a freccia positiva, recante alle estremità alari profili biconvessi simmetrici svergolati negativamente, mentre a centro ala il profilo immaginate che sia portante, per realizzare la BSLD. Gli alettoni immaginateli a movimenti non differenziali.
Se immaginate di rollare a destra, la semiala destra abbassata con l'alettone all'estremità ds. alzato, divenendo più deportante, aumenta di resistenza di estremità.
La semiala sinistra alzata con l'alettone sin. abbassato, portante automaticamente in misura inferiore della deportanza dell'estremità di destra, perché l'estremità sin. ha mutato da incidenza negativa poniamo a zero, avrà anche meno resistenza della ds. (mentre quella ds. ha mutato da incidenza negativa a più negativa, quindi più resistente di profilo).
La resistenza indotta (dai vortici di estremità) non c'entra con l'imbardata "proverse".
La differenza delle 2 resistenze di profilo delle estremità destra/sin. provoca l'imbardata favorevole a destra, che fa avanzare la semiala sinistra.
La cosa riguarda solo le parti esterne delle semiali, mentre il centro ala, finché rolla volando in direzione diritta, non presenta alcun tipo di imbardata.

Una volta rollato, il tuttala BSLD entra automaticamente in virata destra, mentre la semiala sinistra accelera.
In questo caso aumenta la resistenza a sinistra e la "proverse yaw" a destra diminuirà un pochino, anche per effetto della aumentata resistenza della parte centrale sin. della semiala sinistra.
Pensate all'imbardata totale risultante dalla somma di un imbardata inversa minore della "proverse yaw" e sommata algebricamente alla "proverse yaw" (somma algebrica di angoli).

Tutto succede purché alle estremità alari ci sia un adeguato svergolamento e/o modifica di profili, da rendere il tuttala massimamente stabile ed indirettamente efficiente per la sua configurazione, con maggior resistenza sulla semiala interna alla virata, da rendere la virata coordinata, in assenza di un effetto contrastante della deriva (deriva del tutto assente nelle ali volanti pure, come i tuttala della serie NASA Prandtl), a patto che si agisca anche sugli "elevons" per cabrare, perché il tuttala posto in solo rollio, tenderebbe a "cadere" verso il basso e verso l'interno della virata, in scivolata d'ala.

Nei tuttala BSLD la resistenza indotta sembra minore piuttosto che nella ESLD, forse per il fatto che l'allungamento alare è solitamente maggiore nella BSLD, e per una fortunata scelta della forma e disposizione degli alettoni-elevons, da rendere la resistenza indotta minore anche in virata, con risultati di resistenze variabili in virata soprattutto secondo la forma e disposizione delle parti mobili.

Personal Jesus 31 marzo 18 21:16

Con imbardata favorevole si intende che la semiala che si abbassa, contemporaneamente, tende anche ad arretrare rispetto alla direzione del moto e, viceversa, la semiala che si alza, tenda ad avanzare rispetto alla direzione del moto.
in altre parole la semiala che si abbassa rallenta e quella che si alza accelera in avanti.
Su un velivolo normale tutto ciò accade se è presente un timone (che generalmente viene pure azionato concordemente al senso di rotazione della virata) e/o vengono azionati gli alettoni in modo differenziale (l'alettone interno alla virata si alza di una frazione maggiore a quello esterno alla virata che si abbassa).
Quando non c'è moto differenziale degli alettoni, generalmente, quello che si alza (interno alla virata) tende a ridurre la resistenza della semiala che perciò tende ad accelerare in avanti e, al contrario, quello che si abbassa (esterno alla virata) tende ad aumentare la resistenza della semiala e quindi a decelerare la semiala all'indietro.
L'effetto è che l'aereo rolla sì dalla parte voluta ma tende ad imbardare in senso contrario al voluto.

Con la distribuzione a campana della portanza accade il contrario (e quindi il voluto) ossia l'aereo rolla dalla parte voluta con le semiali che contemporaneamente assecondano il movimento rispetto al piano verticale del velivolo stesso.
Il tutto senza bisogno di timoni di direzione o di movimento differenziale degli alettoni stessi.
Secondo Bowers ciò è dovuto alla distribuzione a campana della portanza che genera spinta indotta alle estremità alari.
"Controintuitivamente" (a mio parere) la distribuzione a campana e la derivante spinta indotta fanno sì che, quando si azionino gli alettoni, quello che si alza interamente alla virata genera anche maggiore resistenza frenando la semiala interna alla virata, l'alettone esterno fa invece il contrario, generando meno resistenza e "accelerando" la semiala esterna alla virata.

Bowers inoltre (e non solo lui) sostiene che una distribuzione a campana della portanza è più efficiente a prescindere di una ellittica anche in volo livellato.
Sostiene anche che, però, il confronto, specie sulla resistenza indotta, sarebbe fuorviante e non andrebbe fatto (benchè lui nei report pubblicati lo faccia).

Ehstìkatzi 31 marzo 18 22:43

2 Allegato/i
Citazione:

Originalmente inviato da Personal Jesus (Messaggio 5095934)
...
Bowers inoltre (e non solo lui) sostiene che una distribuzione a campana della portanza è più efficiente a prescindere di una ellittica anche in volo livellato.
...

Ah, ma allora io scrivo per niente.:rolleyes:

http://www.baronerosso.it/forum/5095239-post9.html


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