Quesito Aerodinamico

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da Mach .99

si scusa è un'affermazione.




ok questo mi conforta.
il mio dubbio in effetti è: se per l'aerodinamica così come la conosciamo per quanto riguarda aerei e mezzi volanti serve aria e se vogliamo atmosfera, senza gravità può esistere l'atmosfera?
è corretta la mia osservazione?

mi pareva di averlo già scritto :

In assenza di gravità il fluido non potrebbe occupare un determinato volume, ma si espanderebbe istantaneamente, per cui non potrebbe agire con azioni di qualsivoglia tipo sull'oggetto. Diventa quindi necessario che il fluido stesso sia in qualche modo contenuto in modo da esercitare azioni pressorie.

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da CRO_Fek

Per chiarire: sulla ISS non c'e' gravita' perche' sono in caduta libera.
Non cadono perche' possiedono il giusto momento angolare orbitale che trasforma la "caduta" in un'orbita ellittica.
Nella pratica rimane una piccola accelerazione residua (microgravita') dovuta piu che altro al drag atmosferico residuo a 350 km di quota, tanto che una volta al mese circa devono fare un boost coi razzi per riportarla alla quota nominale.

La portanza di una superficie alare e' la stessa che c'e' sulla terra poiche' non dipende dall'accelerazione locale di gravita', cosi' come la resistenza aerodinamica. Cioe' in nessuna delle equazioni che descrivono il moto relativo fra fluido e ala compare la gravita' (bernoulli, eulero, navier-stokes, kutta-jukovskij,...).
Ovviamente dato che localmente g=0, non c'e' un peso da superare per "volare" e non si "cade" mai.
Anche il volo livellato con le superfici mobili neutre sarebbe impossibile dato che la portanza (perpendicolare alle ali) non e' equilibrata dalla gravita' nella direzione opposta. In caso di stallo alare, non si cade.
Per lo stesso motivo non c'e' spinta di archimede ne' fluidi stratificati, cioe' in cui vale la legge di stevino dell'idrostatica (la pressione non aumenta con la "profondita'").
Non c'e' energia potenziale gravitazionale da sfruttare/scambiare con energia cinetica e senza una spinta propulsiva costante l'ala si fermerebbe dopo un tempo che dipende solo dalla sua velocita' iniziale e dalla resistenza aerodinamica (come l'aeroplanino lanciato dall'astronauta).

In effetti senza la gravita' piu'che volare, ci si sposta nel fluido.

Questo significa parlare con chiarezza!!!
Nel test sulla ISS l'aeroplanino trasla verso il suo "alto" grazie all'azione aerodinamica delle ali che non viene contrastata dalla gravità. Probabilmente ha un assetto cabrato, il che lo porta a cabrare (sempre in riferimento a se stesso, non avendo un sistema gravitazionale a cui fare riferimento), cioè a ruotare attorno al suo asse trasversale.

Carlo

[Ehstìkatzi]

Originalmente inviato da CarloRoma63

Questo significa parlare con chiarezza!!!
Nel test sulla ISS l'aeroplanino trasla verso il suo "alto" grazie all'azione aerodinamica delle ali che non viene contrastata dalla gravità. Probabilmente ha un assetto cabrato, il che lo porta a cabrare (sempre in riferimento a se stesso, non avendo un sistema gravitazionale a cui fare riferimento), cioè a ruotare attorno al suo asse trasversale.

Carlo

Assetto cabrato ? Che significa ?

[seengapoor]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

Assetto cabrato ? Che significa ?

Assetto cabrato:



Assetto picchiato:

[Ehstìkatzi]

Io non lo chiamerei assetto, ma va bene lo stesso.
Nelle prime immagini si vedono le parti "mobili" esageratamente girate verso l'alto ( il dorso ? ) , strano che un astronauta non se ne sia accorto.

[CRO_Fek]

Originalmente inviato da Mach .99

si scusa è un'affermazione.




ok questo mi conforta.
il mio dubbio in effetti è: se per l'aerodinamica così come la conosciamo per quanto riguarda aerei e mezzi volanti serve aria e se vogliamo atmosfera, senza gravità può esistere l'atmosfera?
è corretta la mia osservazione?

Un'atmosfera (planetaria o stellare) e' un sottile strato di gas che circonda un corpo celeste, trattenuto dalla gravita'.
Senza la gravita' non puo' esserci atmosfera. Anche se la presenza della gravita' da sola puo' non essere sufficiente.

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

Assetto cabrato ? Che significa ?

Che il centro di spinta aerodinamica dell'ala è più a prua del centro di massa, quindi la forza esercitata dall'ala produce un momento rotatorio attorno al centro di massa stesso che tende a spostare la prua "verso l'alto".
Ho volutamente evitato i termini "portanza" e "centro di gravità" per evitare fraintendimenti dovuti alla particolare condizione dell'esperimento, mentre il termine "verso l'alto" è chiaramente riferito al modello stesso.

Carlo

[Mach .99]

Originalmente inviato da Ehstìkatzi

mi pareva di averlo già scritto :

In assenza di gravità il fluido non potrebbe occupare un determinato volume, ma si espanderebbe istantaneamente, per cui non potrebbe agire con azioni di qualsivoglia tipo sull'oggetto. Diventa quindi necessario che il fluido stesso sia in qualche modo contenuto in modo da esercitare azioni pressorie.

Si, chiedevo al fisico ;)

Originalmente inviato da CRO_Fek

Un'atmosfera (planetaria o stellare) e' un sottile strato di gas che circonda un corpo celeste, trattenuto dalla gravita'.
Senza la gravita' non puo' esserci atmosfera. Anche se la presenza della gravita' da sola puo' non essere sufficiente.

Ecco appunto, da ignorante ci ero arrivato pure io senza scomodare attriti o altri pretesti UCAS.
grazie

[devCad]

Il quesito non mi sembra chiarissimo.

Cosa si intende per "without gravity"?
- In condizione di forza G nulla (ad es. volo orbitale o giacere in un punto di equilibrio fra piu' corpi celesti)
- Non esiste la gratvita'. In questo caso, per il principio di equivalenza fra massa gravitazionale e massa inerziale, direi che non e' piu' valida neanche la famosa
F = m x a
e se ne vedrebbero delle belle

Cosa si intende per "aerodynamic flight"?
- il normale volo che osserviamo per gli aerei, in contrapposizione al volo balistico dei proiettili o dei razzi
- cos'altro?

Boh, sembra voler essere UCAS, ma una domanda se non e' chiara non puo' avere una risposta altrettanto chiara, credo.

[CarloRoma63]

Originalmente inviato da devCad

Il quesito non mi sembra chiarissimo.

Cosa si intende per "without gravity"?
- In condizione di forza G nulla (ad es. volo orbitale o giacere in un punto di equilibrio fra piu' corpi celesti)
- Non esiste la gratvita'. In questo caso, per il principio di equivalenza fra massa gravitazionale e massa inerziale, direi che non e' piu' valida neanche la famosa
F = m x a
e se ne vedrebbero delle belle

Cosa si intende per "aerodynamic flight"?
- il normale volo che osserviamo per gli aerei, in contrapposizione al volo balistico dei proiettili o dei razzi
- cos'altro?

Boh, sembra voler essere UCAS, ma una domanda se non e' chiara non puo' avere una risposta altrettanto chiara, credo.

La F=m x a è una formula generica, non si applica solo con la gravità. Rimanendo nel nostro campo, se io applico ad una massa d'aria di una forza (magari dovuta all'effetto di un profilo alare/elica) ottengo una accelerazione della massa d'aria stessa. Per applicare quella forza, il corpo che l'ha applicata riceverà una forza di reazione uguale in modulo e direzione ma di verso opposto e quindi genererà una portanza o una trazione. Tutto ciò avviene in qualsiasi condizione di gravità: "normale", assente per rotta orbitale, assente per compensazione tra due forze gravitazionali opposte (punto neutro), etc.

Nel volo normale a cui siamo abituati, la forza prodotta dalla massa d'aria che viene spostata, che si esprime nel centro di spinta dell'ala, va a bilanciare la forza di gravità che si applica al centro di massa dell'aereo, quindi lo stesso vola in modo rettilineo. In assenza di gravità, la forza di spinta dell'ala non fa altro che far spostare l'aereo nella sua direzione vettoriale. Se ci pensi bene, è esattamente quello che accade anche in condizioni di gravità normale. Se la velocità aumenta, allora aumenta anche la spinta verticale delle ali e l'aereo prende quota anche senza cambiare assetto (almeno in condizioni ideali). Lo stesso discorso se la velocità diminuisce, l'aereo perde quota mantenendo lo stesso assetto. E' il principio per cui i piloti veri sostengono che con l'assetto dell'aereo si decide la velocità di crociera a cui vuoi volare e con la variazione di velocità decidi se aumentare o diminuire la quota.

Il fatto che in condizioni di G=0 la legge F=m x a mantenga la sua validità è confermato da quanto la Cristoforetti scrive nel suo libro "Apprendista astronauta", che consiglio di leggere e che qui sintetizzo: "dovevo spostare un grosso carico (di spazzatura n.d.r.) nel modulo di rientro a terra e mi sono resa conto che, pur non pesando nulla, dovevo dosare molto attentamente la forza con cui maneggiarlo per evitare che, urtando le pareti del modulo, potesse danneggiarle con la notevole forza che la sua massa poteva esprimere anche a bassa velocità."

Per la questione del volo aerodinamico, ovviamente si intende quello basato sull'aerodinamica dell'aereo (ali+fusoliera+appendici), giustamente in contrapposizione al volo balistico, tipico dei sassi lanciati dai ragazzini (componente aerodinamica prossima a zero). Per quanto detto sopra, a mio avviso non cambia nulla tra il comportamento di un aereo in condizioni di gravità presente o assente. Peraltro, chi di voi fa acrobazia, potrà confermare che l'aerodinamica del modello non cambia quando si è in volo verticale, quindi quando le ali NON devono contrastare la forza di gravità. Probabilmente avrete notato che dovrete dare un po di "picchia" per mantenere l'aereo in verticale, proprio per contrastare la spinta delle ali a spostare l'aereo in direzione ortogonale alla direzione del moto (cioè verso l'estradosso delle ali), spinta che lo porterebbe prima in volo rovescio e poi rapidamente in picchiata.

Questa almeno è la mia opinione.

Carlo