Winglets (attenzione, argomento tecnico :) )

[tennean1]

Originalmente inviato da batman

Domanda da 100 milioni da un ignorante che però si è letto cose interessanti sulle alette nelle derive delle America's Cup:
Ma a noi sevono veramente le Winglets per "risalire il vento" (vedi triangolo velico vettoriale) o servono solo (come penso) come schermi di estremità per evitare lo scorrimento del flusso dall' intradosso all' estradosso???????
Penso che appunto vadano bene per aerei di linea ma in manovra il poco vantaggio che possono dare a livello di spinta vettoriale viene consumato dall' aumento di resistenza dovuto al variare relativo dell' incidenza, forse una diversa sagomatura del profilo all' estremità farebbe diminuire lo scorrimento (utilizzando anche un' "unghia" sagomata) senza creare ulteriori problemi.

Hmmm Argomento MOLTO interessante

Il fatto che nelle barche a vela le "winglet" sulla deriva migliorino il comportamento di bolina è perchè aumentano l'efficienza della deriva stessa (che è l'ala che genera la spinta per tutta la barca).

Analogamente le winglets hanno sostanzialmente 2 scopi:
1) aumentare l'allungamento dell'ala (-> riduzione Cr per aumento lambda quindi aumento efficienza) senza cambiare sostanzialmente il carico alare
2) controllo dei vortici d'estremità, come giustamente anche detto da dilbert.

Attenzione che il punto 1) non è affatto banale. Infatti qualcuno potrebbe pensare di utilizzare winglets tipo lame lunghissime (cioè altissime) per aumentare spropositatamente l'allungamento. E infatti ho visto qualche foto di ASW20 (full size) degli anni 80 con pinne mostruose alle estremità. Cose che adesso non si vedono più perchè il compromesso tra resistenza di forma e profilo ha un giusto limite.
Senza considerare che le winglet aumentano la superficie laterale e generano ulteriore imbardata inversa (quella esterna alla virata gira più velocemente e la resistenza va col quadrato della velocità) creando poi scompensi di altro genere.
Se poi la virata non è corretta (pallina e filo di lana al centro) la resistenza generata è assai rilevante.

In sostanza: sugli aeromodelli non servono a un pippo, visto che non voliamo mai dritti per più di qualche decina di secondi e il nostro apprezzamento di mezzo punto di efficienza è troppo legato al pollice di che tiene la radio

Saluti
Andrea

[batman]

Originalmente inviato da tennean1

Hmmm Argomento MOLTO interessante

Il fatto che nelle barche a vela le "winglet" sulla deriva migliorino il comportamento di bolina è perchè aumentano l'efficienza della deriva stessa (che è l'ala che genera la spinta per tutta la barca).

Analogamente le winglets hanno sostanzialmente 2 scopi:
1) aumentare l'allungamento dell'ala (-> riduzione Cr per aumento lambda quindi aumento efficienza) senza cambiare sostanzialmente il carico alare
2) controllo dei vortici d'estremità, come giustamente anche detto da dilbert.

Attenzione che il punto 1) non è affatto banale. Infatti qualcuno potrebbe pensare di utilizzare winglets tipo lame lunghissime (cioè altissime) per aumentare spropositatamente l'allungamento. E infatti ho visto qualche foto di ASW20 (full size) degli anni 80 con pinne mostruose alle estremità. Cose che adesso non si vedono più perchè il compromesso tra resistenza di forma e profilo ha un giusto limite.
Senza considerare che le winglet aumentano la superficie laterale e generano ulteriore imbardata inversa (quella esterna alla virata gira più velocemente e la resistenza va col quadrato della velocità) creando poi scompensi di altro genere.
Se poi la virata non è corretta (pallina e filo di lana al centro) la resistenza generata è assai rilevante.

In sostanza: sugli aeromodelli non servono a un pippo, visto che non voliamo mai dritti per più di qualche decina di secondi e il nostro apprezzamento di mezzo punto di efficienza è troppo legato al pollice di che tiene la radio

Saluti
Andrea

Vista l' esperienza e la competenza di Ehstikatzi e il tuo curriculum di cosmopolita nonchè i principii espressi non posso che quotarvi entrambi.
Quindi posso continuare tranquillo a gingillarmi con i miei modelli SENZA winglets senza aver l' impressione di essere rimasto indietro per qualche cosa......

[mauri1645]

Originalmente inviato da tennean1

Hmmm Argomento MOLTO interessante

Il fatto che nelle barche a vela le "winglet" sulla deriva migliorino il comportamento di bolina è perchè aumentano l'efficienza della deriva stessa (che è l'ala che genera la spinta per tutta la barca).

Analogamente le winglets hanno sostanzialmente 2 scopi:
1) aumentare l'allungamento dell'ala (-> riduzione Cr per aumento lambda quindi aumento efficienza) senza cambiare sostanzialmente il carico alare
2) controllo dei vortici d'estremità, come giustamente anche detto da dilbert.

Attenzione che il punto 1) non è affatto banale. Infatti qualcuno potrebbe pensare di utilizzare winglets tipo lame lunghissime (cioè altissime) per aumentare spropositatamente l'allungamento. E infatti ho visto qualche foto di ASW20 (full size) degli anni 80 con pinne mostruose alle estremità. Cose che adesso non si vedono più perchè il compromesso tra resistenza di forma e profilo ha un giusto limite.
Senza considerare che le winglet aumentano la superficie laterale e generano ulteriore imbardata inversa (quella esterna alla virata gira più velocemente e la resistenza va col quadrato della velocità) creando poi scompensi di altro genere.
Se poi la virata non è corretta (pallina e filo di lana al centro) la resistenza generata è assai rilevante.

In sostanza: sugli aeromodelli non servono a un pippo, visto che non voliamo mai dritti per più di qualche decina di secondi e il nostro apprezzamento di mezzo punto di efficienza è troppo legato al pollice di che tiene la radio

Saluti
Andrea

Non capisco il punto 1)per allungamento o aspect ratio(come direbbero quelli che parlano bene)non si intende il rapporto tra apertura alare e corda media geometrica oppure il rapporto tra quadrato dell'apertura alare e superficie della stessa?Nel caso della prima def la presenza di winglet addirittura aumenterebbe il denominatore seppur di pochissimo o se vogliamo considerare nell'apertura alare anche il contributo(cosa che non mi convince del tutto dato che parliamo di proiezioni in pianta)della winglet sostanzialmente il rapporto non cambierebbe,per la seconda def idem...parliamo di superfici che creano forze aerodinamiche nell'intento di contrastare la forza peso e quindi superfici che abbiano una proiezione in pianta significativa e non mi pare il caso questo delle winglets...sicuramente mi sbaglio ma non vedo il nesso tra presenza di winglets ed allungamento...le winglets,per quello che ne so io, nascono per tentare di limitare il fenomeno negativo dell'effetto bordo,che produce i vortici e quindi resistenza,fenomeno presente in tanti rami della fisica quando siamo in presenza di discontinuità tra mezzi(l'ala e la non ala cioe' l'aria) e la difficoltà nasce dall'impostare le condizioni al contorno,perche' sono talmente tante e diverse le situazioni che si presentano che è difficile scrivere set di equazioni con condizioni al contorno univoche ed esaustive...grazie a questo forum ho rispolverato il vecchio model aircraft aerodynamics di simons che molti di voi sicuramente avranno letto e che a tutt'oggi mi sembra uno dei migliori testi divulgativi sull'argomento...a proposito ci sono due o tre paginette interessanti sulle winglets che avevo dimenticato...se interessa le posto...ma si puo' fare?...boh

Da quel poco che ho assimilato sull'argomento, mi pare di poter concludere che le alette d'estremità sono molto difficili da calcolare bene e che comunque hanno efficacia solo entro ristretti regimi di volo. Vanno bene ad esempio su di un airliner che per gran parte del tempo si piazza ad 8000 m e viaggia a 950 km/h, ma su di un Extra 300 farebbero più male che bene. Concordo quindi con chi dice che sui modelli hanno senso solo a fini riproduzionistici, ma che per il resto è molto meglio un bel terminale tradizionale. L'unico (che io sappia) che ha riscontrato reali benefici dall'applicazione delle winglets è stato Mario Rocca sui suoi motomodelli. Lui però impiega i terminali Finch che essendo piegati all'ingiù sono potenzialmente soggetti a danneggiarsi più facilmente. Il principale effetto positivo da lui riscontrato è stato quello di un incremento virtuale dell'allungamento alare con conseguente diminuzione della resistenza indotta. Si badi bene che le sue non sono impressioni a capocchia. Rocca è un fisico, e dato che è stato sempre ai vertici della categoria e pure campione del Mondo lo si può ritenere abbastanza affidabile. Secondo me sarebbe interessante sperimentare i terminali Finch sugli F3K che hanno un inviluppo di volo molto simile ai motomodelli F1C: una salita "sparata" seguita da una lunga e lenta planata, possibilmente in termica.


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[batman]

Originalmente inviato da Cesare de Robertis

Da quel poco che ho assimilato sull'argomento, mi pare di poter concludere che le alette d'estremità sono molto difficili da calcolare bene e che comunque hanno efficacia solo entro ristretti regimi di volo. Vanno bene ad esempio su di un airliner che per gran parte del tempo si piazza ad 8000 m e viaggia a 950 km/h, ma su di un Extra 300 farebbero più male che bene. Concordo quindi con chi dice che sui modelli hanno senso solo a fini riproduzionistici, ma che per il resto è molto meglio un bel terminale tradizionale. L'unico (che io sappia) che ha riscontrato reali benefici dall'applicazione delle winglets è stato Mario Rocca sui suoi motomodelli. Lui però impiega i terminali Finch che essendo piegati all'ingiù sono potenzialmente soggetti a danneggiarsi più facilmente. Il principale effetto positivo da lui riscontrato è stato quello di un incremento virtuale dell'allungamento alare con conseguente diminuzione della resistenza indotta. Si badi bene che le sue non sono impressioni a capocchia. Rocca è un fisico, e dato che è stato sempre ai vertici della categoria e pure campione del Mondo lo si può ritenere abbastanza affidabile. Secondo me sarebbe interessante sperimentare i terminali Finch sugli F3K che hanno un inviluppo di volo molto simile ai motomodelli F1C: una salita "sparata" seguita da una lunga e lenta planata, possibilmente in termica.


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Giustissimo!
Senza poi scordare che i modelli da volo libero volano (in teoria) a velocità costante e con moto (quasi) rettilineo, cioè nelle condizioni che definiamo ideali per le winglets.

ps ho letto sulla tua rivista alcuni articoli con foto di Rocca (roba di 10 anni fa ma sempre MOLTO interessante, anche come tecniche costruttive).

[mauri1645]

Originalmente inviato da Cesare de Robertis

Da quel poco che ho assimilato sull'argomento, mi pare di poter concludere che le alette d'estremità sono molto difficili da calcolare bene e che comunque hanno efficacia solo entro ristretti regimi di volo. Vanno bene ad esempio su di un airliner che per gran parte del tempo si piazza ad 8000 m e viaggia a 950 km/h, ma su di un Extra 300 farebbero più male che bene. Concordo quindi con chi dice che sui modelli hanno senso solo a fini riproduzionistici, ma che per il resto è molto meglio un bel terminale tradizionale. L'unico (che io sappia) che ha riscontrato reali benefici dall'applicazione delle winglets è stato Mario Rocca sui suoi motomodelli. Lui però impiega i terminali Finch che essendo piegati all'ingiù sono potenzialmente soggetti a danneggiarsi più facilmente. Il principale effetto positivo da lui riscontrato è stato quello di un incremento virtuale dell'allungamento alare con conseguente diminuzione della resistenza indotta. Si badi bene che le sue non sono impressioni a capocchia. Rocca è un fisico, e dato che è stato sempre ai vertici della categoria e pure campione del Mondo lo si può ritenere abbastanza affidabile. Secondo me sarebbe interessante sperimentare i terminali Finch sugli F3K che hanno un inviluppo di volo molto simile ai motomodelli F1C: una salita "sparata" seguita da una lunga e lenta planata, possibilmente in termica.


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ciao...che intendi esattamente con incremento virtuale dell'allungamento alare?e questo si rispecchia nel coefficiente correttivo k presente nella formula della resistenza indotta dove è presente si un allungamento alare ma penso si riferisca all'allungamento proiettato in pianta....

[dilbert]

Originalmente inviato da mauri1645

ciao...che intendi esattamente con incremento virtuale dell'allungamento alare?e questo si rispecchia nel coefficiente correttivo k presente nella formula della resistenza indotta dove è presente si un allungamento alare ma penso si riferisca all'allungamento proiettato in pianta....

Tutto si ricollega alla riduzione dei vortici alari con conseguente diminuzione di attrito indotto. Il coefficiente di attrito indotto è proportzionale a 1/allungamento. Ridurre l'attrito indotto puo' essere interpretato come aumentare l'allungamento ("virtuale") dell'ala (attrito diminuisce -> allungamento aumenta). Non so se mi sono spiegato...

Stefano

[Ste41]

Allungamento virtuale...Funzionerà solo con le ali?

[mauri1645]

Originalmente inviato da dilbert

Tutto si ricollega alla riduzione dei vortici alari con conseguente diminuzione di attrito indotto. Il coefficiente di attrito indotto è proportzionale a 1/allungamento. Ridurre l'attrito indotto puo' essere interpretato come aumentare l'allungamento ("virtuale") dell'ala (attrito diminuisce -> allungamento aumenta). Non so se mi sono spiegato...

Stefano

ti sei spiegato perfettamente...forse sono io che non riesco a spiegarmi...non so se hai letto i post precedenti e cio che ho scritto e da cio capirai che gia so cos'è la resistenza indotta ed i modi per contrastarla...qui si sta parlando di un allungamento virtuale determinato dalla presenza di winglets o meno mentre nei testi classici di aerodinamica o meccanica del volo nella formula del coefficinte di resistenza indotta appare di solito l'allungamento proiettato in pianta...mentre appare un coefficiente correttivo k il quale forse tiene in conto sperimentalmente anche delle presenza di eventuali diedri alari(le winglets sono sostanzialmente un diedro finale di 90° o circa)boh...non saprei...

[Ste41]

Originalmente inviato da mauri1645

ti sei spiegato perfettamente...forse sono io che non riesco a spiegarmi...non so se hai letto i post precedenti e cio che ho scritto e da cio capirai che gia so cos'è la resistenza indotta ed i modi per contrastarla...qui si sta parlando di un allungamento virtuale determinato dalla presenza di winglets o meno mentre nei testi classici di aerodinamica o meccanica del volo nella formula del coefficinte di resistenza indotta appare di solito l'allungamento proiettato in pianta...mentre appare un coefficiente correttivo k il quale forse tiene in conto sperimentalmente anche delle presenza di eventuali diedri alari(le winglets sono sostanzialmente un diedro finale di 90° o circa)boh...non saprei...

Puoi spiegarceli?
Grazie