Studio degli aeromodelli con XFLR5

[frank]

Avvio questo thread sulla base di alcune richieste di amici che mi hanno pregato di illustrare le mie esperienze nell'analisi del comportamento degli aeromodelli con XFLR5.
Disclaimer: non sono un aerodinamico, quindi non sono in grado di fornire spiegazioni teoriche soddisfacenti ed è assai probabile che usi terminologie inesatte; segnalatemi gli errori senza pietà, ovviamente. Non potrò inoltre essere ritenuto responsabile di danni a modelli, cose o persone che potessero derivare direttamente o indirettamente dall'applicazione di quanto scriverò.
Che cos'è XFLR5? E' uno strumento software per l'analisi di ali e aerodine complete sviluppato dal francese Andre Deperrois, distribuito con licenza open source e quindi disponibile per tutti all'indirizzo http://xflr5.sourceforge.net. XFLR5 analizza il comportamento non solo di un profilo isolato, come fanno le "gallerie del vento virtuali" come XFoil, ma anche di un'ala finita tenendo conto del suo allungamento e della sua forma, e di un'aerodina completa tenendo conto della posizione della coda e della deflessione prodotta dall'ala. In questo modo è possibile studiare la resistenza indotta dell'ala, costruire la polare dell'ala o del modello, analizzare la distribuzione di portanza lungo l'apertura alare, individuare le condizioni di trim e di stabilità del modello.
XFLR5, nella attuale versione 3.19, incorpora tre "moduli". Di questi, uno è un riuso del celebre XFoil di Mark Drela, ed è usato per studiare le caratteristiche dei profili alari isolati (cioè di un'ala "infinita" senza effetti di resistenza indotta), mentre gli altri due si rivolgono alla simulazione di un'ala secondo la teoria della linea portante (LLT, Lifting Line Theory) e alla simulazione di una aerodina completa secondo il metodo del reticolo di vortici (VLM, Vortex Lattice Method).
In questo thread mi concentrerò sulla simulazione con il metodo del reticolo di vortici, perché è quello che personalmente mi ha interessato di più e fornito i migliori risultati. Mi propongo di analizzare con questo metodo un modello piuttosto conosciuto, il Blade 1.9 della X-Models, di cui determinerò con XFoil la distribuzione di portanza alare, la polare di velocità, la curva di efficienza e la posizione del punto neutro.