Non sono un esperto di aerodinamica, ma alcune considerazioni qualitative,
spero sufficienti, posso farle lo stesso:
la domanda faccia riferimento e’ quella della portanza basata sul teorema di Bernouilli secondo la quale, intuitivamente, l’aria che lambisce il bordo superiore del profilo alare compie, nello stesso intervallo di tempo, un percorso maggiore di quella che lambisce il bordo inferiore. Ne risulta, per il bordo superiore, una velocita’ relativa un po’ maggiore, quindi, per il teorema di Bernouilli, una pressione inferiore. Quindi un risucchio dell’ala verso l’alto. Questa teoria e’ un modo validissimo di considerare il fenomeno e spiega molto bene come si comporta un’ala nelle condizioni ottimali di utilizzo, la cosiddetta velocita’ di crociera con carico nominale.
Si presta meno
bene a spiegare intuitivamente le variazioni di portanza derivanti dalla variazione dell’angolo di attacco, dell’angolo cioe’ che la corda dell’ala forma con la direzione di moto. Questo angolo di attacco e’ quello che fa aumentare la portanza a pari profilo e a pari velocita’ quando il pilota “cabra” ovvero aumenta l’angolo d’attacco
o
la fa diminuire fino a renderla negativa quando il pilota “picchia”.
Per
spiegare un po’ meglio dal punto di vista intuitivo quanto sopra ricorderemo che in ogni caso vale il terzo principio della dinamica. Quindi se l’aria sostenta l’ala, l’aria stessa sara’ spinta dall’ala verso il basso con una forza uguale e contraria. Quindi, se l’aria, prima del passaggio dell’aereo fosse stata in quiete, dopo il passaggio avra’ un moto verticale discendente tale che il prodotto della massa spostata per unita’ di tempo per la densita’ per la velocita’ discendente uguagli il peso dell’aereo. Questo senza alcuna contraddizione con Bernouilli, solo un modo diverso ed equivalente di vedere le cose.
Con questo secondo modo pero’
si intuisce meglio che inclinando l’ala in modo da aumentare l’angolo di attacco, la stessa quantita’ d’aria sara’ sospinta verso il basso con una velocita’ maggiore aumentando di conseguenza la portanza. Cio’ almeno finche’ il flusso intorno all’ala si mantenga laminare, ovvero senza distacco dei filetti fluidi, che in questo caso (regime turbolento) porterebbe nella pericolosa condizione di “stallo” con perdita repentina della portanza.
Altrettanto
facilmente si intuisce che diminuendo l’angolo di attacco fino a renderlo negativo (picchiando) si diminuisce la portanza fino a renderla negativa (non necessariamente allo stesso punto dell’angolo, ma abbastanza vicino).
Certo un profilo d’ala e’ studiato per
avere le condizioni ottimali per portanze positive in condizioni aerodinamiche intorno alla velocita’ di crociera cioe’ di massima efficienza per quel tipo di aereo.
Nonostante cio’, per stare in aria, non e’ necessario che il profilo dell’ala sia quello che conosciamo. Gli aerei di carta dei bambini o certi alianti giocattolo stanno in aria con profili piatti e non ottimizzati. Il profilo che conosciamo, sempre intuitivamente, puo’ essere pensato come quello di una goccia molto allungata (che ha la minore resistenza alla penetrazione) incurvato verso il basso per dare appunto l’effetto portante migliore. In altre parole possiamo dire che un profilo ottimizzato e’ quello che alla velocita’ di crociera e col carico nominale da il miglior
rapporto tra portanza e resistenza all’avanzamento.
Venendo quindi al volo rovescio si puo’ facilmente intuire che:
Il rendimento
dell’ala non sara’ comunque ottimo.
L’angolo di attacco sara’, rispetto all’aereo significativamente negativo sperando che cio’ non provochi il distacco dei
filetti fluidi (stallo).
La sollecitazione della struttura dell’aereo potrebbe
non essere prevista e l’aereo potrebbe andare in pezzi. Pensate a un aereo ad ala alta con tiranti verso il basso della fusoliera.
Per ultimo occorre
sperare che pompa della benzina e pompa dell’olio peschino ancora.
Per tutto quanto sopra pochi aerei sono
abilitati al volo rovescio, i modelli acrobatici, i caccia militari e pochi altri. Occorre anche un buon addestramento del pilota che deve pensare e reagire in buona parte al contrario oltre a resistere al sangue alla testa, alla pressione delle cinghie etc… E comunque non e’ bene fare voli troppo lunghi in quelle condizioni.