Figura 1:
ANGOLO DI INCIDENZA
SFATIAMO UN MITO
Sarà vero che sotto motore si vola con un angolo di incidenza maggiore che
non in planata?
Questo é quanto comunemente i piloti di paramotore credono. Infatti, come si può facilmente osservare in figura 1, il sistema ala + pilota e motore riceve una spinta aggiuntiva a motore funzionante che, evidentemente, genera un momento.
Figura 1:
Dopo il transitorio il tutto ritorna in una situazione di equilibrio diversa
per via del momento di cui sopra. Questa nuovo equilibrio vede la vela
leggermente più arretrata e il pilota leggermente più avanzato rispetto allo
stato di partenza.
Ciò comporta senz'altro un diverso angolo di assetto, intendendo come assetto
l'angolo formato dall'asse longitudinale del velivolo con l'orizzonte. L'angolo
di assetto però, non coincide affatto con quello di incidenza, quest'ultimo come
é noto essendo l'angolo con il quale il vento relativo incontra la corda alare.
Figura 2:
Prendiamo in esame dapprima la situazione in volo planato, senza spinta, come si
vede in figura 2. Avremo una situazione di traiettoria stabilizzata discendente,
nella quale l'aeronave sfrutta una componente del peso per vincere la
resistenza, e la risultante aerodinamica é uguale ed opposta al peso.
Immaginiamo ora di applicare una certa trazione alla massa sospesa. Per effetto
dell'inerzia, in un primo momento il pilota tenderà ad avanzare e la calotta a
rimanere ferma, ed in questo frangente l'incidenza all'aria aumenta sicuramente.
Per questo motivo é insidioso, specialmente con motori molto potenti, dare tutta
manetta di colpo, magari agendo contemporaneamente sui comandi, infatti l'angolo
di incidenza si può avvicinare pericolosamente a quello di stallo. Nel giro di
qualche istante però, e probabilmente dopo qualche oscillazione se non si é dato
gas con progressione, l'ala vincerà la sua inerzia e seguirà il motore lungo la
nuova traiettoria.
Il punto é proprio che, in questa nuova condizione di equilibrio, é la
traiettoria ad essere inclinata diversamente, non il vento relativo rispetto
all'ala. E' infatti assolutamente impossibile che l'ala voli lungo una
traiettoria stabilizzata, con una incidenza diversa da quella stabilita dal
costruttore (se non agendo sui freni, trim o pedalina, ovviamente). Il
parapendio é un insieme di corde, e le corde si possono tirare solo per il senso
della lunghezza.
Figura 3:
Come si può vedere in figura 3, le varie forze che agiscono sulla massa sospesa, il peso e la spinta del motore, si sommano e cambierà la direzione delle forze, non il fatto che alla fine queste forze agiscano sul profilo sempre e solo "tirandolo", allo stesso modo che fa il peso in planata quando il motore non c'é o é al minimo. Cambia la traiettoria lungo la quale si volerà (angolo di assetto), non l'incidenza dell'ala nel vento relativo (angolo di incidenza).
Figura 4:
Come meglio esemplificato in figura 4, la risultante delle varie forze applicate
sul pilota (trazione e peso), é sempre uguale e contraria alla risultante delle
foze aerodinamiche agenti sull'ala (portanza e resistenza). In mezzo c'é il
fascio funicolare, che "congiunge" le due forze. Per inciso, essendo in genere
l'asse di spinta leggermente orientato verso l'alto sotto motore, una componente
della trazione va a contrastare direttamente il peso, e la risultante che ne
deriverà non é molto diversa (se non per direzione) dal solo peso in volo
planato. Ne consegue che il carico alare non aumenta (anche qui, solo in
transitorio), o aumenta di poco, e la velocità é più o meno la stessa.
Allora perché sotto motore percepiamo una maggiore stabilità e pressione della
calotta rispetto al volo planato con motore al minimo? Essenzialmente perché,
questa componente in più data dalla trazione, non viene mai a mancare anche
quando il pilota oscilla e "sobbalza" in turbolenza, situazione nella quale
invece, il peso può per un istante diminuire la sua influenza. Il carico alare
é, quindi, più stabile.
Ebbene, detto questo, possiamo ora specificare che, sotto motore, é in parte
vero che il profilo assume una incidenza di poco (poco!) più cabrata che in volo
libero, ma non per i motivi che tutti comunemente ritengono. Abbiamo visto come,
infatti, l'angolo di assetto cambi anche in misura consistente per effetto della
trazione. Questo comporta, prendendo in esame un aspetto finora trascurato,
ovverossia la massa della vela, un piccolo momento cabrante dovuto al
fatto che questa massa (dai cinque ai sette/otto kg) ha il proprio baricentro
non più sulla verticale dell'asse pilota/vela. Questi chilogrammi tenderanno in
questo modo a "cadere" all'indietro esercitando una piccola influenza, questa
volta sì, sull'angolo di incidenza, tanto maggiore quanto sarà cabrato l'angolo
di assetto.
...Un altro motivo per preferire vele leggere!
Davide Tamagnini