Il rombo di motori fa alzare gli occhi al cielo e ammirare una delle più grandi scoperte tecnologiche: l’aereo. Molti si chiedono: come vola un aereo, attraverso quale principio esso sta in aria?

come vola un aereo

La risposta più banale e semplicistica è che l’aeroplano vola perché ha le ali e i motori. Ma vola, anche, grazie ad una forza che gli permette di sollevarsi da terra e che si chiama portanza. Cos’è questa forza? E’ la spinta, perpendicolare alla direzione del moto, che si produce per effetto del flusso dell’aria che investe e si divide, scorrendo, intorno all’ala del velivolo.

Questo flusso d’aria, incontrando l’ala, è “costretto” a passare in parte sopra e in parte sotto l’ala stessa; per effetto del profilo di quest’ultima, le due “porzioni” di aria, dividendosi, si muovono a velocità differenti: più velocemente sopra, meno veloce sotto.

ala

L'equilibrio di un aereo

Questa condizione, per un principio della fisica, fa sì che sulla parte superiore dell’ala, che chiamiamo dorso, la pressione dell’aria sia minore di quella inferiore detta ventre. La forza risultante crea pertanto un “effetto risucchio”, verso l’alto che, superata l’intensità della forza di gravità, permette all’aereo di sostenersi in volo.

In pratica un aereo in volo è come una bilancia in equilibrio, con una forza detto “peso” che lo chiama a terra, mentre per contrasto e sostentazione occorre che l’ala sviluppi una forza aerodinamica ascendente, appunto la “portanza”.

4 forze

Comandi di volo

La portanza, che entra in gioco in ogni momento del volo, dipende dalla velocità rispetto all’aria impressa dai motori e dalla configurazione dell’ala stessa. In particolare dalla sua superficie e dall’inclinazione, che vengono modificate attraverso il movimento di elementi mobili, come flap o ipersostentatori che si trovano nelle estremità posteriori chiamato bordo di uscita e slat nelle estremità anteriori detto bordo d’attacco.

Gli alettoni sono parti mobili poste alle estremità esterne dell’ala sul bordo di uscita che servono a far virare verso destra o verso sinistra l’aereo, in base alla loro movimentazione effettuate attraverso i comandi di volo posti in cabina.

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Flusso d'aria sul profilo alare

Mantenendo la velocità costante, se si incrementa la curvatura dell’ala, aumenta la portanza.

Un altro fattore non meno importante è la densità dell’aria, che diminuisce con l’aumentare dell’altezza di volo. Alle quote di crociera degli aerei di linea, fra i 10-12 mila metri, l’aria più rarefatta offre meno resistenza che, da una parte, aumenta la velocità degli aerei a parità di spinta dei motori, mentre dall’altra costringe i piloti a mantenere un’adeguata andatura per conservare la portanza.

Infatti, se la velocità si riduce di molto, la spinta dal basso diventa insufficiente e l’aereo finisce per scendere di quota. Ad una certa velocità minima di sostentamento relativa ad ogni velivolo, se l’angolo di incidenza dell’ala diventa troppo elevato ne consegue che il flusso dell’aria sopra l’ala si interrompe e staccandosi dalla superficie dell’ala stessa crea l’effetto dello stallo.

Ecco la necessità di questa forza, la portanza, che permette agli aerei di staccarsi da terra.

La portanza, in definitiva, è la forza che fa sì che gli aerei volino, ed è la spinta, perpendicolare alla direzione del moto dell’aeroplano, prodotta dal flusso dell’aria intorno all’ala.

Nell’immagine vediamo, infatti, che l’aria incontra il profilo alare dell’aereo che avanza e si divide per scorrere in parte sopra ed in parte sotto l’ala. La spiegazione di come gli aerei volano sta proprio qui.

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Conclusione

In definitiva è la forma particolare del profilo alare che permette alle due porzioni di aria di muoversi a velocità differenti tra la parte superiore e la parte inferiore dell’ala.

L’aria, in quanto elemento stabile a se stante, è attraversata dall’aereo, grazie alla spinta dei motori, con velocità, sul profilo dell’ala, maggiore sopra e inferiore sotto.

Questo accade su tutti i velivoli, tranne che sugli elicotteri dove l’ala fissa dell’aereo è sostituita dalle pale del rotore che, nella rotazione raggiungendo la velocità di sostentamento rispetto all’aria, vola anch’esso con la portanza data dalle sue pale sempre in movimento, da cui il nome “ala rotante”.

Dagli inizi dei primi voli ad oggi, questo principio della fisica è stato applicato su ogni velivolo così da renderli nel tempo sempre più migliorativi, innovativi e performanti.

A conclusione della piccola e modesta spiegazione fin qui trattata, non possiamo dimenticare di menzionare le altre parti fondamentali di un aeroplano: gli alettoni, il piano e l’equilibratore di coda, la deriva ed il timone di coda. Questi concorrono alla giusta condotta dell’aereo nelle varie fasi di volo da parte dei piloti.

Di queste ed altro avremo occasione di approfondire, sperando al momento di aver suscitato e appagato un po’ la curiosità su come un aereo vola, questo mezzo straordinario che l’uomo è riuscito a realizzare.

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