AEROPLANI L'ALA – 1a parte

L’ala e le sue partiBordo di attacco

-Bordo di uscita

-Bordo di estremità

-Cassone (semplice o multiplo)

-Alettoni

-Ipersostentatori

-Pianetto

CarichiCarichiCarichi distribuiti

Portanza aerodinamica

Peso proprio

Carichi concentrati

Gondole motrici

Serbatoi

Carrelli

Nei limiti del possibile, i carichi concentrati si mettono in prossimità della fusoliera per ridurre il momento di inerzia del velivolo e quindi per migliorarne la manovrabilità.

Suddivisione delle ali agli effetti strutturali Suddivisione delle ali agli effetti strutturali

Ali a sforzi concentratiAli a sforzi diluiti (“a guscio”)

Materiali di più corrente impiegoMateriali di più corrente impiego

LegnamiMetalli

LegnamiLegnamiAghifoglie

Stika spruce

White spruce

Abete rosso

Abete bianco

Oregon pine, Douglas fire

Latifoglie

Pioppo

Liriodendro o Tuliper

Okumè

Betulla

Noce

Frassino

Faggio

I compensati sono costituiti da sfoglie sottili di legno incollate incrociando le venature per uniformare la resistenza in tutte le direzioni (abete, betulla, pioppo, frassino)

LegnamiLegnami-Peso specifico: 400-600 kp/mc

(balsa: 140 kp/mc)

-Tensione di rottura a flessione: 70-100

N/mmq

MetalliMetalli

Leghe ultra-leggerea base di magnesio (peso specifico 1800-2000 kp/m3)carico di rottura: 200-300 N/mm2

es: Elektron

MetalliMetalli

Leghe leggere

a base di alluminio (peso specifico 2800-3000 kp/mc)

-con rame (3-5%)duralluminio (dural)carico di rottura: 400-460 N/mmqes: aldal

avionalidumin

-senza rame(migliore resistenza alla corrosione)es: anticorodal

idronalperalumanalumag

-con siliciocarico di rottura: 170-200 N/mmqes: silumin

alusil

-con zincocarico di rottura: 600-750 N/mmq

es: zicral

MetalliMetalli

Leghe di titanio

a base di titanio (peso specifico 4500 kp/mc)

eccellenti proprietà meccanichecarico di rottura: 600-1100 N/mmq

MetalliMetalli

Acciai

(peso specifico 7900 kp/mc)carico di rottura > 1000 N/mmq

usati per la costruzione di elementi particolari:castelli motoritrespoli carrellipiastre di attaccopernispinotti delle ali e degli impennaggisolette longheroni (talvolta)

Elementi costruttiviElementi costruttivi

LongheroniCorrentiCentineRivestimento

Elementi costruttiviElementi costruttiviVincolo con la fusoliera

A sbalzoA semisbalzo

Elementi costruttiviElementi costruttiviPosizione relativa alla fusoliera

BassaMediaAlta

Elementi costruttiviElementi costruttiviNumero di longheroni

MonolongheroneBilongheroneMultilongherone

LongheroniLongheroni

Materiali più usati: legnometallo

Elementi costitutivi:AnimaSolette

Longheroni in legnoLongheroni in legnoAnime

Una o piùIn compensatoRaramente

alleggerite con fori per passaggio tubazioni

Solette

Una coppiaLamelle incollate tra

loroDifferenti spessori a

causa della diversa resistenza a trazione e a compressione

Longheroni in legnoLongheroni in legno

Solette di diverse sezioni e rastremate

Longheroni in metalloLongheroni in metallo- Reticolari- Ad anima piena- Ad anima doppia

Longheroni in metalloLongheroni in metallo

- Facilitare il collegamento con gli elementi adiacenti (anime, centine, rivestimento)

- Facilitare le variazioni di sezione lungo l’apertura alare

- Facilitare la realizzazione degli attacchi

Oltre a sopportare il momento flettente, le solette devono:

Longheroni in metalloLongheroni in metallo

- C- L- T

Sezioni preferite per le solette:

- Rettangolare piena- Tubolari concentrici- Piattabande chiodate

Longheroni in metalloLongheroni in metallo

Longheroni in metalloLongheroni in metalloQuando le solette sono a contatto del rivestimento

devono essere lavorate per seguire il profilo alare.Si possono usare dei profili curvi che toccano il

rivestimento in un solo punto.La soluzione più usata è quella di non poggiare il

rivestimento sulla soletta.Materiali preferiti: dural, zicral, acciaio.

Longheroni in metalloLongheroni in metallo-Le sezioni delle solette più vicine all’estremità dell’ala devono sopportare momenti flettenti sempre più piccoli e pertanto possono essere realizzate con sezioni più piccole rispetto a quelle dell’attacco alare.

-Si parla in questo caso di “rastremazione” longitudinale del longherone

Longheroni in metallo di tipo reticolare

Longheroni in metallo di tipo reticolare

- L’anima (o “parete”) è costituita da aste di tubo, profilati a L o a T, in acciaio o dural, saldati o chiodati.

- La sezione preferita per prestazioni/peso è quella circolare.

Longheroni in metallo di tipo reticolare

Longheroni in metallo di tipo reticolare

- La difficoltà delle aste tubolari è quella di realizzare delle estremità che si possano collegare facilmente agli altri elementi.

- Estremità in:1 – profilato estruso con ali curve2 – giunto a bicchiere in acciaio stampato

Longheroni in metallo di tipo reticolare

Longheroni in metallo di tipo reticolare

Estremità in:1 – profilato estruso con

ali curve2 – giunto a bicchiere in

acciaio stampato

Longheroni in metallo ad anima semplice

Longheroni in metallo ad anima semplice

Regime di funzionamento:-in tensione tangenziale (normale)-in tensione diagonale (quando

compaiono ondulazioni parallele inclinate a 45° che segnalano il superamento del carico di punta delle ipotetiche aste compresse affiancate che costituiscono l’anima)

Longheroni in metallo ad anima semplice

Longheroni in metallo ad anima semplice

Anima in tensione tangenziale:spesso alleggerita con fori irrigiditi tramite risvolto del bordo della luce

Anima in tensione diagonale:rinforzata con montanti molto fitti e di notevole rigidezza

Longheroni in metallo ad anima doppia

Longheroni in metallo ad anima doppia

Il longherone possiede una maggior rigidezza torsionale

Almeno una delle due anime deve essere forata per permettere la chiodatura