Cap.8 – Prestazioni di salita · fatto che la spinta disponibile alle basse quote per un motore...
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Cap.8 – Prestazioni di salita
Si immagini un Boeing 777 (vedi Fig. 8.1) che si sta portando alla velocità di decollo sulla pista di un aeroporto. Esso si solleva dolcemente a circa 180 mi/h (289.7 km/h), il muso ruota verso l’alto, e l’aeroplano rapidamente sale fuori dalla vista. In una questione di minuti esso sta volando a velocità di crociera a 30000 ft (9144 m).
Quanto rapidamente può salire un aeroplano? Quanto tempo impiegaa raggiungere una certa quota?
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Cap.8 – Prestazioni di salita
θ+= sinWDT
θ= cosWL
θ+= ∞∞∞ sinWVDVTV
θ⋅=− ∞∞ sinVW
DVTVθsin∞≡VRCma
=>W
DVTVR/C ∞∞ −=
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Cap.8 – Prestazioni di salita
=− ∞∞ DVTV potenza in eccesso
WCR eccessoin potenza/ =
- Le potenze sono assunte pari a quelle in volo livellato- L’angolo di salita è piccolo , cioè cosθ circa =1, cioè L=W
WDT
sin d −=θpeso
aintsp di EccessoW
DTd =−
≈θ
L’equazione è approssimata Corso di Meccanica del Volo - Mod. Prestazioni - Prof. Coiro / Nicolosi
Cap.8 – Prestazioni di salita
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Cap.8 – Prestazioni di salita
Weccessoin potenza massimaRCMAX =
Odografo volo in salita
Cap.8 – Prestazioni di salitaLe prestazioni precedenti sono da considerarsi ad una certa quota.Che succede al variare della quota ?
Differenze sul rateo di salita tra velivolo ad elica e a getto.
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Cap.8 – Prestazioni di salitaFacciamo prima l’esempio relativo al velivolo a getto MD-80, di cui riportiamo i dati :W=WTO =63500 Kg peso massimo al decolloS=118 m2 b=33 m AR=9.23CDo=0.018 e=0.80 CLMAX=1.5Imp. propulsivo : 2 motori PW JT8D da 8400 Kg di spinta ciascuno, cioèTo=8400 =16800 KgDai dati geometrici ed aerodinamici del velivolo ho :EMAX=17.95
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Cap.8 – Prestazioni di salita
0 400 800 1200 1600
0
4000
8000
12000
16000
20000
V [Km/h]
Tno e Td[Kg]
0 400 800 1200 1600
0
20000
40000
60000
80000
V [Km/h]
Pno e Pd[hp]
0 400 800 1200 1600
0
4
8
12
V [Km/h]
teta [°]S/L
20000 ft
35000 ft
200 400 600 800 1000 1200
0
10
20
30
V [Km/h]
RC [m/s]
S/L
20000 ft
35000 ft
Cap.8 – Prestazioni di salita
Un velivolo a getto ha solitamente un massimo rateo di salita allivello del mare intorno ai 20-25 m/s corrispondenti a circa 1200-1500 m/min (cioè guadagna un chilometro e mezzo al minuto) o anche circa 4000 ft/min.Teniamo presente che il calcolo effettuato è approssimato per il fatto che la spinta disponibile alle basse quote per un motore turbofan non è costante, come già visto nel cap.6 e 7.Dalla fig. 8.9 si vede come per un velivolo a getto il massimo rateo di salita si ottiene a velocità non proprio bassissime. In effetti, per un velivolo a getto vale il principio che volando (sulla traiettoria) a velocità elevata si sale anche veloce.
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Cap.8 – Prestazioni di salitaConsideriamo sempre il velivolo Beechcraft King Air C90.W=4380 Kg peso massimo al decolloS= 27.3 m2 b=15.3 m AR=8.57CDo=0.026 e=0.78 CLMAX=1.62 Motori Pratt&Withney PT6A21 , ciascuno da 550 hp all’albero. I motori sono turboelica. Rendimento prop. delle eliche ηP=0.80
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Cap.8 – Prestazioni di salita
0 200 400 600
0
400
800
1200
T e DKg
V [Km/h] 0 100 200 300 400 500 600
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
Pno e Pdhp
V [Km/h]
0 100 200 300 400 500 600
0
4
8
12
16
20
teta (°)
V [Km/h]0 100 200 300 400 500 600
0
4
8
12
16
20
teta (°)
V [Km/h]
S/L
12000 ft
20000 ft
R/C [m/s]
Cap.8 – Prestazioni di salita
0 100 200 300 400 500
0
200
400
600
800
1000
1200
P [hp]
V [Km/h]
P disp. (turboelica)
P disp. (cost.)
0 100 200 300 400 500
0
4
8
12
16
RC [m/s]
V [Km/h]
P disp. (turboelica)
P disp. (cost.)
RC al livello mare circa 10-12 m/sAngoli anche di 10-11° (anche leggermente > getto)
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Cap.8 – Prestazioni di salitaTrattazione analitica
W
θV V
Vs=RC=V sinθθ
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
WDV
WTVVsinθRC −==
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ρ
−−= 2VK2
SWCDo
WSq
WTVRC
qSWK CDo S qK CDo S q )CLK (CDo S qD
222 +=
⎥⎥⎦
⎤
⎢⎢⎣
⎡⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⋅+=+=
qSW
Pn=DV
V
P E
APd
RCmax
VELIVOLO A GETTO
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
Pn=DV
V
P E
APd
RCmax
VELIVOLO A GETTO
Approccio approssimatoUn primo (approssimato) approccio analitico consiste nel calcolare il massimo rateo di salita ad una certa quota all’assetto di massima efficienza.
WWVT
WVDVTRC EE
dEEEd
MAXΠ
−=⋅−⋅
=
WDT MINd
MAX−
=θ
con θ espresso in radianti. Per avere i gradi moltiplicare per 57.3.
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
Approccio esatto
01 4V
Wf12V
2f
222
222 =⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+−⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛−−
VbW
VbW
WWT
eo
o
eo
o
σρπσρ
σπρσρ
6 2 02
f q T q -22 −⎛
⎝⎜
⎞
⎠⎟ =
πWbe
Γ=
⎥⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
++= f 6
T
WT E
311f 6
Tq 22
MAX
RCMAX
⎥⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
++=Γ 22
MAX WT E
311
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SCf D0=0V-D-T 0 )/(=⇒=−
dVdD
dVCRd
WT
Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
Approccio esatto
⎥⎥⎥⎥⎥
⎦
⎤
⎢⎢⎢⎢⎢
⎣
⎡
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
++=Γ 22
MAX WT E
311
Il fattore Γ è pari a circa 2, in quanto il denominatore è solitamente >>3 e quindi la radice è circa 1. In corrispondenza della quota di tangenza
TW E
=1
max
e Γ=3 ( e si ha la velocità di salita rapida limite (di fatto con RC=0).
f 6
Tqq fcRCMAX Γ==
fT
fTq
VV fcfcRCMAX ⋅⋅
Γ⋅=
Γ⋅⋅=
⋅==
ρρρ 3622
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
Approccio esatto
fT
fTq
VV fcfcRCMAX ⋅⋅
Γ⋅=
Γ⋅⋅=
⋅==
ρρρ 3622
fcfcfcfcfcd
MAX VW
VDVTRC ⋅=
⋅−⋅= θ
( )CDiCDoWqS
WD
+=
qSWCL
ACLCDo
WqS
WD
=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛+=
Re
2
π ⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎠⎞
⎜⎝⎛+=
Re11 2
2 ASW
qCDo
WqS
WD
π
eARSW
qCDo
WqS
WD
⋅⋅+⋅=
π11
Ricaviamo l’espressione generica di D/W
RICORDIAMO che il rateo di salita è :
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTOApproccio esatto
eARSW
qCDo
WqS
WD
⋅⋅+⋅=
π11
2CDo4eAR 4 MAXMAX E
CDoeARE ⋅⋅=⋅⋅=>⋅
= ππ
Sostituendo a q Γ= f 6
TqRCMAX
24116
6 MAXfc ECDoSW
Tf
Wf
fT
WD
⋅⋅Γ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛+Γ⎟⎟
⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⋅Γ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛+
Γ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
24116
6 MAXfc ETW
WT
WD
Ma ricordo che :
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTOApproccio esatto
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⋅Γ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛+
Γ⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
24116
6 MAXfc ETW
WT
WD
Ma
2
12
36
1MAX
fcfc
EWTW
TWD
WT
⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛Γ⋅
−⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ Γ−=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛−=θ
⎟⎟⎟⎟
⎠
⎞
⎜⎜⎜⎜
⎝
⎛
⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛Γ⋅
+Γ
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
2
12
36
MAXfc E
WTW
TWD
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⋅⋅Γ⋅
⎪⎪⎭
⎪⎪⎬
⎫
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛Γ⋅
−⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ Γ−=⋅=
fT
EWTW
TVRCMAX
fcfcMAX ρθ
31
23
61
2
Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTOApproccio esatto
( ) ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
Γ⋅⋅⋅−
Γ−⋅⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛⋅⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡⋅ρ⋅
Γ⋅= 2
MAX2
2/32/1
MAX E)W/T(23
61
WT
CDo3)S/W(RC
Con la nuova espressione per la V
ST
CDoST
CDofTV
oofc ⋅⋅⋅
Γ=
⋅⋅⋅Γ
=⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⋅⋅Γ⋅
=σρσρρ 333
SW
WT
CDoV
ofc ⋅⋅⋅
Γ=
σρ3
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⋅Γ
⎪⎪⎭
⎪⎪⎬
⎫
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛Γ⋅
−⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ Γ−=⋅=
SW
WT
CDoEWTW
TVRCMAX
fcfcMAX ρθ
31
23
61
2
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
( ) ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
Γ⋅⋅⋅−
Γ−⋅⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛⋅⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡⋅ρ⋅
Γ⋅= 2
MAX2
2/32/1
MAX E)W/T(23
61
WT
CDo3)S/W(RC
- da W/S-dal rapporto spinta / peso (in modo forte)-dal CDo-dall’efficienza massimaE’ importante notare come aumentare il carico alare (ad esempio riducendo la superficie alare) per un velivolo a getto equivale ad aumentare sia la velocità massima (e la velocità di crociera) sia il massimo rateo di salita del velivolo.Questo avviene perché riducendo S si riduce la superficie bagnata e così si riduce la resistenza parassita (di attrito) importante alle alte velocità.
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
( ) ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
Γ⋅⋅⋅−
Γ−⋅⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛⋅⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡⋅ρ⋅
Γ⋅= 2
MAX2
2/32/1
MAX E)W/T(23
61
WT
CDo3)S/W(RC
Assumendo Γ=2 – valido a quote prossime al livello del mare
( ) ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
⋅⋅⋅−⋅⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛⋅⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡⋅⋅
⋅=
2)/(23
32
32)/(
22
2/32/1
MAXMAX EWTW
TCDoSWRC
ρ
( ) ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
⋅⋅⋅−⋅⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛⋅
⋅⋅=
2)/(23
321
32
220 MAX
MAX EWTWT
WT
CDoSWRC
σρ
fbE
fbE e
MAXe
MAX
22
2
4
4ππ
==>=
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
⋅⋅⋅
−⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛⋅
⋅⋅= 22
0 )/(3
321
32
eMAX bWT
fWT
WT
CDoSWRC
πσρCorso di Meccanica del Volo - Mod. Prestazioni - Prof. Coiro / Nicolosi
Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⎟⎠⎞
⎜⎝⎛−⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛⋅⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡=
πρσσρ3
321111
32
32
02
0 eMAX b
W
fT
WTf
TWT
fT
WTRC
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
⋅⋅⋅
−⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛⋅
⋅= 22
0 )/(3
321
32
eMAX bWT
fWT
WT
fWRC
πσρ
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
⋅⋅⋅
−⋅⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
⋅= 22
0 )/(3
321
32
eMAX bWT
fWT
fTRC
πσρ
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡⎟⎠⎞
⎜⎝⎛⎟⎠⎞
⎜⎝⎛−⋅⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛
⋅= 2
0
3321
32
eMAX b
WTW
Tf
WT
fTRC
πσρ
σσfTbW
fT
WTRC e
MAX
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
−⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
2
2.2154.1 Con T e W espresse in Kg
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
( ) ⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡
Γ⋅⋅⋅−
Γ−⋅⎟
⎠⎞
⎜⎝⎛⋅⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡⋅ρ⋅
Γ⋅= 2
MAX2
2/32/1
MAX E)W/T(23
61
WT
CDo3)S/W(RC
Quindi siamo arrivati ad un’espressione approssimata (Γ=2)e utilizzando forze espresse in [Kg]
σσfTbW
fT
WTRC e
MAX
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
−⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
2
2.2154.1
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
Ad esempio , considerando un velivolo a getto con Td=25000 Kg (massima totale a livello del mare)
W=100000 KgCDo=0.015 S=205 m2 b=37 m be=33 m (e=0.80)
Il calcolo della 8.16 fornisce :RCMAX = 34.72-2.24=32.5 m/s = 6400 ft/min
σσfTbW
fT
WTRC e
MAX
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
−⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
2
2.2154.1
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica – VEL GETTO
Rispetto al calcolo precedente andrebbe però considerato un valore di T diverso da To. Infatti dal grafico della spinta di un turbofan a livello del mare (S/L) in funzione della velocità (del Mach) si vede che ad un valore di M=0.4-0.6 (tipico della velocità di salita) T/To è circa 0.50-0.60.
σσfTbW
fT
WTRC e
MAX
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
−⎟⎠⎞
⎜⎝⎛=
2
2.2154.1
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica - ELICA
Πd = ηp Πa =T V
(W/S)C
21 Do
3VW
RC ap
ρη −⎟⎠⎞
⎜⎝⎛ Π=
4/3Do
4/3e
4/34/3Do
2/12/33
_ C AR 34C 1 2)4(
21
πρρ
SWVCDoS PMINno =⋅⋅⋅⋅=Π
1/24/3e
4/1Do
2/1
3/2
1/24/3e
4/1Do
2/1
3/2
4/34/3 S ARC W 0.95
S ARC W 1 2
34
σσπρ==
o
0 100 200 300 400 500
0
200
400
600
800
1000
1200
P [hp]
V [Km/h]
P disp. (turboelica)
P disp. (cost.)
)/(1AR 2
e
SWVρπ
−
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica - ELICA
1/24/3
4/1Do
S C 97.276max_
e
ap AR
WW
RCσ
η −Π
⋅=
Con potenza in [hp] e W in [Kg]
1/24/3e
4/1Do
2/1
3/2
1/24/3e
4/1Do
2/1
3/2
4/34/3_ S ARC W 0.95
S ARC W 1 2
34
σσπρ==Π
oMINno
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1/24/3
4/1Do
S C 97.276max_
e
ap AR
WW
RCσ
η −Π
⋅=
Con potenza in [hp] e W in [Kg]
( )C
bS
Cb
fb
Do
e
Do
e e
1 4
2 3 4
1 4
3 2
1 4
3 2
/
/
/
/
/
/⎛
⎝⎜
⎞
⎠⎟
= =
S
S S S S
1/2-3/4 1/2 1/4
ma
2/3e
4/1a
pMAX bf W97.2
W76RC
σ−
Πη⋅=
Con potenza in [hp] e W in [Kg]
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica - ELICA
Si può anche ricavare una espressione più semplice:
WWRC MINd
MAXΠ
−Π
=
MAX
E
MAX
E
P
EPPPMIN E
WV875.03
2E
W32.1
VEW
32.1VDV ⋅=⋅=⋅=⋅=Π=Π
MAX
EdMAX E
V875.0W
RC −Π
=
MAX
2/1
E
aPMAX E
1CL
1SW2875.0
WRC ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡ρ
−Π
η=
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Cap.8 – Prestazioni di salita Trattazione analitica - ELICA
MAX
2/1
E
aPMAX E
1CL
1SW2875.0
WRC ⎥
⎦
⎤⎢⎣
⎡ρ
−Π
η=
2/3e
4/1a
pMAX bf W97.2
W76RC
σ−
Πη⋅=
Un’altra importantissima informazione che si ricava dalla 8.19 è che per un velivolo ad elica il massimo rateo di salita si riduce all’aumentare del carico alare.Quindi, mentre per un velivolo a getto il rateo massimo di salita cresce al crescere del carico alare, per un velivolo ad elica succede il contrario !Quindi ridurre la superficie alare per un velivolo ad elica non comporta per il rateo di salita un vantaggio come per i velivoli a getto.
PARAMETRO FONDAMENTALE
Per i velivoli ad elica è molto importante l’apertura alare per avere buone capacità di salita !!
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Cap.8 – VOLO LIBRATO
θcosWL =θsinWD =
LD
=θθ
cossin
DLTan
/1
=θ
( )maxmin /
1DL
Tan =θ
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Cap.8 – VOLO LIBRATO
( )maxmin /
1DL
Tan =θ
L’angolo di planata minimo non dipende dalla quota, dal carico alare o cose simili, ma
SOLO dall’EFFICIENZA MASSIMA !
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Cap.8 – VOLO LIBRATO
( )maxmin /
1DL
Tan =θ
LSCVL 2
21
∞∞= ρ
θρ cos21 2 WSCV L =∞∞
SW
CV
L∞∞ =
ρθcos2
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Cap.8 – VOLO LIBRATO
SW
CV
L∞∞ =
ρθcos2
è la velocità di planata di equilibrio. Chiaramente essa dipende dalla quota) e dal carico alare. Il valore di CL nell’Eq. [8.24] è quel valore particolare che corrisponde al valore specifico di L/D usato nell’Eq. [8.22]. Ricordiamo che sia CL che L/D sono caratteristiche aerodinamiche dell’aereo che variano con l’angolo d’attacco, come mostrato in Fig. 5.41. Si noti dalla Fig. 5.41 che un determinato valore di L/D, indicato con (L/D), corrisponde ad un determinato angolo d’attacco , che successivamente impone il coefficiente di portanza (CL). Se L/D è mantenuto costante per tutta la traettoria di planata, allora CL ècostante lungo la traiettoria. Comunque la velocità di equilibrio cambieràcon la quota lungo questa traiettoria, diminuendo al diminuire della quota.
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Cap.8 – VOLO LIBRATO
SW
CV
L∞∞ =
ρθcos2
Consideriamo di nuovo il caso di minimo angolo di planata come trattato con l’Eq. [8.23]. Per un tipico aeroplano moderno, (L/D)max = 15, e per questo caso, dall’Eq. [8.23],
è un angolo piccolo. Quindi possiamo ragionevolmente
( )maxmin /
1DL
Tan =θ
°= 8.3minθ1cos =θ
KCDL
D 0,max 41
=⎟⎠⎞
⎜⎝⎛
( )
21
0,/
2max ⎟
⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
∞ SW
CKVD
DL ρCorso di Meccanica del Volo - Mod. Prestazioni - Prof. Coiro / Nicolosi
Cap.8 – VOLO LIBRATO
SW
CV
L∞∞ =
ρθcos2
( )maxmin /
1DL
Tan =θ
Rateo di discesa RD θsin∞== VVRD V
VVWVWDV ⋅=⋅= ∞∞ θsin
WDVVV
∞=
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Cap.8 – VOLO LIBRATO
massimo è 2/3
D
L
CC
( )2/1
0,affondata di tàmin veloci 3
2⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛=
∞∞ S
WCKV
Dρ
RD MINIMO => POTENZA Minima
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Cap.8 – VOLO LIBRATOASSETTO di minimo RD e di minimo angolo sono diversi !!
LSCVLW 2
21cos ∞∞== ρθ
θcosWL =
ODOGRAFO VOLO LIBRATO
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Cap.8 – VOLO LIBRATO
ODOGRAFO VOLO LIBRATO
La curva di RD è la curva della potenza necessaria ribaltata.
WDV
WDV
WTVRC −=−=
E’ come RC con potenza disponibile=0
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Cap.8 – VOLO LIBRATO
LSCVLW 2
21cos ∞∞== ρθ
θcosWL =
LSCWV∞
∞ =ρ
θcos2
( )SW
CVV
LV
∞∞ ==
ρθθθ cos2sinsin
θθθ coscossinL
D
CC
LD
==
θsinWD =
Dividendo tra loro le 2 equazioni di equilibrio
( ) SW
CCV
DLV 23
3
/cos2
∞
=ρ
θ
( ) SW
CCV
DLV 23 /
2
∞
=ρ
=> (cosθ)=1
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Cap.8 – VOLO LIBRATO θcosWL =θsinWD =
( ) SW
CCV
DLV 23 /
2
∞
=ρ
( )minVV ( ) ./ max2/3
DL CC
L’Equazione mostra esplicitamente che
Essa mostra inoltre che la velocità di discesa diminuisce al diminuire della quota e aumenta come la radice quadrata del carico alare.
=>
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Cap.8 – QUOTA TANGENZA
Quote di tangenza per il CP-1
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
8000
9000
0 2 4 6 8
Massimo R/C [m/s]
Quo
ta
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Cap.8 – QUOTA TANGENZA
TANGENZA
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Cap.8 – QUOTA TANGENZA
Tangenza Teorica (RC=0)Tangenza pratica (RC=0.5 m/s)
(circa 100 ft/min)Q uote di tangenza per il CJ-1
0
2000
4000
6000
8000
10000
12000
14000
16000
0 10 20 30 40 50Massimo R/C [m/s]
Quo
ta [m
]
Quota di tangenza teorica (R/C = 0) = 14935.2 mQuota di tangenza pratica (R/C = 0.5 m/s) = 14630.4 m
JET
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Cap.8 – QUOTA TANGENZA
Based on maximum climb rates
Absolute Ceiling = 0 ft/min ROC (quota tangenza teorica)
Service Ceiling = 100 ft/min ROC (quota tangenza pratica)
Cruise Ceiling = 300 ft/min ROC
Combat Ceiling = 500 ft/min ROC
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Cap.8 – TEMPO DI SALITA
RC=dh/dt CRdhdt/
= ∫=2
1/
h
h CRdht ∫=
2
0 /
h
CRdht
Partendo da S/L
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Q uota [m]
(R/C
)^-1
Il tempo è l’integrale (area sottesa)
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Cap.8 – TEMPO DI SALITA
∫=2
0 /
h
CRdht
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000
Q uota [m]
(R/C
)^-1
hbaRCMAX ⋅+=Se assumiamo come legge di RCmax(h) una legge lineare:
∫ ∫ ⋅+==
h
0
h
0MAXmin hba
dhRC
dht
( )[ ])aln(hbalnb1tMIN −⋅+=
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