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I TuttalaCosè il tuttala?

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I TuttalaCosè il tuttala?

1. Un velivolo che non presenta la classica coda con impennaggi verticali ed orizzontali

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I TuttalaCosè il tuttala?

1. Un velivolo che non presenta la classica coda con impennaggi verticali ed orizzontali

2. Un velivolo che presenta una serie di problematiche a causa di questa assenza

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I TuttalaCos’è il tuttala?

1. Un velivolo che non presenta la classica coda con impennaggi verticali ed orizzontali

2. Un velivolo che presenta una serie di problematiche a causa di questa assenza

3. Un velivolo che si è sviluppato tra gli anni ‘20 e gli anni ‘60

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I TuttalaLe tipologie:Esistono due principali tipologie di questi velivoli:

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I TuttalaLe tipologie:Esistono due principali tipologie di questi velivoli:

• Quella classica (detta tuttala puro), che non presenta niente al di fuori di un’unica ala, dove è annegata la fusoliera e il sistema motopropulsivo.

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I TuttalaLe tipologie:Esistono due principali tipologie di questi velivoli:

• Quella classica (detta tuttala puro), che non presenta niente al di fuori di un’unica ala, dove è annegata la fusoliera e il sistema motopropulsivo.

• Quella più comune, che presenta gli impennaggi verticali, sia come delle winglet alari, sia come delle derive poste sulle ali o sulla coda della fusoliera.

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I TuttalaI DifettiQuesta configurazione presenta dei problemi di stabilità attorno a tutti e tre gli

assi di rotazione del velivolo

- L’asse di imbardata, o asse verticale è quello attorno al quale si ha la stabilità laterale

- L’asse di rollio, o longitudinale, è quello attorno al quale si ha la stabilità longitudinale

- L’asse di beccheggio, o trasversale, è quello attorno al quale si ha la stabilità trasversale

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I TuttalaI DifettiOra analizziamo uno ad uno i problemi lungo i tre assi.

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I TuttalaI DifettiOra analizziamo uno ad uno i problemi lungo i tre assi.

Instabilità laterale (solo nelle configurazioni pure) : questa è dovuta all’assenza della deriva verticale, questo problema può dare fastidi in virate, poiché l’aereo non è aiutato da qualcosa attorno all’asse verticale, e di conseguenza tende a perdere quota, effetto comunque lieve se l’aereo non viaggia a basse velocità o comunque mantiene l’assetto di virata per poco tempo.

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I TuttalaI DifettiOra analizziamo uno ad uno i problemi lungo i tre assi.

Instabilità longitudinale: anche questa dovuta all’assenza di deriva verticale, può dare problemi quando il velivolo è poco inclinato e c’è presenza di vento laterale, il quale tende a far ruotare l’aereo con facilità rispetto ad un velivolo munito del timone verticale.

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I TuttalaI DifettiOra analizziamo uno ad uno i problemi lungo i tre assi.

Instabilità trasversale: questa è causata da un errato centraggio. E dà luogo a molti problemi causati dal bilanciamento dinamico che si effettuerà in volo per avere un volo rettilineo.

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I Difetti Asse di beccheggio

Attorno a questo asse possiamo avere due posizioni:

• Coda in giù

• Muso in giù

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I Difetti Asse di beccheggio

Analizziamo il primo: coda in giù. Conseguenze:

1) questa portanza addizionale aiuta la separazione del flusso verso le estremità alari, che porta ad uno stallo delle estremità alari, e di conseguenza porta all’entrata in vite;

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I Difetti Asse di beccheggio

Analizziamo il primo: coda in giù. Conseguenze:

1) questa portanza addizionale aiuta la separazione del flusso verso le estremità alari, che porta ad uno stallo delle estremità alari, e di conseguenza porta all’entrata in vite;

2) se questo fenomeno avviene in contemporanea su entrambe le estremità alari, causa uno “stallo posteriore”, molto pericoloso in prossimità del suolo;

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I Tuttala

I Difetti Asse di beccheggio

Analizziamo il primo: coda in giù. Conseguenze:

1) questa portanza addizionale aiuta la separazione del flusso verso le estremità alari, che porta ad uno stallo delle estremità alari, e di conseguenza porta all’entrata in vite;

2) se questo fenomeno avviene in contemporanea su entrambe le estremità alari, causa uno “stallo posteriore”, molto pericoloso in prossimità del suolo;

3) inoltre se entrambi gli elevoni si muovono in giù, ne consegue che l’ala acquista una coppia negativa,di conseguenza queste ali avranno la tendenza ad entrare in spirale , pericolosa in caso di volo strumentale;

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I Tuttala

I Difetti Asse di beccheggio

Analizziamo il primo: coda in giù. Conseguenze:

1) questa portanza addizionale aiuta la separazione del flusso verso le estremità alari, che porta ad uno stallo delle estremità alari, e di conseguenza porta all’entrata in vite;

2) se questo fenomeno avviene in contemporanea su entrambe le estremità alari, causa uno “stallo posteriore”, molto pericoloso in prossimità del suolo;

3) inoltre se entrambi gli elevoni si muovono in giù, ne consegue che l’ala acquista una coppia negativa,di conseguenza queste ali avranno la tendenza ad entrare in spirale , pericolosa in caso di volo strumentale;

4) infine questa coppia amplifica il problema dell’instabilità laterale.

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I Difetti Asse di beccheggio

Analizziamo il secondo: muso in giù. Conseguenze:

1) questa deportanza previene la separazione del flusso alle estremità, evitando quindi lo stallo d’estremità alare, evitando  così l’entrata in vite;

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I Difetti Asse di beccheggio

Analizziamo il secondo: muso in giù. Conseguenze:

1) questa deportanza previene la separazione del flusso alle estremità, evitando quindi lo stallo d’estremità alare, evitando  così l’entrata in vite;

2) la mancanza di distacco della vena fluida evita la presenza di uno stallo posteriore;

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I Tuttala

I Difetti Asse di beccheggio

Analizziamo il secondo: muso in giù. Conseguenze:

1) questa deportanza previene la separazione del flusso alle estremità, evitando quindi lo stallo d’estremità alare, evitando  così l’entrata in vite;

2) la mancanza di distacco della vena fluida evita la presenza di uno stallo posteriore;

3) entrambi gli elevoni su vuol dire la presenza di una coppia positiva, di conseguenza questa configurazione determina anche una certa stabilità in spirale, mentre l’aereo vira, questa è molto importante durante il volo strumentale;

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I Difetti Asse di beccheggio

Analizziamo il secondo: muso in giù. Conseguenze:

1) questa deportanza previene la separazione del flusso alle estremità, evitando quindi lo stallo d’estremità alare, evitando  così l’entrata in vite;

2) la mancanza di distacco della vena fluida evita la presenza di uno stallo posteriore;

3) entrambi gli elevoni su vuol dire la presenza di una coppia positiva, di conseguenza questa configurazione determina anche una certa stabilità in spirale, mentre l’aereo vira, questa è molto importante durante il volo strumentale;

4) questa coppia positiva aiuta anche a migliorare la stabilità attorno all’asse verticale;

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I Difetti Asse di beccheggio

Analizziamo il secondo: muso in giù. Conseguenze:

1) questa deportanza previene la separazione del flusso alle estremità, evitando quindi lo stallo d’estremità alare, evitando  così l’entrata in vite;

2) la mancanza di distacco della vena fluida evita la presenza di uno stallo posteriore;

3) entrambi gli elevoni su vuol dire la presenza di una coppia positiva, di conseguenza questa configurazione determina anche una certa stabilità in spirale, mentre l’aereo vira, questa è molto importante durante il volo strumentale;

4) questa coppia positiva aiuta anche a migliorare la stabilità attorno all’asse verticale;

5) il prezzo da pagare per questi vantaggi è l'aumento della resistenza indotta, e la maneggevolezza diminuisce rispetto ad un centraggio corretto.

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I TuttalaLe soluzioniPer risolvere questi problemi si sono usate le seguenti soluzioni:

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I TuttalaLe soluzioniPer risolvere questi problemi si sono usate le seguenti soluzioni:

• Svergolamento alare (geometrico + aerodinamico)

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I TuttalaLe soluzioniPer risolvere questi problemi si sono usate le seguenti soluzioni:

• Svergolamento alare (geometrico + aerodinamico)

• Profili autostabili

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I TuttalaLe soluzioniPer risolvere questi problemi si sono usate le seguenti soluzioni:

• Svergolamento alare (geometrico + aerodinamico)

• Profili autostabili

• Coda appuntita

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I TuttalaLe soluzioniPer risolvere questi problemi si sono usate le seguenti soluzioni:

• Svergolamento alare (geometrico + aerodinamico)

• Profili autostabili

• Coda appuntita

• Flap sul bordo d’uscita

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I TuttalaLe soluzioniLo svergolamento può essere di due tipi:

• Aerodinamico : questo consiste in una variazione del profilo, dall’attacco alare all’estremità alare.

• Geometrico: questo consiste nella variazione dell’angolo d’attacco del profilo, per esempio potremmo avere all’attacco alare un angolo di 7 °, per arrivare all’estremità con un angolo di -3°.

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I TuttalaLe soluzioni

Lo svergolamento serve a modificare l’andamento della portanza lungo l’apertura alare. Così facendo modifichiamo anche la resistenza.

Normalmente si usa lo svergolamento per ottenere alle estremità alari un valore di resistenza basso. In questo modo le superfici di controllo hanno una migliore efficienza.

Nei tuttala inoltre hanno anche l’effetto di stabilizzare l’aereo.

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I TuttalaLe soluzioniI profili autostabili:

Questi profili hanno la proprietà di autostabilizzarsi, senza la necessità di avere una superficie stabilizzante (il piano orizzontale di coda oppure le alette canard) staccata.

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I TuttalaLe soluzioniLa coda appuntita è un’idea dei fratelli Horten, serve per dare alla linea focale

dell’ala una forma come da figura. Inoltre in questo modo si fa in modo da accelerare la velocità del fluido in prossimità della mezzeria. Così facendo

riduciamo l’effetto della turbolenza che si crea in questa area, dovuta allo scontrarsi dei flussi causati

dalla differenza di pressione tra dorso e ventre dell’ala.

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I TuttalaLe soluzioniI flap in questo caso sono delle piccole superfici mobili poste su tutto il ventre del

bordo d’uscita, che possono ruotare verso il basso in senso orario di 90°.

Il movimento tra quelle dell’ala destra e quelle dell’ala sinistra può essere sia concorde che discorde.

Lo scopo di queste superfici è di frenare l’ala dove vengono estratti. Infatti questi flap servono ad avere lo stesso effetto di una deriva verticale. Lo ottengono poiché mentre rallentano un’ala, l’altra prosegue senza ulteriore resistenza, così si produce una rotazione del velivolo lungo l’asse verticale.

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I TuttalaI pregi

- La scarsa stabilità direzionale, che ci dava alcuni difetti, ci aiuta perché ci consente di ottenere una buona stabilità spirale, molto comoda in volo in termica.

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I TuttalaI pregi

- La scarsa stabilità direzionale, che ci dava alcuni difetti, ci aiuta perché ci consente di ottenere una buona stabilità spirale, molto comoda in volo in termica.

- Un tuttala ben progettato e realizzato è dotato di ottime caratteristiche di volo ed è molto difficile farlo entrare in vite.

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I TuttalaI pregi

- La scarsa stabilità direzionale, che ci dava alcuni difetti, ci aiuta perché ci consente di ottenere una buona stabilità spirale, molto comoda in volo in termica.

- Un tuttala ben progettato e realizzato è dotato di ottime caratteristiche di volo ed è molto difficile farlo entrare in vite.

- Questa configurazione presenta bassi valori di resistenza d’attrito.

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I TuttalaI pregi

- La scarsa stabilità direzionale, che ci dava alcuni difetti, ci aiuta perché ci consente di ottenere una buona stabilità spirale, molto comoda in volo in termica.

- Un tuttala ben progettato e realizzato è dotato di ottime caratteristiche di volo ed è molto difficile farlo entrare in vite.

- Questa configurazione presenta bassi valori di resistenza d’attrito.

- E’ molto facile montarvi una motorizzazione spingente, la quale migliora la stabilità del velivolo.

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I TuttalaI pregi

- La scarsa stabilità direzionale, che ci dava alcuni difetti, ci aiuta perché ci consente di ottenere una buona stabilità spirale, molto comoda in volo in termica.

- Un tuttala ben progettato e realizzato è dotato di ottime caratteristiche di volo ed è molto difficile farlo entrare in vite.

- Questa configurazione presenta bassi valori di resistenza d’attrito.

- E’ molto facile montarvi una motorizzazione spingente, la quale migliora la stabilità del velivolo.

- Il materiale necessario alla sua realizzazione è minore rispetto a quello di una configurazione classica.

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I TuttalaPer capire meglio la forma dei tuttala viene ora proposto un modello 3D. Il

velivolo è l’horten IX, oppure l’Ho-229.

Per sapere come realizzare un modello 3D clicca qui.