Configurazione Aerodinamica di Velivoli ad Elevati Angoli di Attacco

Viene discusso il tema della supermanovrabilità e del controllo del velivolo ad elevati angoli di attacco, con particolare riferimento al comportamento delle superifici di controllo ad HAoA (High Angles of Attack) ed alla generazione di portanza nella fase di Post-Stallo. Viene dedicato molto spazio allo studio della struttura vorticosa che caratterizza il flusso su un'ala ad elevati angoli di incidenza, e gli effetti della scia sulle superfici di controllo del velivolo.

Si presenta uno studio sull'aerodinamica degli elevati angoli di attacco, ponendo particolare attenzione ai seguenti argomenti:

- Studio del flusso vorticoso su un'ala con pianta a delta, con risultati sulle velocità misurate nelle diverse strutture che compongono il vortice, misure sia sperimentali che ricavate da studi con CFD.
- Aerodinamica non lineare di Ali a delta ad HAoA, dove si studia il flusso sull'ala in presenza del vortex breakdown, illustrando un metodo numerico per predirne la posizione sull'ala.
- Descrizione approfondita del Vortex Breakdown e Vortex Bursting. Dopo l'analisi del flusso ad HAoA, si passa ad illustrare i metodi finora studiati e sviluppati per permettere al velivolo di sostentarsi e per preservare la controllabilità e manovrabilità. Tra le soluzioni più promettenti sono analizzate in dettaglio le seguenti:

- LEX: Leading Edge Extensions, Strakes.
- Vortex Flaps.
- Canards.
- Configurazione Alare FORWARD-SWEPT, che trova la sua applicazione nel Grumman X-29 e nel S-37 Berkut.

Per preservare la manovrabilità e controllabilità del velivolo ad HAoA, è strettamente necessario intervenire in particolare sul controllo dell'imbardata e del rollio, con i seguenti sistemi di controllo:

- Forebody Strakes.
- Vortex Flaps ad apertura differenziale discorde (Yaw), e concorde (Roll).
- Forebody Blowing, cioè un sistema di iniezione d'aria sul muso.
- Studio della geometria del forebody per aumentare la controllabilità.
- Chines.

E' inoltre affrontato il tema del wing rock e del Tail buffetting, entrambi fenomeni che riguardano la dinamica del velivolo quando alcune parti di esso, in particolare la sezione di coda, sono investite dalla scia sia dei propulsori che dell'ala principale. Tutto ciò ha una forte ripercussione sia sull'efficacia del controllo del velivolo da parte del pilota, sia sulla stabilità dinamica, ma anche sulla stabilità strutturale dell'aeromobile.


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