Esercizio
Carico aerodinamico sul piano orizzontale di coda
in condizioni di volo fondamentali
Si consideri un velivolo da trasporto a breve raggio caratterizzato dai dati riportati nella tabella 1.
Tabella 1 Dati caratteristici del velivolo.
Massa totale, m D W =g
18500 kg
Superficie alare, S
82 m2
Corda media aerodinamica (c.m.a.), cN
3;50 m
Raggio d’inerzia rispetto all’asse di beccheggio, y
3;535 m
Distanza del baricentro del velivolo completo dal centro
di pressione del piano orizzontale di coda, `H
9;20 m
Distanza del baricentro del velivolo dal baricentro del
piano orizzontale di coda, XH
9;60 m
Massa del piano orizzontale di coda, mH
250 kg
CL;max
1:4
CL;min (max in volo rovescio)
1:1
Velocità equivalente massima, VD
600 km=h
Fattore di carico limite, nlim
3
Fattore di carico limite in volo rovescio, nlim;r
1:5
Escursione baricentro
0;20cN 0;30cN
Dette VS la velocità di stallo in volo diritto a fattore di carico unitario, VS .nlim / la velocità di stallo in volo a fattore
di carico massimo e VD la velocità limite, alcuni punti caratteristici del diagramma di manovra restano definiti
come riportato nella tabella 2.
Tabella 2 Punti caratteristici del diagramma di manovra.
Punto
Velocità equivalente
Fattore di carico
A
VS .nlim /
3;0
B
VD
3;0
C
VD
0
D
VD
1;0
E
0;7 VD
1;5
F
VS .nlim;r /
1;5
Infine, nella figura 1 è riportata la curva del coefficiente di momento Cm;WB del velivolo parziale rispetto al punto A0 , proiezione ortogonale del bordo di attacco della corda media aerodinamica sulla retta ad essa parallela e
passante per il baricentro del velivolo completo.
1;5
CM;WB
1
0;5
CL
A0
O
0
xG
cN
isoclina per CL D 0
0;5
cN
1
1;5
0;4
0;2
0
0;2
CM;WB e CM
Figura 1 Diagramma del coefficiente di momento del velivolo parziale rispetto al punto A0 —
proiezione ortogonale del bordo di attacco della corda media aerodinamica sulla retta
ad essa parallela e passante per il baricentro — in funzione del CL del velivolo
completo. Nel piano .Cm;WB ; CL /, si è tracciata l’isoclina passante per il punto a
CL D 0.
Si richiede di:
tracciare il diagramma di manovra completo (volo diritto e rovescio),
calcolare e riportare in grafico le curve del carico aerodinamico LH di equilibrio, in condizioni di volo
fondamentali, in funzione della velocità equivalente di volo per tutti i punti del diagramma di manovra e per
baricentro posto, rispettivamente, al 25% ed al 30% della corda media aerodinamica,
tracciare insieme al grafico precedente anche le curve di LH relative al volo a fattore di carico unitario.
Suggerimento: disponendo del diagramma riportato nella figura 1 si consiglia di procedere per via grafica. Nel
grafico è riportato il segmento rappresentativo della corda media aerodinamica sul quale va staccata la posizione
del baricentro. Tale segmento ha lunghezza cN (nella stessa scala dei CM ) e dista h cN dall’asse delle ascisse
(secondo la scala dei CL ). Il polo dei momenti A0 corrisponde al punto .0; h/ mentre il baricentro corrisponderà
al punto G .xN G ; h/ dove xN G D xG =c.
N Detta r la retta passante per l’origine O .0; 0/ e per G, si dirà P 0 il
punto di r corrispondente ad un valore del CL del velivolo completo staccato dall’asse delle ordinate. L’isoclina
dal punto P 0 intersecherà la curva del momento in un punto P 00 a cui corrisponderà una coppia .CL;WB ; CM;WB /
dalla quale è possibile risalire al carico aerodinamico di equilibrio LH .
Esercizio
Carico aerodinamico sul piano orizzontale di coda
in condizioni di volo complementari
Assegnate le necessarie caratteristiche aerodinamiche, inerziali e geometriche di un velivolo, determinare le curve
del carico totale gravante sul piano orizzontale di coda in condizioni di volo complementari (manovra cabrapicchia) per baricentro posto al 25% ed al 30% della corda media aerodinamica alare.
Per i dati del velivolo ci si riferisca all’esercizio precedente.