Aeronautica

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L'aeronautica è la scienza applicata che studia le leggi fisiche che sottintendono al volo nell'atmosfera terrestre degli aeromobili (in particolare aeroplani) e alle loro tecniche costruttive.

Qualsiasi cosa si muova nell'aria, è detta aerodinamica. Essendo un fluido, l'aria, ha una densità propria. Qualsiasi velivolo è studiato non per attraversare ma per spostare una massa d'aria in modo che esso mantenga un certo equilibrio spostandosi da un punto ad un altro.

Storia dell'aeronautica[modifica | modifica wikitesto]

Il sogno del volo ha accompagnato l'uomo lungo tutta la sua storia. Il primo costruttore di un oggetto alato risultò il matematico e filosofo Archita da Taranto,[1] vissuto quattro secoli prima di Cristo, che avrebbe realizzato un oggetto alato in grado di effettuare brevi voli.

I primi progetti degni di nota possono essere fatti risalire fino al Rinascimento e alle macchine volanti immaginate da Leonardo da Vinci che per prime sfiorarono l'idea moderna dell'elicottero. Da questo momento in poi numerosi uomini di scienza si interessarono alle caratteristiche della navigazione aerea, basta pensare al libro De motu animalium di Giovanni Alfonso Borelli (1680) nel quale l'autore analizzò le possibilità dell'uomo di mantenersi in aria con le proprie forze muscolari, in rapporto alle caratteristiche dei volatili. Negli stessi anni, il matematico Francesco Lana nel suo libro intitolato Prodromo, ovvero saggio di alcune invenzioni nuove (1670), sostenne che sarebbe stato possibile innalzarsi mediante grandi sfere vuote di rame, dalle quali si estraesse l'aria. Seppur irrealizzabile a causa del maggior peso delle sfere rispetto alla spinta, questo progetto applicò il principio di Archimede, lo stesso ripreso per il funzionamento dell'aerostato.

Per vedere comunque il primo oggetto 'costruito dall'uomo' alzarsi in volo bisogna arrivare fino al 1783, quando i fratelli Montgolfier realizzarono la prima mongolfiera, da cui i moderni palloni aerostatici.

Verso la fine dell'Ottocento il tedesco Otto Lilienthal riscosse un buon numero di successi (circa 2000), grazie ad un apparecchio prototipo dell'aliante.

L'aeronautica moderna nasce comunque agli inizi del XX secolo, con il primo volo del Flyer, l'aeroplano progettato dai fratelli Wright nel 1903, di fatto il primo mezzo più pesante dell'aria ad alzarsi in volo.

Durante il XX secolo l'aeronautica ha avuto uno sviluppo tecnologico senza precedenti, con una fortissima diffusione sia in campo militare che civile, fino a giungere, nella seconda metà del secolo, alla realizzazione di mezzi capaci di abbandonare l'atmosfera.

Tra i momenti memorabili dell'aeronautica, si annoverano quelli dell'attraversata della Manica, compiuta dal francese Louis Blériot in 37 minuti, nel 1909, con un motore italiano di marca Anzani.

L'Italia introdusse per prima l'uso bellico degli aeroplani durante la Guerra libica (1911-1912) che poi venne esteso nella prima guerra mondiale.

Il 21 maggio 1927 lo statunitense Charles Lindbergh attraversò per primo l'Atlantico senza effettuare soste. Fra i due conflitti mondiali il metallo prese il posto del legno, come materiale costruttivo e sia il dirigibile e sia l'idrovolante raggiunsero grande diffusione.

Verso la fine degli anni trenta venne adottata la propulsione senza elica, basata sul motore a reazione e negli anni cinquanta si diffuse l'uso del motore a turbina che consentirono di raggiungere velocità di volo inimmaginabili soltanto qualche anno prima.

Generalità sulle macchine volanti[modifica | modifica wikitesto]

Una macchina volante, in generale, è un mezzo atto a trasportare ad una certa velocità, da un posto ad un altro per una certa distanza, un carico, sia esso costituito da merci o da persone, oppure un carico bellico, sollevandosi da terra. Ciò comporta quindi che una macchina volante, detta anche aeromobile, debba muoversi in uno spazio a tre dimensioni, contrariamente ad un veicolo terrestre o una nave, che si muovono su una superficie. Una macchina terrestre, infatti, deve essere controllabile in due sole direzioni, mentre il controllo di un aeromobile richiede sistemi che garantiscano il moto corretto anche nella direzione verticale.

Qualsiasi macchina volante può traslare in 3 direzioni:

  • alto, basso;
  • destra, sinistra;
  • avanti;
  • indietro (valido solo per alcuni tipi di macchina volante).

e ruotare attorno a 3 assi:

  1. l'asse trasversale detto anche asse di beccheggio; il movimento di beccheggio consente di cabrare o picchiare, cioè di portare il muso dell'aeromobile in alto oppure in basso, rispettivamente
  2. l'asse verticale, detto anche asse d'imbardata; il movimento d'imbardata consente di spostare il muso dell'aeromobile a destra oppure a sinistra
  3. l'asse longitudinale o di rollio; il movimento di rollio consente di virare, cioè di generare una forza centripeta che curva la traiettoria del baricentro dell'aeromobile

L'asse longitudinale collega la poppa al muso, mentre l'asse trasversale collega le estremità delle ali. Tutti e tre gli assi sono ortogonali fra loro e s'incontrano in un punto che si fa coincidere con il baricentro dell'aeromobile.

Essendo le macchine volanti dotate di massa, esse sono soggette ad una forza peso derivante dall'accelerazione di gravità. Per vincere questa forza e far sì che la macchina si sollevi da terra si deve creare una "sostentazione" e ad essa si dovrà aggiungere una "propulsione".

Esistono due tipi di sostentazione: statica e dinamica. La prima (derivante dal principio della spinta di Archimede) consiste nel riempire un aerostato di un fluido più leggero dell'aria (come ad esempio l'elio) e creare uno squilibrio delle forze verticali. In questo modo si ha un movimento verso l'alto.

Nel secondo caso, invece, quello della sostentazione dinamica, si ha la necessità di un moto relativo tra la macchina ed il fluido.

In generale possiamo distinguere la propulsione in: a reazione o inerziale.

La prima consiste nell'accelerare una massa di fluido in una certa direzione e sfruttare la "reazione" per avere un moto in senso opposto; orientando la reazione, si può orientare la direzione della spinta. Nel caso della propulsione inerziale, si sfrutta invece l'energia potenziale che un corpo acquista se portato in quota e liberato in un campo gravitazionale (quale quello terrestre). La macchina, infatti, perdendo quota, acquista energia cinetica e quindi, velocità.

Elementi di dinamica del volo[modifica | modifica wikitesto]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Universo, De Agostini, Novara, Vol. I, 1962, pag.80-85

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Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]

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