Per capire come fanno gli aerei a volare, è importante prima comprendere le basi dell’aerodinamica, lo studio del moto e dell’interazione dell’aria e dei fluidi.
Gli aeroplani utilizzano quattro principi fondamentali dell’aerodinamica per rimanere in aria: portanza, resistenza, resistenza indotta e trasferimento di peso.
La portanza si crea quando il profilo aereo si muove più velocemente dell’aria circostante. La resistenza aerodinamica si crea quando gli oggetti si muovono nell’aria e ne provocano le onde. La resistenza aerodinamica indotta si crea quando un oggetto interagisce con l’aria circostante, come un’ala che vola nel vento. Il trasferimento di peso è il modo in cui un aereo utilizza le ali per spostare il peso dalla parte anteriore a quella posteriore.
La storia del volo
La storia del volo è lunga e affascinante e comprende tutti i tipi di mezzi di trasporto. Dall’antichità fino all’inizio del XX secolo, le persone si affidavano a cavalli o carri per spostarsi. Tuttavia, le cose cambiarono radicalmente nel 1916, quando il francese Louis Blériot fu il primo a volare attraverso la Manica. Da allora, ci sono state innumerevoli altre pietre miliari nella storia del volo, tra cui il primo volo spaziale con equipaggio di Yuri Gagarin nel 1961 e i primi passi di Neil Armstrong sulla Luna nel 1969. Ci sono così tanti fatti e curiosità interessanti sull’aviazione che è difficile sapere da dove cominciare! Ecco cinque motivi per cui gli aerei possono volare:
1. L’aerodinamica – Uno dei motivi principali per cui gli aerei possono volare è l’aerodinamica. L’aerodinamica è lo studio di come l’aria influisce sugli oggetti e di come gli oggetti influiscono sull’aria. È responsabile di tutto, dai gabinetti volanti ai motori degli aerei, e gioca un ruolo fondamentale nel modo in cui gli aerei sono in grado di viaggiare nell’aria.
2. Struttura alare – Un altro fattore chiave per il volo degli aerei è la struttura alare. Le ali sono essenzialmente pezzi di tessuto o di metallo che sono attaccati al telaio dell’aereo e lo aiutano a sollevarsi da terra. La forma e le dimensioni delle ali di un aereo sono fondamentali, in quanto determinano l’efficacia del volo.
3. Eliche – Le eliche di un aereo sono essenzialmente delle pale giganti che lo aiutano a muoversi nell’aria. Sono alimentate da un motore e lavorano insieme alle ali dell’aereo per creare portanza.
4. Motori – Gli aerei hanno bisogno di motori per alimentare le eliche e altri sistemi, come le luci e le apparecchiature di navigazione. I diversi tipi di motori hanno capacità e forza diverse, quindi i vari tipi di aerei sono progettati per utilizzare tipi specifici di motori.
5. Condizioni meteorologiche – Le condizioni meteorologiche sono un fattore importante per il volo, sia in fase di decollo che di atterraggio. Se il tempo è brutto, ad esempio, può essere difficile per un aereo decollare o atterrare in sicurezza.
Come funzionano gli aerei
Un aereo vola perché la pressione dell’aria sotto di esso è maggiore della pressione atmosferica sopra di esso. Quando un aereo decolla, la pressione dell’aria scende al di sotto di quella atmosferica mentre l’aereo sale nel cielo. Più l’aereo va veloce, più aria gli serve per raggiungere l’altitudine di crociera.
Quando un aereo raggiunge l’altitudine di crociera, la pressione dell’aria è uguale o leggermente superiore alla pressione atmosferica. La pressione dell’aria è costante anche quando un aereo vola a velocità costante. Pertanto, l’aereo si affida a un sistema di ventole e pompe per mantenere costante la pressione dell’aria all’interno dell’aereo.
Quando un aereo si trova ad altitudine di crociera, la pressione dell’aria all’interno della cabina è uguale o leggermente superiore a quella esterna. Questo è il motivo per cui gli aerei sono pressurizzati, in modo che i passeggeri possano respirare comodamente. Se la pressione dell’aria all’interno di un aereo dovesse scendere al di sotto della pressione atmosferica, la pressione in cabina aumenterebbe e potrebbe ferire i passeggeri.
Le ali di un aereo generano portanza perché la pressione dell’aria sopra e sotto l’ala è diversa. L’aria a pressione maggiore spinge verso il basso l’aria a pressione minore, creando una forza che solleva l’aeroplano.