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Perchè
la vela rimane aperta?
I
meccanismi che mantengono aperta la vela sembrano essere almeno tre
e tutti intervengono, in misura maggiore o minore, a seconda del "disegno"
dell'ala e delle condizione di volo.
Pressione all'interno della vela: l'aria che
entra dalle bocche gonfia la vela mantenendo, all'interno, una pressione
uniforme grazie ai fori presenti sulle centine. Questo meccanismo
è l'unico ad intervenire durante la fase di gonfiaggio, mentre durante
il volo stabilizzato fornisce soltanto un (pur notevole) contributo.
La pressione torna ad essere importantissima in caso di chiusura,
come hanno rivelato le "difficoltà" di riapertura che gravano sulle
ali con poche bocche o con bocche quasi chiuse (ad es. Trilair).
Forza aerodinamica totale: la forza aerodinamica
totale, che si genera quando un profilo alare vola con angoli di incidenza
compresi tra quello di massima velocità e quello di stallo, offre,
durante il volo, un notevole contributo al mantenimento dell'apertura.
Il suo effetto, come insegnano i diagrammi Cp e Cr, è maggiore agli
angoli di incidenza maggiori, e si riduce notevolmente per piccoli
angoli.
Ecco perchè un parapendio che vola alla massima velocità ha maggior
tendenza a "subire" le turbolenze: al contrario, volando alla velocità
di massima efficenza, si ottiene un ottimo compromesso tra compressione
e forza aerodinamica totale; questa, infatti, è la velocità da tenere
per minimizzare gli effetti delle turbolenze sull'ala (in altri termini,
per minimizzare le possibilità di chiusure).
È vero che, rallentando ulteriormente, la forza aerodinamica totale
tende ad aumentare, ma la compressione (su quasi tutti i modelli)
invece si riduce, in modo che la somma dei due meccanismi è inferiore
rispetto a quanto si ottiene alla velocità di massima efficenza.
Resistenza offerta dalla vela: mentre questo
meccanismo è pressochè ininfluente nelle condizioni normali di volo,
può addirittura divenire prevalente in casi particolari. Si pensi
allo stallo paracadutale, quando non esiste la forza aerodinamica
totale e la pressione dell'aria è minima: la vela resta aperta scendendo
con un alto tasso di caduta. Non dimentichiamo che, in fondo, i già
citati cupoloni rimanevano aperti esclusivamente per resistenza.
DISPOSITIVI
ANTI-CHIUSURA
Resta
comunque il fatto che le ali attuali chiudono molto meno di quanto
ci si potrebbe aspettare in base alle loro notevoli prestazioni: questo
brillante risultato è stato ottenuto anche grazie ad almeno due "stratagemmi",
che si oppongono alla chiusura o che accelerano le riaperture "spontanee":
la campanatura e lo svergolamento (inverso rispetto a quello
del deltaplano).
Mentre in un'ala "piatta", la forza aerodinamica che si genera nelle
varie sezioni è sempre verticale (dal centro alle estremità alari)
in un'ala "campanata" la forza aerodinamica è diretta "a raggiera".
Questo fatto comporta alcuni vantaggi di stabilità:
- in
primo luogo le estremità alari, "tirando" anche verso l'esterno
contribuiscono a creare e mantenere una tensione trasversale nella
vela stessa;
- nel
caso si verifichi una chiusura frontale centrale, le due semiali,
anzichè collassare verso il centro (come farebbero quelle di una
vela "piatta") tendono a favorire la distensione, e dunque la
riapertura della vela;
- nel
caso, molto più frequente e meno preoccupante, di una chiusura
laterale, il carico si ridistribuisce sulla parte di vela ancora
gonfia ed il volo mantiene ugualmente una sua linearità, fintantochè
la vela si riapre.
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Lo svergolamento,
cioè il differente angolo di incidenza che il bordo d'attacco presenta
passando dalle estremità alari alla parte centrale, è complementare
alla campanatura e ne favorisce le funzioni.
In condizioni normali di volo, infatti, le estremità alari hanno un
angolo di attacco maggiore rispetto al centro. In tal modo
una brusca riduzione dell'angolo di incidenza lungo tutto il bordo
d'attacco (come accade entrando in una discendenza) riduce maggiormente
la portanza nella sezione centrale (angolo di incidenza minore) rispetto
alle sezioni laterali (angolo maggiore): queste ultime potranno dunque
svolgere la funzione prima citata di "ridistendere" la vela.
Lo svergolamento, inoltre, rende anche più morbido e graduale lo stallo:
infatti, proprio per il loro maggiore angolo di incidenza (e per il
fatto che i freni agiscono prevalentemente su di esse), le sezioni
laterali stallano prima di quella centrale che continua, ancora per
qualche attimo, a generare portanza.
Nota: lo svergolamento "inverso" rispetto al deltaplano era
una realtà nei primi modelli di parapendio. Le ali più recenti hanno
abbandonato questo "stratagemma" e lo svergolamento è nullo o, addirittura,
le estremità alari presentano un'incidenza inferiore (di 1 grado)
rispetto alla parte centrale.
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