Gli Ipersostentatori

Prima del decollo o dell’atterraggio avete mai sentito un rumore idraulico o avete visto muoversi i bordi dell’ala? Oggi parleremo degli ipersostentatori, noti in gergo come "flap" e "slat". I flap sono situati nella parte posteriore dell’ala, nota come bordo d’uscita, mentre gli slat secondi nella parte anteriore, nota come bordo d’attacco.

Con riferimento all’immagine sopra si possono identificare gli slat ai numeri 6 e 5, rispettivamente noti come slat esterni e slat interni per la loro posizione sull’apertura alare. La stessa divisione vale anche per i flap, ai numeri 7 e 9.

Se prendiamo come esempio un comune volo di un aeromobile di linea, possiamo identificare cinque diverse fasi di volo: decollo, salita, crociera, discesa e atterraggio. Di conseguenza, un aeromobile non può essere progettato per essere efficiente al massimo in ognuno di queste, senza che ci siano cambi nella configurazione di base, nota anche come pulita (clean). 

A cosa servono gli ipersostentatori?

In fase di decollo, il dispiegamento degli ipersostentatori aumenta il coefficiente di portanza del profilo alare, ossia la geometria della sezione perpendicolare al flusso aerodinamico, e quindi diminuisce la velocità a cui l’aeromobile può staccarsi dal suolo. Infatti, il coefficiente di portanza del profilo alare è direttamente correlato alla geometria della stessa e quindi allo spessore del profilo, che aumenta con l’uso di flap e slat.

Cosa s'intende per coefficiente di portanza?

Il coefficiente di portanza è un valore che dipende dalla geometria stessa del profilo alare; in particolare, dalla sua curvatura che influisce sulla capacità di deviare il flusso aerodinamico, determinandone il valore. Lo stesso effetto, per la diminuzione delle velocità di approccio alla pista, è usato in fase di atterraggio dove però di solito viene usato un angolo di flap più aggressivo, così da aumentare anche la resistenza dell’aria, utile in fase di frenata. Solitamente in fase di decollo l’angolo è tra i 10/15°, mentre in fase di atterraggio tra i 30 e i 40°.

Effetti del cambio di profilo alare

Ovviamente questo cambio del profilo alare aumenta le zone turbolente del flusso aerodinamico sull’ala, effetto mitigato dagli slat, che hanno anche la funzione di energizzare il flusso d’aria e ritardare la separazione dello stesso dall'ala, fenomeno noto come "stallo", che causerebbe al contrario una diminuzione di portanza, la forza che spinge il velivolo verso l'alto.

In Figura 4 si vede chiaramente che esiste un piccolo spazio tra lo slat e l’ala: lì passa il flusso d’aria che permette la rienergizzazione del flusso turbolento vicino ad una superficie dell’ala, noto come strato limite, ritardandone lo stallo.