AEROPLANI L'ALA – 1a parte · 2014-02-07 · vicine all’estremità dell’ala devono sopportare...
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AEROPLANI L'ALA – 1a parte
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L’ala e le sue partiBordo di attacco
-Bordo di uscita
-Bordo di estremità
-Cassone (semplice o multiplo)
-Alettoni
-Ipersostentatori
-Pianetto
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CarichiCarichiCarichi distribuiti
Portanza aerodinamica
Peso proprio
Carichi concentrati
Gondole motrici
Serbatoi
Carrelli
Nei limiti del possibile, i carichi concentrati si mettono in prossimità della fusoliera per ridurre il momento di inerzia del velivolo e quindi per migliorarne la manovrabilità.
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Suddivisione delle ali agli effetti strutturali Suddivisione delle ali agli effetti strutturali
Ali a sforzi concentratiAli a sforzi diluiti (“a guscio”)
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Materiali di più corrente impiegoMateriali di più corrente impiego
LegnamiMetalli
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LegnamiLegnamiAghifoglie
Stika spruce
White spruce
Abete rosso
Abete bianco
Oregon pine, Douglas fire
Latifoglie
Pioppo
Liriodendro o Tuliper
Okumè
Betulla
Noce
Frassino
Faggio
I compensati sono costituiti da sfoglie sottili di legno incollate incrociando le venature per uniformare la resistenza in tutte le direzioni (abete, betulla, pioppo, frassino)
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LegnamiLegnami-Peso specifico: 400-600 kp/mc
(balsa: 140 kp/mc)
-Tensione di rottura a flessione: 70-100
N/mmq
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MetalliMetalli
Leghe ultra-leggerea base di magnesio (peso specifico 1800-2000 kp/m3)carico di rottura: 200-300 N/mm2
es: Elektron
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MetalliMetalli
Leghe leggere
a base di alluminio (peso specifico 2800-3000 kp/mc)
-con rame (3-5%)duralluminio (dural)carico di rottura: 400-460 N/mmqes: aldal
avionalidumin
-senza rame(migliore resistenza alla corrosione)es: anticorodal
idronalperalumanalumag
-con siliciocarico di rottura: 170-200 N/mmqes: silumin
alusil
-con zincocarico di rottura: 600-750 N/mmq
es: zicral
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MetalliMetalli
Leghe di titanio
a base di titanio (peso specifico 4500 kp/mc)
eccellenti proprietà meccanichecarico di rottura: 600-1100 N/mmq
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MetalliMetalli
Acciai
(peso specifico 7900 kp/mc)carico di rottura > 1000 N/mmq
usati per la costruzione di elementi particolari:castelli motoritrespoli carrellipiastre di attaccopernispinotti delle ali e degli impennaggisolette longheroni (talvolta)
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Elementi costruttiviElementi costruttivi
LongheroniCorrentiCentineRivestimento
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Elementi costruttiviElementi costruttiviVincolo con la fusoliera
A sbalzoA semisbalzo
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Elementi costruttiviElementi costruttiviPosizione relativa alla fusoliera
BassaMediaAlta
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Elementi costruttiviElementi costruttiviNumero di longheroni
MonolongheroneBilongheroneMultilongherone
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LongheroniLongheroni
Materiali più usati: legnometallo
Elementi costitutivi:AnimaSolette
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Longheroni in legnoLongheroni in legnoAnime
Una o piùIn compensatoRaramente
alleggerite con fori per passaggio tubazioni
Solette
Una coppiaLamelle incollate tra
loroDifferenti spessori a
causa della diversa resistenza a trazione e a compressione
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Longheroni in legnoLongheroni in legno
Solette di diverse sezioni e rastremate
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Longheroni in metalloLongheroni in metallo- Reticolari- Ad anima piena- Ad anima doppia
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Longheroni in metalloLongheroni in metallo
- Facilitare il collegamento con gli elementi adiacenti (anime, centine, rivestimento)
- Facilitare le variazioni di sezione lungo l’apertura alare
- Facilitare la realizzazione degli attacchi
Oltre a sopportare il momento flettente, le solette devono:
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Longheroni in metalloLongheroni in metallo
- C- L- T
Sezioni preferite per le solette:
- Rettangolare piena- Tubolari concentrici- Piattabande chiodate
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Longheroni in metalloLongheroni in metallo
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Longheroni in metalloLongheroni in metalloQuando le solette sono a contatto del rivestimento
devono essere lavorate per seguire il profilo alare.Si possono usare dei profili curvi che toccano il
rivestimento in un solo punto.La soluzione più usata è quella di non poggiare il
rivestimento sulla soletta.Materiali preferiti: dural, zicral, acciaio.
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Longheroni in metalloLongheroni in metallo-Le sezioni delle solette più vicine all’estremità dell’ala devono sopportare momenti flettenti sempre più piccoli e pertanto possono essere realizzate con sezioni più piccole rispetto a quelle dell’attacco alare.
-Si parla in questo caso di “rastremazione” longitudinale del longherone
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Longheroni in metallo di tipo reticolare
Longheroni in metallo di tipo reticolare
- L’anima (o “parete”) è costituita da aste di tubo, profilati a L o a T, in acciaio o dural, saldati o chiodati.
- La sezione preferita per prestazioni/peso è quella circolare.
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Longheroni in metallo di tipo reticolare
Longheroni in metallo di tipo reticolare
- La difficoltà delle aste tubolari è quella di realizzare delle estremità che si possano collegare facilmente agli altri elementi.
- Estremità in:1 – profilato estruso con ali curve2 – giunto a bicchiere in acciaio stampato
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Longheroni in metallo di tipo reticolare
Longheroni in metallo di tipo reticolare
Estremità in:1 – profilato estruso con
ali curve2 – giunto a bicchiere in
acciaio stampato
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Longheroni in metallo ad anima semplice
Longheroni in metallo ad anima semplice
Regime di funzionamento:-in tensione tangenziale (normale)-in tensione diagonale (quando
compaiono ondulazioni parallele inclinate a 45° che segnalano il superamento del carico di punta delle ipotetiche aste compresse affiancate che costituiscono l’anima)
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Longheroni in metallo ad anima semplice
Longheroni in metallo ad anima semplice
Anima in tensione tangenziale:spesso alleggerita con fori irrigiditi tramite risvolto del bordo della luce
Anima in tensione diagonale:rinforzata con montanti molto fitti e di notevole rigidezza
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Longheroni in metallo ad anima doppia
Longheroni in metallo ad anima doppia
Il longherone possiede una maggior rigidezza torsionale
Almeno una delle due anime deve essere forata per permettere la chiodatura