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Le ali del design

Il principio del volo. Il concetto di portanza aerodinamica. Analisi storica dei mezzi per la navigazione aerea. Il motore a reazione.
by

Erika Mirabello

on 1 March 2015

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Transcript of Le ali del design

Le ali del design
Erika Mirabello
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Inquinamento da traffico aereo
Le emissioni di anidride carbonica prodotte dal trasporto aereo
rappresentano il
2% delle emissioni globali.

I motori degli aerei producono:
anidride carbonica (CO2)
ossido di azoto (NOx)
idrocarburi (HC)
monossido di carbonio (CO)
fumo.

Gli effetti riguardano:
cambiamenti climatici (alta quota)
qualità dell'aria locale (bassa quota)

L'impatto dell'aviazione ad alta quota è legato alla produzione di anidride carbonica, la quale è una componente fondamentale dell'atmosfera terrestre, nonché il principale gas serra dopo il vapore acqueo. Essa contribuisce in modo sostanziale ad intrappolare la radiazione infrarossa della luce solare, riflettendola nuovamente verso la superficie terrestre (il cosiddetto effetto serra), impedendo, così, alla Terra di raffreddarsi. Ciò provoca un rapido riscaldamento del pianeta, al quale gli ecosistemi non hanno il tempo necessario per adattarsi.
Rotte del traffico aereo mondiale
Come si genera la spinta ascensionale
La portanza P che si oppone al peso Q dell'aereo provvede al suo sostentamento
Le forze trasmesse dall'aria agiscono sul dorso e sul ventre dell'ala.

una orizzontale R (resistenza)
La resistenza R si oppone al moto dell'aereo, ma è equilibrata dalla forza di trazione del propulsore
La risultante r della somma di tali forze è rivolta verso l'alto e leggermente inclinata all'indietro.
azione dell'aria sul profilo alare
R: resistenza
r: risultante delle forze che agiscono sul profilo
movimento
La risultante r viene scomposta in due forze:
una verticale P (portanza)
P: portanza
Bibliografia

Arduino Gianni, Tecnologia, Lattes, Torino, 2008;

Arduino Gianni, Operare e conoscere, Lattes, Torino, 1987;

AA.VV., Tecnologia e vita, Paravia, Torino, 1998.


Spunti problematici

Come fa un aereo a volare?

Qual è la materia prima fondamentale per la sua fabbricazione?

Che differenza c'è tra ceramica e porcellana?

Quali prodotti ci offre la moderna industria ceramica?

Questa industria crea problemi per l'ambiente?
I mezzi di trasporto via aria
Per poter costruire un mezzo capace di volare, l'uomo ha dovuto risolvere numerosi problemi:
la sostentazione del mezzo nell'aria;
la resistenza aerodinamica;
la propulsione;
il controllo e la guida.

La soluzione al primo problema è stata trovata costruendo, in un primo tempo, un mezzo più leggero dell'aria; in un secondo momento sfruttando l'azione che l'aria esercita sui corpi.
Il profilo aerodinamico del mezzo ha risolto il secondo problema.
Per la propulsione si è ricorso prima al motore a scoppio, poi a quello a reazione.
Per il controllo e la guida, sono stati realizzati degli organi di governo (timoni ed alettoni)
66 d.C
.
Sotto il regno di Nerone a Roma, Simon Mago fa un tentativo
di volo planato in presenza dell'imperatore, ma si uccide
1495-1506
Leonardo da Vinci compie approfonditi studi sul volo. Osserva il volo degli uccelli, ne studia l'anatomia, e progetta delle macchine volanti ad ali battenti
1782
Primo viaggio aereo in un aerostato ad aria calda, costruito dai fratelli Montgolfier
1852
Prima ascensione del pallone «dirigibile» a vapore di H. Giffard, a Parigi
1891-1896
Il tedesco Otto Lilienthal effettua numerosi voli in planata con un apparecchio di sua invenzione. Si uccide effettuando il 2000° volo
1903
Il 17 dicembre, negli Stati Uniti, a Kitty Hawh, i fratelli Wright effettuano il primo volo della storia a bordo di un mezzo più pesante dell'aria, mosso dal proprio motore
1947
Il Beli X-I, spinto da un motore a razzo, è il primo aereo pilotato a superare la velocità del suono
Le parti di un aereo
1. motori, due per ogni ala
2. alettoni
3. timone direzionale
4. deriva
5. impennaggio orizzontale
6. timone di profondità
7. fusoliera
8. zona passeggeri
9. cabina di pilotaggio
10. semiala
11. carrello anteriore
12. carrello centrale
Il motore a reazione ha un funzionamento
molto semplice, ma è in grado
di fornire spinte molto elevate ai
mezzi aerei che lo utilizzano.

Fondamentalmente è costituito da:
• una presa d'aria posta nella posizione
anteriore del motore;
• una prima turbina a palette detta
compressore;
• una camera di combustione;
• gli iniettori del carburante;
• una seconda turbina a palette;
• una bocca o getto di scarico.


Il motore a reazione
Il funzionamento segue le fasi di aspirazione, compressione, combustione, espansione, scarico, tutto avviene in modo continuo nelle varie zone del motore.
Spunti problematici

Come fa un aereo a volare?

Perché vola un aquilone?

Secondo te ci sono delle similitudini fra il volo dell'aereo e quello dell'aquilone?
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