Ala a delta
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L'ala a delta è un tipo di ala utilizzata su aeroplani che possono volare a velocità supersonica. Deve il suo nome alla particolare forma in pianta, pressoché triangolare, che richiama quella della lettera maiuscola greca delta (Δ).
Descrizione
I primi studi su aeroplani con ali a delta vennero effettuati poco prima della seconda guerra mondiale in Germania da Neythen Woolford e da Boris Ivanovič Čeranovskij nell'Unione Sovietica, che fece volare il Cheranovsky BICh-3 primo aereo a motore con ala a delta. Tale soluzione cominciò tuttavia ad essere diffusamente utilizzata solo a partire dagli anni cinquanta; fu adottata per la prima volta dai caccia supersonici francesi Dassault Mirage e dai Convair americani, questi ultimi furono sviluppati con il supporto dell'ingegnere tedesco Alexander Lippisch che, negli anni '30, aveva realizzato diversi progetti sull'ala a delta.
La particolare geometria dell'ala a delta permette di far crescere il numero di Mach critico in quanto fa in modo che un vettore di velocità normale, alla stessa, sia inferiore al valore di velocità indisturbata. In questo modo, dato che i principali effetti aerodinamici dipendono unicamente dalla componente della velocità del flusso perpendicolare al bordo d'attacco, tutto va come se l'ala lavorasse in un regime di velocità minore. Ciò comporta anche una riduzione della portanza rispetto ad un'ala diritta proporzionale alla riduzione di velocità apparente.
Uno dei vantaggi principali della geometria a delta di basso allungamento consiste nel fatto che, in regime supersonico, il bordo d'attacco dell'ala rimane stabilmente dietro l'onda d'urto generata dalla prua del velivolo stesso, estremizzando dunque le caratteristiche delle ali a freccia.
Inoltre l'ala a delta permette un miglior collegamento con la fusoliera, consentendo di avere delle ali di maggior robustezza, di semplice realizzazione e con maggior spazio per il trasporto del carburante all'interno delle stesse. Normalmente, tutto il bordo d'uscita è dotato di superfici mobili che controllano contemporaneamente il rollio (svolgendo la funzione degli alettoni) e il beccheggio, eliminando dunque la necessità di stabilizzatori orizzontali separati. Per questo motivo, vengono spesso denominati elevoni (anglicismo, da elevator+aileron, che significano rispettivamente "equilibratore" e "alettone")
Un altro vantaggio consiste nel fatto che, al crescere dell'angolo d'attacco, il bordo d'attacco genera una schiera vorticosa che tende a tenere attaccato il flusso al dorso dell'ala, permettendo così di avere più elevati angoli d'incidenza, prima del sopraggiungere dello stallo.
Tra gli svantaggi invece quello dell'elevata velocità necessaria in fase di decollo ed atterraggio e che di conseguenza costrinse i primi velivoli dotati di questa configurazione alare ad operare da piste particolarmente lunghe. Il problema veniva accentuato nei velivoli operativi nella componente aerea adottata dalle marine militari.
Con il miglioramento delle prestazioni dei motori a reazione, i caccia con altre configurazioni alari potrebbero avere prestazioni simili ai caccia con ali a delta, anche durante manovre più difficili e in una più ampia gamma di altitudini. Quel che rimane dell'ala a delta composta può essere trovato sulla maggior parte degli aerei da caccia sotto forma di estensioni del bordo d'attacco. Queste sono effettivamente ali a delta molto piccole poste in modo che rimangano parallele al flusso d'aria in volo di crociera, ma che inizino a generare un vortice ad alti angoli d'attacco. Il vortice è quindi poi catturato sulla parte superiore dell'ala per fornire ulteriore portanza, combinando così le alte prestazioni-alfa del delta con l'alta efficienza di un'ala convenzionale. Molti aerei da caccia moderni, come il Saab JAS 39 Gripen, l'Eurofighter Typhoon e il Dassault Rafale, utilizzano una combinazione di canards e ala a delta.
Varianti
- L'ala a delta puro (in inglese: tailless delta) – senza piani di coda – è caduta in qualche modo in disgrazia a causa delle sue caratteristiche indesiderabili, in particolare la separazione del flusso ad alti angoli di attacco (le ali a freccia hanno problemi simili) e l'alta resistenza a bassa quota. Questo li limita essenzialmente all'impiego ad alta velocità, in ruoli di intercettore d'alta quota.
- L'ala a delta ritagliato (in inglese: cropped delta) con superfici di coda orizzontali, come sull'F-16.
- L'ala a doppio delta o ala a delta composto (in inglese: double delta, compound delta, in francese: aile brisée, aile double delta), la parte interna dell'ala ha un angolo di freccia molto alto, mentre la parte esterna ha meno angolo di freccia, per creare il vortice high-lift in modo più controllato, per ridurre la resistenza, permettendo quindi l'atterraggio del delta a velocità ragionevolmente basse. Questo disegno può essere visto sul caccia Saab Draken e negli studi per l'alta velocità nel trasporto civile (High Speed Civil Transport).
- L'ala a delta ogivale o ala ogivale o ala gotica (in inglese: ogee delta wing, ogival delta, in francese: aile gothique, aile en ogive), utilizzata sull'aereo di linea supersonico anglo-francese Concorde è simile alla precedente, ma con una curva che unisce le due parti, piuttosto che un angolo.
- L'ala a freccia spezzata (in inglese: cranked arrow) è una particolare forma di ala a doppio delta (o a delta composto) e utilizzata sul prototipo F-16XL "Cranked Arrow".
- L'ala a delta-canard (in inglese: delta-candard) è una particolare forma di ala delta nella quale le superfici di coda orizzontali sono sostituite dalle alette canard poste davanti all'ala a delta; come sui tre Eurocanards (Rafale, Typhoon e Gripen) che utilizzano la variante cropped delta-canard.
Schemi delle varianti
- ala a delta senza estremità (tailless delta)
- ala a delta con estremità (tailed delta)
- ala a delta tagliato (cropped delta)
- ala a delta ogivale (ogival delta)
- ala a doppio delta (double or compound delta)
- ala a delta-freccia spezzata (cranked arrow-delta)
- ala a delta-canard (cropped delta-canard)
Esempi di velivoli
Avro Canada CF-105 Arrow tailless delta
Chengdu J-10 delta-canard
Chengdu J-20 delta-canard
Chengdu J-7 tailed delta
Chengdu J-9 delta-canard
Shenyang J-8 tailed delta
JF-17 Thunder tailed delta
Helwan HA-300 tailed delta
Eurofighter Typhoon cropped delta-canard
Dassault Balzac tailless delta
Dassault MD 550 Mirage tailless delta
Dassault Milan tailless delta-canard
Dassault Mirage 2000 tailless delta
Dassault Mirage 4000 tailless delta
Dassault Mirage 5 tailless delta
Dassault Mirage 50 tailless delta
Dassault Mirage III tailless delta
Dassault Mirage IIIT tailless delta
Dassault Mirage IIIV tailless delta
Dassault Mirage IV tailless delta
Dassault Rafale cropped delta-canard
Payen PA-22
Payen PA-49
Concorde ala a delta ogivale
Avro 707 tailless delta
Avro Vulcan ala a delta ogivale
Boulton Paul P.111
British Aerospace EAP cropped delta-canard
Fairey Delta 1
Fairey Delta 2
Gloster Javelin
Handley Page HP.115
DFS 39
DFS 40
Lippisch Delta
Lippisch P.13a
HAL Tejas tailless delta
IAI Kfir/IAI Nammer tailless delta-canard
IAI Lavi tailless delta-canard
IAI Nesher/IAI Dagger/IAI Finger tailless delta
Mitsubishi F-2 ala a delta ritagliato
Atlas Cheetah tailless delta-canard
Buran Space Shuttle ala a doppio delta
Chyeranovskii BICh-3 tailless delta
Lavochkin La-250 tailed delta
Mikoyan MiG 1.44 delta-canard
Mikoyan-Gurevich MiG-105 'Spiral' ala a doppio delta
Mikoyan-Gurevich MiG-21 'Fishbed' tailed delta
Mikoyan-Gurevich Ye-150, Ye-151, Ye-152A, Ye-152 tailed delta
Myasishchev M-50 tailed delta
Sukhoi Su-11 'Fishpot' tailed delta
Sukhoi Su-15 'Flagon' tailed delta
Sukhoi Su-9 'Fishpot' tailed delta
Sukhoi T-4 / 100 Sotka ala a doppio delta
Tupolev Tu-141 tailless delta
Tupolev Tu-144 ala a doppio delta (ala a delta ogivale solo nel prototipo)
Tupolev Tu-244 ala a doppio delta
Tupolev Tu-444 ala a doppio delta
Saab 210 ala a doppio delta
Saab 35 Draken ala a doppio delta
Saab 36 ala a doppio delta
Saab 37 Viggen tailless delta-canard
Saab JAS 39 Gripen cropped delta-canard
Boeing 2707
Boeing X-20 Dyna-Soar
Boeing X-32
Convair B-58 Hustler
Convair F-102 Delta Dagger
Convair F-106 Delta Dart
Convair XF-92
Convair XF2Y-1 Sea Dart
Convair XFY
Douglas A-4 Skyhawk
Douglas F4D Skyray
Douglas F5D Skylancer
Dyke Delta
General Dynamics F-16 Fighting Falcon ala a delta ritagliato
General Dynamics F-16XL ala a delta-freccia spezzata
Lockheed A-12
Lockheed D-21/M-21
Lockheed L-2000
Lockheed SR-71
Lockheed YF-12
North American XB-70 Valkyrie
North American XF-108 Rapier
Space Shuttle Orbiter ala a doppio delta
Novi Avion
Bibliografia
- Dizionario Aeronautico Illustrato, inglese-italiano italiano-inglese. IBN Editore, Roma - 1ª ed. 2001
- termini_aeronautici, C.U.N. - Centro Ufologico Nazionale - Sezione TriVeneto.
Voci correlate
Altri progetti
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Collegamenti esterni
(FR) Configurations d'avion - Type d'ailes, su avionslegendaires.net. URL consultato il 18 giugno 2010.
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