Come dimostrare il volo planato

tramite: O2O
Difficoltà: media
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Introduzione

È opinione comune credere che un velivolo stia in aria grazie al suo motore; questo non è propriamente vero: il propulsore è necessario per alzarsi in volo, per seguire una determinata rotta e così via, è necessario, insomma, per la condotta corretta di un viaggio aereo, ma non è lui che permette ad un aereo di volare.

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Già alla fine del 1400 Leonardo da Vinci, con il suo mirabile genio, aveva gettato i principi dell'aerodinamica moderna. Osservando gli uccelli aveva capito una cosa fondamentale e cioè che il volo poteva avvenire sia battendo le ali che tenendole ferme (si pensi ai gabbiani, capaci di percorrere lunghissimi tratti senza un solo battito di ali), in altre parole sia con il motore che senza. Ma la sua intuizione si era spinta ben oltre, trovando delle analogie di comportamento dell'aria e dell'acqua e trattando quindi la prima, al pari della seconda, come un fluido. In sostanza il genio aveva capito che il volo avviene per l'influenza dell'aria sull'ala, indipendentemente dal fatto che sia l'una o l'altra a muoversi. Ai fini del volo un'ala che scorre in una massa d'aria ferma si comporta nello stesso modo di un'ala ferma che viene investita da un flusso d'aria in movimento. Leonardo credeva, ed in parte si è poi dimostrato vero, che l'ala fosse in qualche modo "sorretta" scorrendo sull'aria ed è chiaro come in quest'ottica sia assolutamente ininfluente chi sia a muoversi: al giorno d'oggi per definire questo fenomeno si parla infatti di "vento relativo". La funzione del battito, nella mente di Leonardo, era di comprimere l'aria la quale poi dilatandosi nuovamente, come una sorta di materiale elastico, avrebbe dato all'ala la spinta verso l'alto (oggi la definiamo "portanza") necessaria al volo.

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L'importanza della forma.
Che una forma affusolata offra meno resistenza all'avanzamento nell'aria è cosa evidentissima anche empiricamente, non altrettanto intuitivo è il perché l'ala deve avere una forma ben determinata per poter generare la portanza. Se fosse solo un problema di resistenza si potrebbe pensare che un'ala sottilissima sarebbe la scelta migliore, proviamo, con un piccolo esperimento a verificarlo.

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Apriamo il rubinetto della cucina e proviamo ad avvicinare al flusso d'acqua un coltello tenuto delicatamente tra il pollice e l'indice, con la lama penzolante in basso; ripetiamo la stessa cosa ma questa volta con un cucchiaio, avendo l'accortezza di esporre al flusso d'acqua la parte convessa. Nel secondo caso, pur essendo il cucchiaio più spesso come forma del coltello che è invece assolutamente piano, esso verrà attirato verso il flusso d'acqua, e non respinto come ci si potrebbe aspettare. Questo semplice giochino serve a dimostrare quello che dopo quasi trent'anni di studi cominciò a capire anche Leonardo, cioè che la maggior parte della portanza non è determinata dall'aria sotto l'ala ma dalla depressione che si genera al di sopra che è data dall'aumento della velocità che deve subire in quel punto il fluido per "scavalcare" la gobba del profilo alare.

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