Ala a freccia negativa: differenze tra le versioni

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In aeronautica ci si riferisce alla superficie portante col termine "ala" dove "ali" è da utilizzarsi più correttamente per gli uccelli.
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[[Immagine:X-02.png|thumb|upright=1.4|Vista in pianta di un aereo con aliala a freccia negativa]] L''''ala a freccia negativa''', o '''ala a freccia inversa''', è un particolare tipo di [[ala a freccia]]. Si tratta di un'ala ad alte prestazioni, caratterizzata da un angolo di freccia negativo.
 
Nonostante gli studi compiuti fino ad oggi abbiano dimostrato che si tratti di una soluzione applicabile ed efficiente, i vantaggi ottenuti non sono stati ritenuti sufficienti per compensare i problemi strutturali incontrati, e ad oggi è una configurazione alare poco diffusa.
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La [[NACA]], progenitrice della successiva [[NASA]], svolse anche esperimenti sull'uso di un'ala a freccia invertita per il primo della fortunata serie degli [[aerei x]], il [[Bell X-1]], ma i problemi strutturali incontrati risultavano maggiori dei vantaggi aerodinamici ottenuti.
 
L'uso di alidell'ala a freccia inversa continuò ad essere considerato inapplicabile fino ai tardi anni '70, quando la [[DARPA]] iniziò a sperimentare l'uso di ali in materiali compositi, e di sistemi digitali di controllo [[fly-by-wire]].<br>
Ciò permise di progettare aeromobili che fossero [[Stabilità statica longitudinale|dinamicamente instabili]], e quindi molto manovrabili.
Il primo progetto avrebbe dovuto basarsi sul caccia '''[[F-16]]'''<ref name="F-16">[http://www.f-16.net/f-16_versions_article26.html Articolo tratto da F-16.net sulla variante SFW]</ref> , modificato per utilizzare un'ala a freccia negativa e denominato per questo '''SFW''' (''swept forward wing'', ala inclinata in avanti), ma non si tradusse mai in un prototipo.<BR>
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[[Immagine:S-37 3 - cropped.jpg|thumb|Il [[Sukhoi Su-47|Su-47]] ]]
 
Fu invece la [[Grumman]] a costruire due esemplari del dimostratore tecnologico '''[[X-29]]''', che svolse i suoi primi voli nel 1984. Il prototipo, dotato anche di alisuperfici [[canard]], si dimostrò estremamente manovrabile anche ad angoli di attacco superiori a 60°<ref name="nasa">NASA. [http://www.nasa.gov/centers/dryden/news/FactSheets/FS-008-DFRC.html "Dryden Fact Sheet - X-29".]</ref>. <br>
Con l'introduzione dei motori a [[spinta vettoriale]] ed il progressivo miglioramento di prestazioni dei missili a medio raggio, però, la necessità di aerei molto manovrabili si ridusse, e così anche l'importanza delle ali a freccia inversa.
 
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=== Applicazioni pratiche ===
Nonostante l'uso di alidell'ala a freccia invertita in campo militare non sia mai andato oltre allo stadio di prototipo, esistono vari aerei civili che ne fanno uso:
 
* il [[Czech Aircraft Works|CZAW]] Parrot;<ref>http://www.airplane.cz/parrot.htm Sito internet della CZAW</ref>
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* il [[Cessna NGP]], prototipo di velivolo monomotore che mira ad essere il capostipite di una nuova generazione di aeroplani, volti a sostituire gli ormai anziani [[Cessna 172]] e [[Cessna 182]].
 
Esistono inoltre numerosi alianti biposto ad ala alta che utilizzano alil'ala a freccia inversa. Il posizionamento arretrato delle alidell'ala fa sì che esseessa non oscurinooscuri la vista laterale di chi sta seduto nel posto posteriore. L'[[L-13 Blaník]], il più diffuso aliante biposto del mondo, è un tipico esempio di questa applicazione.
 
== Caratteristiche aerodinamiche e costruttive ==
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[[Immagine:Airflow forward and backward swept aircraft.svg|right|frame|Il flusso dell'aria che investe un aereo con ali a freccia inversa è al contrario rispetto ad un aereo con ali convenzionali]]
 
Le aliL'ala a freccia, sianosia esseessa a freccia positiva o negativa, offronooffre l'importante vantaggio di ridurre la [[resistenza d'onda]] a velocità transoniche o supersoniche, riducendo il [[numero di Mach]] dell'aria che scorre sull'ala. Visto che gli effetti dell'angolo di freccia variano proporzionalmente al [[coseno]] dell'angolo stesso, non vi dovrebbero essere differenze tra un'ala con freccia positiva ed un'ala con freccia negativa.
 
È però necessario fare alcune considerazioni aggiuntive.
 
=== Stallo ===
Uno dei vantaggi garantiti dall'uso di alidell'ala a freccia negativa è il miglior controllo ad elevati angoli d'attacco, grazie alla minor vulnerabilità allo [[stallo di potenza]].
 
In un'ala a freccia positiva il flusso dell'aria che scorre sull'ala va dall'interno verso l'esterno, ed i filetti fluidi divengono turbolenti alle estremità alari prima che al centro. Ciò significa che lo stallo comincia alle estremità alari, ove sono montate le superfici di controllo.
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=== Stabilità ===
Un aereo con aliala a freccia inversa è meno stabile di un aereo con aliala a freccia convenzionale:
 
* '''Stabilità longitudinale''': quando un aereo con ala a freccia inversa effettua una manovra lungo l'asse di beccheggio (una [[cabrata]] o una [[picchiata]]), l'ala tende ad accentuare la manovra: la resistenza di forma aumenta, ma visto che il centro di rotazione dell'ala è dietro al centro di applicazione della forza, questa genera un momento che tende ad aumentare ancora l'angolo di rotazione. Viceversa, in un'ala a freccia positiva, le variazioni dell'angolo di incidenza tendono a contrastare la rotazione stessa.