I flaps di aeroplano ispirati alle piume potrebbero aumentare le prestazioni di volo

Piumaggio d'aereo potrebbe essere la prossima grande novità nell'aviazione.

Le ali degli uccelli sono sagomate con file sovrapposte di ciuffi piumosi, che si distendono vicino alla spalla. Queste "penne copritrici" aiutano gli uccelli a manovrare nell'aria. Potrebbero anche migliorare le prestazioni degli aeromobili. Rivolgendosi agli scienziati il 28 ottobre in Proceedings of the National Academy of Sciences.

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Molti aerei hanno già flaps e spoiler sulle loro ali. Ma a differenza di quei componenti, i flaps biospirati si dispiegherebbero passivamente quando le ali incontrano il flusso d'aria in arrivo ad un angolo elevato, una situazione nota come alto angolo di attacco (SN: 1/12/24). "Non sono controllati da qualche motore o attuatore idraulico", dice l'ingegnere Aimy Wissa dell'Università di Princeton. Inoltre, "sono distribuiti su tutto l'ala, non solo sul retro o davanti".

In esperimenti in galleria del vento, Wissa e i suoi colleghi hanno studiato come multiple file di flaps influenzassero il flusso d'aria intorno agli aerofili. Hanno scoperto che i flaps influenzavano il flusso in due modi. I flaps posizionati vicino alla parte anteriore di un aerofilo aiutavano a mantenere l'aria che scorre intorno ad esso più vicino all'ala, migliorando così la portanza e riducendo la resistenza. Aggiungendo più file di flaps si è potenziato l'effetto.

Hanno anche scoperto che l'installazione di una singola fila di flaps vicino alla parte posteriore di un aerofilo impediva all'aria ad alta pressione vicino al bordo d'uscita di avanzare verso la parte anteriore dell'ala. Questo è importante perché la bassa pressione in quell'area è necessaria per produrre portanza, dice Wissa. L'aggiunta di cinque file di flaps agli aerofili ha migliorato la portanza fino al 45% e ridotto la resistenza del 31%, ha scoperto il team di Wissa.

Successivi test con aerei radiocomandati hanno mostrato che i flaps hanno attenuato lo stallo, un fenomeno che comporta una perdita improvvisa di portanza ad alti angoli di attacco, espandendo il range di angoli di attacco dell'aria fino al 9%. I flaps hanno migliorato anche la stabilità del volo, sottolinea Wissa.

Quella maggiore gamma potrebbe essere particolarmente utile durante il volo attraverso forti raffiche, o durante atterraggi su piste molto corte. Senza i flaps, potresti non essere in grado di completare tali manovre in sicurezza, dice Wissa. "Ma ora, puoi farlo".