4.1.1 Formazione di vortici #

L’azione del profilo alare che dà un ascensore a un aeromobile provoca anche una resistenza indotta. Quando un profilo alare viene pilotato a un AOA positivo, esiste un differenziale di pressione tra la superficie superiore e quella inferiore del profilo alare. La pressione al di sopra dell’ala è inferiore alla pressione atmosferica e la pressione al di sotto dell’ala è uguale o maggiore della pressione atmosferica. Poiché l’aria si sposta sempre dall’alta pressione verso la bassa pressione e il percorso di minor resistenza è verso le punte del profilo alare, c’è un movimento dell’aria in senso intervallo dall’alto del profilo alare verso l’esterno dalla fusoliera attorno alle punte. Questo flusso d’aria si traduce in “spillage” sopra le punte, impostando così un vortice d’aria chiamato “vortice”. [Figura 4-10]

Allo stesso tempo, l’aria sulla superficie superiore tende a fluire verso la fusoliera e fuori dal bordo di uscita. Questa corrente d’aria forma un vortice simile nella parte interna del bordo d’uscita del profilo alare, ma poiché la fusoliera limita il flusso verso l’interno, il vortice è insignificante. Di conseguenza, la deviazione nella direzione del flusso è maggiore alle punte esterne dove il flusso laterale illimitato è il più forte.

Mentre l’aria si arriccia verso l’alto attorno alla punta, si combina con il lavaggio per formare un vortice finale a rotazione rapida. Questi vortici aumentano la resistenza a causa dell’energia spesa per produrre la turbolenza. Ogni volta che un profilo alare sta producendo portanza, si verifica una resistenza indotta e vengono creati vortici alare.

Proprio come l’ascensore aumenta con un aumento dell’AOA, aumenta anche la resistenza indotta. Ciò si verifica perché all’aumentare dell’AOA, c’è una maggiore differenza di pressione tra la parte superiore e inferiore del profilo alare e un maggiore flusso laterale d’aria; Di conseguenza, ciò provoca la creazione di vortici più violenti, con conseguente maggiore turbolenza e maggiore resistenza indotta. L’intensità o la forza dei vortici è direttamente proporzionale al peso dell’aereo e inversamente proporzionale all’apertura alare e alla velocità dell’aereo. Più pesante e lento è l’aereo, maggiore è l’AOA e più forti sono i vortici della punta delle ali. Pertanto, un aereo crea vortici alare con la massima forza durante le fasi di decollo, salita e atterraggio del volo. Questi vortici portano a un pericolo particolarmente pericoloso per il volo, la turbolenza di scia.

4.1.2 Evitare la turbolenza di scia #

I vortici alare sono i migliori quando l’aereo generatore è “pesante, pulito e lento”. Questa condizione si incontra più comunemente durante gli approcci o le partenze perché l’AOA di un aereo è più alto per produrre l’ascensore necessario per atterrare o decollare. Per ridurre al minimo le possibilità di volare attraverso la turbolenza della scia di un aereo:

• Evitare di volare attraverso la traiettoria di volo di un altro aereo.
• Ruota prima del punto in cui l’aereo precedente ruotava, quando si decolla dietro un altro aereo.
• Evita di seguire un altro aereo su un percorso di volo simile a un’altitudine entro 1.000 piedi. [Figura 4-11]
• Avvicinati alla pista sopra il percorso di un aereo precedente quando atterra dietro un altro aereo e atterrai dopo il punto in cui le ruote dell’altro aereo hanno contattato la pista. [Figura 4-12]

Un elicottero in bilico genera un downwash dal suo rotore principale simile ai vortici di un aeroplano. I piloti di piccoli aerei dovrebbero evitare un elicottero in bilico di almeno tre diametri del disco rotore per evitare gli effetti di questo downwash. In volo in avanti questa energia viene trasformata in una coppia di forti vortici di trascinamento ad alta velocità simili ai vortici della punta dell’ala di velivoli ad ala fissa più grandi. I vortici degli elicotteri dovrebbero essere evitati perché le velocità di volo in avanti in elicottero sono spesso molto lente e possono generare turbolenze di scia eccezionalmente forti.

Il vento è un fattore importante per evitare la turbolenza della scia perché i vortici della punta delle ali si spostano con il vento alla velocità del vento. Ad esempio, una velocità del vento di 10 nodi fa sì che i vortici vadano alla deriva di circa 1.000 piedi in un minuto nella direzione del vento. Quando si segue un altro aeromobile, un pilota dovrebbe considerare la velocità e la direzione del vento quando si seleziona un punto di decollo o di atterraggio previsto. Se un pilota non è sicuro del decollo o del punto di atterraggio dell’altro aeromobile, circa 3 minuti forniscono un margine di sicurezza che consente alla turbolenza di scia di dissiparsi. Per ulteriori informazioni sulla turbolenza di wake, vedere Circolare di avviso 90-23.