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ⓘ Aletta Handley-Page



                                     

ⓘ Aletta Handley-Page

L aletta Handley-Page è un tipo di ipersostentatore installato sul bordo di attacco delle ali di alcuni velivoli avente lo scopo di ridurre la velocità di stallo e migliorare la manovrabilità dellaereo alle basse velocità. Laletta Handley Page permette allaria di fluire dallintradosso verso lestradosso dellala. In questo modo si consente al velivolo di volare ad elevati angoli dattacco riducendo la velocità di stallo.

                                     

1. Scopo e sviluppo

Un profilo alare base, tipicamente stalla ad un angolo dattacco di 15°. Modificando il profilo alare attraverso lutilizzo di apposite fessure, è possibile incrementare langolo a cui il profilo alare stalla fino a 22° o 25°.

La prima a sviluppare il concetto di queste fessure in corrispondenza del bordo dattacco di unala fu la compagnia Handley Page nel 1919, ed il primo velivolo cui furono applicate fu laereo sperimentale Handley-Page H.P.17 una versione modificata dellAirco DH.9A. LHandley-Page H.P.20 fu il primo aereo al quale vennero applicate alette Handley Page controllabili. Nel 1920 il brevetto di questo progetto costituì la principale fonte di guadagno della Handley Page.

Del tutto simili alle alette Handley Page, ma retraibili, sono le alette di bordo dattacco in inglese leading edge slats. Quando unaletta di bordo dattacco viene comandata ad estrarsi, si crea una fessura con la parte rimanente dellala. Unaletta Handley Page fissa, può incrementare il massimo coefficiente di portanza di un profilo aerodinamico del 40%, se poi si combinano gli effetti dellaletta Handley Page con quelli di unaletta di bordo dattacco, il coefficiente di portanza può arrivare fino al 50% oppure 60%.

A differenza degli ipersostentatori, le alette Handley Page non incrementano il coefficiente di portanza quando langolo dattacco è nullo.

                                     

2. Funzionamento

Unaletta Handley Page è una fessura fissa posta dietro il bordo dattacco dellala. Laria, dallintradosso può accelerare attraverso la fessura verso lestradosso in cui la pressione è minore, muovendosi parallelamente alla superficie superiore dellala. Il flusso daria ad alta velocità si miscela con lo strato limite attaccato alla superficie superiore dellala energizzandolo e ritardandone il distacco. Le alette Handley Page contribuiscono ad aumentare la resistenza del profilo alare, ma mentre la componente resistiva per bassi valori di velocità è accettabile in quanto le alette riducono la velocità di stallo e migliorano la manovrabilità del velivolo, alle alte velocità lincremento della resistenza del profilo alare costituisce uno svantaggio in quanto comporta la riduzione della velocità di crociera e lincremento del consumo di carburante.

Un modo per ovviare a questo problema è quello di permettere alle fessure di potersi chiudere. Questo accorgimento è utilizzato dalle alette di bordo dattacco mobili in inglese leading edge slats. Aerodinamicamente, queste alette mobili lavorano nello stesso modo delle fessure, con la differenza che le prime possono essere retratte ad alti valori di velocità quando non sono necessarie. Di converso, le alette mobili sono più pesanti a causa del loro sistema di attuazione e complesse.

Per piccoli valori di angolo dattacco, il flusso daria attraverso la fessura è trascurabile, sebbene contribuisca allincremento della resistenza del profilo alare. Con laumentare dellangolo dattacco, il flusso daria sincrementa significativamente accelerando da una regione ad alta pressione verso una regione a più bassa pressione in corrispondenza dellestradosso dellala. Per elevati angoli dattacco, laria risulta essere velocissima in corrispondenza del bordo dattacco dellala. In questa regione di alta velocità locale dellaria la forza viscosa sulla superficie dellala è molto alta e lo strato limite in corrispondenza dellestradosso avrà perso molta della sua pressione o energia meccanica totale. Laria che passa attraverso la fessura invece non viene in contatto con il bordo dattacco dellala e quindi con la regione in cui la velocità dellaria e lattrito viscoso sono localmente elevati per cui la sua pressione totale resta prossima al valore che avrebbe in condizioni di flusso libero. La miscelazione tra lo strato limite superiore con laria che giunge attraverso la fessura rigenera lo strato limite che quindi rimane attaccato allestradosso dellala anche per elevati angoli dattacco. Si può quindi asserire che le alette Handley Page siano state uno dei primi sistemi di controllo dello strato limite.

                                     

3. Applicazioni

Le alette Handley Page sono generalmente di due tipi:

  • ad apertura alare completa interessano tutta lala.
  • ad apertura alare parziale interessano solo una limitata sezione dellala

Le alette ad apertura alare completa sono generalmente installate sui velivoli di tipo STOL dallinglese "Short Take-Off and Landing", cioè decollo ed atterraggio corto come il Fieseler Storch, Dornier Do 27, PZL-104M Wilga 2000 e lo Zenair CH 701 STOL. La loro peculiarità è quella di permettere allaereo di volare ad elevati angoli dattacco prima di raggiungere langolo di stallo.

Le alette ad apertura alare parziale sono installate lungo la porzione esterna dellala, che quindi non stalla per elevati angoli dattacco rispetto alla porzione interna. In questo modo, la parte dellala collegata alla fusoliera stallerà prima e ciò contribuirà ad "addolcire" lo stallo del velivolo ed a mantenere il controllo degli alettoni durante lo stallo. Esempi di velivoli che utilizzavano questo tipo di aletta sono: Stinson 108, Bristol Beaufort, ed il Dornier Do 28D-2 Skyservant.

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