Ala a freccia negativa: differenze tra le versioni
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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.
== Storia ==
=== Ricerche iniziali ===
Il concetto di aereo con ali a freccia negativa è stato proposto per la prima volta nel 1936 in Germania,<ref name="cent">US Centennial of Flight Commission.
Tra le forze aeree alleate, invece, solo il semisconosciuto costruttore americano Cornelius utilizzò - nel 1944 - il concetto di ala inversa per il modello '''XFG-1'''. Si trattava di un aliante per trasporto carburante che fu costruito solo in due esemplari.
=== Successivi sviluppi ===
Nel 1948, basandosi sul progetto tedesco dello Ju 287, l'Unione Sovietica sviluppò lo '''Tsybin LL-3'''<ref>{{cita web |url=http://aeroweb.lucia.it/~agretch/RAFAQ/six5th_5.html |titolo=Copia archiviata |accesso=19 aprile 2008 |urlmorto=sì |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20060213192427/http://aeroweb.lucia.it/~agretch/RAFAQ/six5th_5.html
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 dell'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>
Fu invece la [[Grumman]] a costruire due esemplari del dimostratore tecnologico '''[[Grumman X-29|X-29]]''', che svolse i suoi primi voli nel 1984. Il prototipo, dotato anche di superfici [[alette canard|canard]], si dimostrò estremamente manovrabile anche ad angoli di attacco superiori a 60°.<ref name = "nasa">NASA.
▲[[Immagine:S-37 3 - cropped.jpg|thumb|Il [[Sukhoi Su-47|Su-47]] ]]
▲Fu invece la [[Grumman]] a costruire due esemplari del dimostratore tecnologico '''[[Grumman X-29|X-29]]''', che svolse i suoi primi voli nel 1984. Il prototipo, dotato anche di superfici [[alette canard|canard]], si dimostrò estremamente manovrabile anche ad angoli di attacco superiori a 60°.<ref name = "nasa">NASA. [https://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 dell'ala a freccia invertita in campo militare non sia mai andato oltre
* il [[Czech Aircraft Works|CZAW]] Parrot;<ref>http://www.airplane.cz/parrot.htm Sito internet della CZAW.</ref>
* l'[[HFB 320 Hansa Jet|HFB-320]], [[aviogetto]] [[Veicolo commerciale|commerciale]] costruito in 50 esemplari, primo volo nel [[1964]]; l'ala a freccia invertita permetteva di avere una cabina passeggeri più spaziosa, senza un wing spar;
* il [[Saab Safari]], velivolo da addestramento militare del 1969;
* lo [[Scaled Composites Boomerang]], un prototipo di velivolo con motore a pistoni; ne esiste un solo esemplare;
* il [[Cessna NGP]], prototipo di velivolo monomotore che
▲* 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 l'ala a freccia inversa. Il posizionamento arretrato dell'ala fa sì che essa non oscuri la vista laterale di chi sta seduto nel posto posteriore. Il [[LET 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]]
L'ala a freccia, sia essa a freccia positiva o negativa, offre 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.
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=== Struttura ===
Un'ala a freccia inversa viene montata più a valle della fusoliera rispetto ad un'ala a freccia positiva, perché il suo peso tende a gravare verso il muso dell'aereo invece che verso la coda. Ciò permette di avere un
L'uso di un'ala a freccia inversa comporta molto spesso l'uso di [[alette canard]] (si vedano ad esempio i già citati [[Grumman X-29|X-29]] e [[Su-47]]). Visto che l'ala canard e l'ala principale sono una a monte ed una a valle del baricentro dell'aereo, possono essere entrambe portanti senza destabilizzare e rendere l'aereo dinamicamente instabile.
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=== Stabilità ===
Un aereo con ala a freccia inversa è meno stabile di un aereo con ala 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.
* '''Stabilità alla virata''': quando un aereo con ala a freccia inversa effettua una virata, l'ala esterna genera una resistenza minore rispetto a quella interna, accentuando la manovra. Viceversa, in un'ala a freccia positiva, l'ala esterna genera una resistenza maggiore, smorzando la manovra. In particolare l'ala che si abbassa aumenta il suo angolo d'attacco, questo causa un aumento della portanza che tende ad opporsi alla manovra, ma crea anche
In aeronautica la maggior instabilità è da un lato un parametro ricercato, perché si traduce in una miglior agilità e capacità di manovra, ma dall'altro rende più difficile il controllo dell'aereo e quindi aumenta la necessità che il volo sia servoassistito.
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== Bibliografia ==
* {{en}} Braybrook, Ray. "Forward Sweep Is Back." Air International, February 1998, 119-123.
* {{en}} Wallace, Lane. Flights of Discovery: 50 Years at the NASA Dryden Flight Research Center. National Aeronautics and Space Administration, NASA SP-4309, 1996.
* {{en}} Miller, Jay. The X-Planes: X-1 to X-45. Hinckley, England: Midland Publishing, 2001.
* {{en}} X-29 Fact Sheet. National Aeronautics and Space Administration. Dryden Flight Research Center, April 1998. [https://web.archive.org/web/20020830232110/http://trc.dfrc.nasa.gov/PAO/PAIS/HTML/FS-008-DFRC.html]
== Voci correlate ==
* [[Junkers Ju 287]]
* [[Grumman X-29]]
* [[HFB 320 Hansa Jet]]
* [[Sukhoi Su-47]]
== Altri progetti ==
{{interprogetto}}
{{Portale|
[[Categoria:Componenti aeronautici]]
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