Elica elica

In aeronautica , un motore ad elica è un motore posto davanti all'elica che aziona. Di conseguenza, l'elica dà l'impressione di "spingere" l' aereo . Nella configurazione convenzionale, invece, l'elica si trova davanti al motore e dà l'impressione di “tirare” l'aereo: si parla di un'elica di “trazione” .

Sugli aeromobili monomotore, l'elica si trova nella parte posteriore della fusoliera o della navicella. La coda dell'aereo deve quindi avere una forma particolare come una coda a doppia trave .

Sui motori plurimotore, i motori e le relative eliche si trovano vicino al bordo di uscita dell'ala.

Storia

Agli albori dell'aviazione, l'elica veniva spesso utilizzata, ad esempio sul Wright Flyer o sul biplano Curtiss Pusher utilizzato da Eugene Ely per il primo decollo da una nave.

Durante la prima guerra mondiale questa configurazione fu consigliata da Francia e Regno Unito perché consentiva di sparare con la mitragliatrice in avanti senza essere ostacolati dall'elica. Può essere visto su Vickers FB5 “Gunbus” , Royal Aircraft Factory FE2 e Airco DH.2 . Successivamente, con lo sviluppo del tiro attraverso l'elica, questa configurazione divenne scarsa. Negli anni '30 fu osservato sull'idrovolante monomotore Supermarine Walrus . A quel tempo furono costruiti grandi idrovolanti plurimotore, ma piuttosto in una configurazione mista push-pull , con un motore con un'elica di trazione e un altro con un'elica a propellente sullo stesso asse. Il motore di propulsione ad elica è stato utilizzato sul Convair B-36 , il più grande bombardiere costruito dagli Stati Uniti con sei motori radiali Pratt & Whitney R-4360 da 3800  hp . Successivamente sono stati aggiunti quattro turbogetti General Electric J47 .

Alcuni moderni aerei passeggeri leggeri sono dotati di eliche come il Quad City Challenger , il Cirrus VK-30 e i famosi aerei "  duck  " progettati da Burt Rutan  : Varieze e Long-EZ . Ma è soprattutto sui droni da combattimento a elica che la configurazione sta tornando alla grande: Boeing ScanEagle , RQ-1 Predator , MQ-1C Warrior , RQ-2 Pioneer , RQ-5 Hunter , RQ-7 Shadow , MQ-9 Reaper , RQ-11 Raven , RQ-15 Neptune … In effetti, su questi aerei senza pilota, molti degli svantaggi descritti di seguito scompaiono.

Benefici

• Resistenza migliorata perché il flusso d'aria attorno alla fusoliera è laminare . È possibile tracciare un parallelo con le navi le cui eliche si trovano nella parte posteriore. Tuttavia, l'effetto su un aeroplano (ad alta velocità in un mezzo gassoso) è minore che su una nave (a bassa velocità in un mezzo liquido).
• Aeromobili più manovrabili perché:
  • La spinta di un motore a elica è più stabile di quella di un motore a elica di trazione il cui flusso è disturbato mentre scorre intorno alla fusoliera.
  • il motore dell'elica dell'elica è più vicino alla coda dell'aereo, e quindi il flusso generato è più efficiente sulle superfici della coda.
• Migliore visibilità per i velivoli monomotore che non sono più ostacolati dalla presenza di un'elica sulla parte anteriore. La configurazione è stata quindi utilizzata per il primo aereo da ricognizione e per i recenti aerei passeggeri ultraleggeri.
• Gli incidenti al motore (perdita di carburante, incendio, ecc.) Non si propagano al pilota. D'altra parte, rischiano di danneggiare ulteriormente la coda del dispositivo.

Svantaggi

• Quando il pilota deve paracadutarsi, rischia di colpire l'elica del motore situata nella parte posteriore.
• In caso di atterraggio di emergenza, il motore posto nella parte posteriore non funge da ammortizzatore per il pilota.
• L'elica si trova generalmente sopra e dietro il carrello di atterraggio. Di conseguenza, può essere investito dai detriti del cingolo sollevato dalle ruote. Gli aeromobili con eliche ad elica devono quindi decollare da piste ben tenute.
• In condizioni di congelamento, l'elica può essere colpita e danneggiata da pezzi di ghiaccio che si staccano dall'ala.
• Il raffreddamento ad aria del motore è meno efficiente perché le prese di ventilazione possono essere solo laterali (ad esempio, il Dornier Do 335 ha avuto molti problemi con la rottura del motore posteriore per questi motivi).
• Il livello sonoro aumenta quando il flusso dello scarico del motore passa attraverso l'elica. Soprattutto per i motori turboelica, a causa del grande volume di gas di scarico.
• Per gli aeroplani plurimotore, i flap sono meno efficaci. Da un lato la presenza dei motori sul bordo di uscita lascia meno spazio a disposizione per le tapparelle. D'altra parte l'assenza di motori a monte delle tapparelle fa sì che il flusso d'aria sia più lento.

Galleria fotografica

• Replica del volantino dei fratelli Wright (1903).

• Royal Aircraft Factory FE2 (1914). Il motore si trova dietro l'ala.

• Supermarine Walrus idrovolante (1933).

• Saab J-21 (1943) prima che fosse dotato di turbogetti.

• Convair B-36 Peacemaker (1946).

• Combattente sperimentale XP-55 (1943).

• Combattente sperimentale XP-56 (1943).

• Northrop XB-35 ala volante sperimentale (1946).

• Drone Sagem Sperwer B (anni '90).

• Drone IAI Heron (1994).

• MQ-9 Reaper Drone (2001).

Note e riferimenti

1. (en) Friedman 1983 , p.  31.

Vedi anche

Articolo correlato

• Elica (aeronautica)
• Propulsione aeronautica
• Elenco degli aeroplani a elica

Bibliografia

 : documento utilizzato come fonte per questo articolo.

• (it) Norman Friedman , Portaerei degli Stati Uniti: An Illustrated Design History , Annapolis, Maryland, USA, Naval Institute Press,15 aprile 1983, 427  p. ( ISBN  0-87021-739-9 , EAN  978-0870217395 , presentazione online ) , p.  31.