Perchè gli Aerei NON Volano oltre 40.000 Piedi

perchè gli aerei non volano oltre 40.000 piedi

Ci sono due principali motivi.

  1. Ali
  2. Motori

Vediamo quale influenza hanno questi componenti sulla quota di volo.

Perchè un aereo vola?

Partiamo da questo principio.

Un aereo vola perchè la differenza di pressione tra la parte superiore ed inferiore dell’ala genera un fenomeno simile ad un risucchio e quindi l’aereo viene quasi tirato verso l’alto.

Oltre a questo fenomeno, l’aria nella parte inferiore dell’ala spinge verso l’alto, quasi come se ci fosse un cuscinetto sul quale l’aereo poggia durante il volo.

Quando parliamo di portanza ci riferiamo proprio a questi fenomeni, ovvero a quel flusso d’aria che permette all’aereo di volare. La resistenza invece è data da tutto ciò che frena l’aereo, rallentandolo.

La resistenza è quindi generata dalle ali, dalla fusoliera e tutte le altre parti esterne.

Bisognerebbe quindi volare a velocità più elevate, ma in questo caso aumentano la resistenza ed i consumi.

Volando ad alta quota la minore densità dell’aria ha dei vantaggi e degli svantaggi: uno degli svantaggi è che si riduce la portanza, ma uno dei vantaggi è che si riduce anche la resistenza perchè l’aria è più leggera, ed i motori lavorano più efficientemente.

Volo livellato ad alta quota

Salendo di quota si arriva ad un certo punto dove l’aria è talmente rarefatta che ci vuole molta potenza per permettere un flusso d’aria sufficiente per mantenere un assetto di volo livellato.

Se volassimo con un A330 a pieno carico con passeggeri e carburante, superati i 40.000 piedi, i motori inizierebbero a spingere molto, la velocità dell’aereo inizierebbe a ridursi e l’assetto sarebbe inclinato verso l’alto risultando molto scomodo per i passeggeri.

Per un approfondimento puoi dare un’occhiata a Quota di Tangenza. Ogni modello ha una tangenza massima, ovvero una quota di volo massima.

Stallo

Ci sono delle limitazioni quando si vola a quote molto alte: più si vola alti, minore sarà la velocità di volo e maggiore sarà il valore della velocità di stallo. Si rischia insomma di stallare, i motori devono spingere molto per mantenere la velocità al di sopra di quella di stallo per garantire un flusso d’aria sulle ali che generi portanza.

La velocità di stallo varia con il variare del peso dell’aereo, pertanto aerei molto pesanti non volano a quote alte, ma man mano che si brucia carburante e ci si alleggerisce, si sale di quota, ma questo non significa che su un volo di linea si superino i 40.000 piedi.

Consumi

Quando i piloti inseriscono i dati di peso dell’aereo gli viene indicato sul FMC la quota di volo ideale dove i motori lavorano efficientemente ed i consumi sono ottimizzati.

Pressurizzazione

Non finisce qui. C’è ancora un problema.

I motori vengono anche utilizzati per pressurizzare la cabina (l’aria fluisce dai motori al sistema di aria condizionata) e quindi volando ad alta quota si ruba energia alla spinta per mantenere la pressurizzazione.

Quindi cosa fare?

Bisogna trovare la giusta combinazione tra efficienza dei motori e portanza dell’ala e quindi più o meno si finisce per volare attorno tra i 30.000 e 40.000 piedi.

Jet Stream

Quando si sceglie la quota di volo un altro fattore da considerare sono i “jet stream”, i quali si trovano spesso tra i 30.000 e 40.000 piedi. Si chiamano polar jet e sono fra i più forti. Esistono anche altri jet stream a quote più elevate che raggiungono fino i 52.000 piedi, ma sono meno forti.

Nei voli nord atlantici vengono sfruttati per risparmiare carburante.

Il problema si verifica quando si vola contro vento: bisogna trasportare più carburante perché chiaramente si consumerà di più.

Conclusione

In conclusione gli aerei di linea non volano più in alto dei 40.000 piedi perchè non conviene serve per questi motivi:

  • Si rischia di consumare di più perchè le ali non hanno sufficiente portanza e quindi bisogna accelerare per avere maggiore flusso d’aria.
  • Maggiore è il peso dell’aereo, minore sarà la quota di volo.
  • Ci vogliono delle ali molto grandi, quindi solamente alcuni modelli possono volare ad altissime quote (Jet privati, alcuni aerei militari).
  • Bisogna sfruttare i Jet Stream che si trovano tra i 30.000 e 40.000 piedi.

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