IPERSOSTENTATORI, comunemente detti ” FLAP “

Precisiamo subito, che non tutti gli aeromodelli necessitano di ipersostentatori, questo a causa delle loro caratteristiche di volo determinate dal profilo alare.
Generalmente, se adottiamo un profilo concavo convesso o più semplicemente un piano convesso, il modello non necessita di ipersostentatori, questo perché il tipo di profilo menzionato è già sufficientemente portante e quindi una ulteriore portanza aggiuntiva potrebbe risultare controproducente e più avanti vedremo anche perché.

come è facilmente intuibile, il profilo alare, con l'estensione sia dello slat ant che del flap post., si è trasformato in un concavo convesso con chiare prestazioni di massima portanza.


Anche con profili asimmetrici o addirittura simmetrici, avere degli ipersostentatori, potrebbe risultare inutile.
Ma allora quando si rendono necessari, o comunque utili?
Come ci descrive la parola stessa e cioè, ipersostentazione, si rendono utili proprio per una ulteriore sostentazione del modello stesso, quindi se un modello ha un carico alare che rientra nella norma e cioè un valore compreso tra 60 e 80 gr al dm quadro ( mi riferisco ad un modello con apertura alare di 1600mm e peso di circa 3000gr) non è affatto necessario aggiungere degli ipersostentatori, visto che il carico alare non è critico e quindi non necessita di una sostentazione aggiuntiva e questo solo in caso di necessità effettiva, che si manifesta solo in decollo o atterraggio.
Sostentazione aggiuntiva è uguale a maggiore portanza, che è prodotta esclusivamente dall’ala.
Ma se noi abbiamo già impostato un certo tipo di profilo nella nostra ala e questo tipo di profilo produce una certa quantità di portanza, come facciamo ad aumentarla?
Con gli ipersostentatori, o comunemente chiamati con il termine anglosassone ” Flap “.
Cosa sono allora gli ipersostentatori?
Forse è meglio dire, cosa fanno gli ipersostentatori, modificano il profilo alare che noi avevamo studiato con tanta cura per il nostro modello.


Come si può intuire dallo schema sopra riportato, nel momento in cui viene aperto lo slat ant. al bordo di entrata, si apre una fessura che mette in comunicazione il flusso proveniente dal basso con il dorso del profilo, se notate bene la parte ant dell’apertura è più grande dell’uscita e la forma ricorda un tubo venturi, come è noto la funzione del tubo venturi è di accelerare il passaggio dei fluidi ed in questo caso si vede bene che il flusso in entrata accelera passando sul dorso, in questo caso altro non fa che energizzare il flusso e renderlo costante sul dorso, dove potrà effettuare il proprio lavoro di portanza, anche il leggero stallo del flusso, proprio sopra il culmine dell’ipersostentatore, serve a migliorare l’aspirazione del tubo venturi a cui accennavamo prima, questo perché trovandosi un clima di aria calma subito a ridosso, l’aria accelera rapidamente non trovando ostacoli.
Facciamo un passo indietro e torniamo a, quando usare i flap?
Quando il carico alare è critico.
Con un modello caricato eccessivamente, vuoi per il tipo di costruzione, vuoi per il tipo di aereo, magari una riproduzione e quindi per rispettare certi valori ed una determinata scala imposta nel rispetto della riproduzione stessa, entrerà in crisi al momento dell’atterraggio, poiché non potrà scendere al di sotto di una certa velocità, pena lo stallo e quindi l’atterraggio verrà effettuato ad una velocità eccessiva, con conseguente difficoltà a seconda della lunghezza e del fondo della pista.
In questo caso entrano in gioco gli ipersostentatori e possono essere utilissimi per il buon esito dell’atterraggio.
I Flap sono sempre alloggiati, dalla radice alare, fino a poco meno di metà semiala, questo perché devono sfruttare la massima corda alare e diminuire così l’effetto del distacco dei filetti fluidi che scorrono sul dorso alare che si potrebbe verificare ad incidenze elevate, proprio nel caso di atterraggio, mentre ci ritroviamo con il modello con il naso all’insù per poggiare il modello a terra.
Se, al contrario, avessimo i flap alloggiati alle estremità alari, quella porzione alare entrerebbe in stallo prima di tutta l’ala, producendo uno stallo di estremità.
Quindi, con i flap alloggiati nella zona alare con massima corda, possiamo abbassare questi ipersostentatori, facendo questa manovra andiamo a modificare il profilo alare originario, trasformandolo in un profilo concavo convesso, con molta più curvatura del profilo originario, decidendo l’incidenza alare man mano che li abbassiamo.
In questo frangente ci ritroviamo con un profilo ad alta portanza, come è noto per i profili concavi convessi ed in questo modo si abbasserà la velocità di stallo dell’aerodina, è noto che la velocità di stallo è inversamente proporzionale alla radice quadrata della portanza, in parole povere, aumentando quattro volte la portanza, si dimezza la velocità di stallo e di conseguenza possiamo affrontare un atterraggio a velocità relativamente più bassa e di conseguenza, visto che, lo spazio di atterraggio aumenta con il quadrato della velocità, avremo dimezzato il percorso che il nostro modello impiegava per prendere terra e fermarsi.
Naturalmente, con i flap estesi, non ci sono solo vantaggi, ma anche svantaggi.
Tanto per fare un esempio, la resistenza creata dai maggiori vortici sul bordo di uscita e resistenza significa ” freno aerodinamico”.
E’ conveniente, quindi, estrarre i flap di una bassa percentuale in avvicinamento alla pista di atterraggio, non superiore al 20% fino ad arrivare al 35/45% in asse pista, considerata la resistenza indotta sarà necessario mantenere motore per un buon tratto di pista e toglierlo solo in prossimità di toccare le ruote a terra.
Abbiamo capito che, l’effetto flap, altro non è che un profilo alare molto portante, usato in un momento di necessità di ulteriore portanza.

ipersostentatore di bordo d'attacco denominato " slat"


Di ipersostentatori ce ne sono di più tipi e diversi tra loro, con un diverso funzionamento.
Possono venire installati sia nel bordo di entrata che nel bordo di uscita, quelli sulla parte ant. sono denominati ” slat” o ” alula”, abbassando queste appendici andremo ad incurvare ancora di più il profilo alare .

flap di tipo semplice


Mentre per il bordo di uscita, i flap sono: del tipo semplice, si abbassa il bordo di uscita ed è incernierato come l’alettone e aumenta la curvatura del profilo, è semplice da realizzare e da far funzionare, la resistenza prodotta si incrementa con l’incrementare dei gradi di apertura ed è abbastanza contenuta.
L’incremento del coefficiente della portanza, in questo caso è pari al 50%, flap esteso.

flap a fessura


Poi troviamo il tipo a fessura, proprio perché nel momento che si aziona, tra il bordo di uscita dell’ala e il bordo di entrata del flap, si produce una fessura, uno spazio molto accentuato, tanto da far transitare il flusso di aria che scorre sul ventre del profilo e farlo dirottare sul dorso alare, questo movimento è possibile grazie a delle asole dove si incerniera il flap, così, abbassandosi si distacca dall’ala.
In questo modo si ottiene un doppio effetto di portanza, il primo è l’aumento, ache se modesto, della corda alare oltre che all’incurvatura del profilo ed il secondo è il transito del fluido dal ventre del profilo al dorso, questo flusso è più carico di energia rispetto al dorso del ipersostentatore inquanto proviene dal centro del profilo e da una zona non ancora disturbata dalla turbolenza e quindi va a caricare lo strato limite di una zona, la parte finale superiore dell’ipersostentatore, in crisi di energia, tutto questo grazie alla fessura che si è venuta a creare.
La resistenza prodotta è nella norma.
Con questo sistema la portanza riceve un incremento pari al 70%.

flap a intradosso/ spacco.


Un altro tipo di flap, è di intradosso o più comunemente chiamato a spacco.
Questo tipo di ipersostentatore agisce esclusivamente nella parte inf. dell’ala, infatti si abbassa solo la parte del rivestimento ventrale , mentre il rivestimento del dorso rimane al suo posto.
La caratteristica principale di questo tipo di flap, è di procurare una azione frenante nel momento in cui il profilo aumenta la portanza e quindi si produce un regolatore di velocità dell’aerodina, data l’alta turbolenza che si viene a creare tra la parte dorsale del bordo di uscita e la parte ventrale.
Ad alti gradi di funzionamento, la resistenza aerodinamica e notevole e l’incremento del coefficiente della portanza raggiunge il 60%.

flap a scorrimento


Un altro tipo di flap, è quello a scorrimento, infatti come si evince dal termine, in questo caso il flap oltre che a ruotare e quindi a scendere, compie anche un momento di traslazione verso la parte post. allungando notevolmente la corda alare del profilo.
Questo tipo di flap è molto efficiente e produce poca resistenza di estermità e l’incremento del coefficiente di portanza è notevole, oltre l’80%.
Come avevamo già accennato, non sempre è utile usare gli ipersostentatori, considerate un modello con carico alare non critico in fase di atterraggio con i flap estesi, ebbene l’atterraggio si presenta certamente facilitato, ma se in quel frangente si presentano delle correnti d’aria impreviste, colpi di vento, il profilo reagirà di conseguenza e cioè sollevando l’aerodina ponendola in una pericolosa situazione di stallo imprevisto, questo perché la portanza aumenterà all’improvviso.
Quindi valutate bene come e quando usarli.

Info su Daniele

Salve, pratico l'aeromodellismo dal 1988, dopo aver appreso il pilotaggio rc. con motoalianti, mi sono dedicato ai modelli, prima da acrobazia e poi da riproduzione. Il mio interesse e curiosità verso la progettazione degli aeromodelli, mi spinge a dedicarmi alla realizzazione di riproduzioni in scala progettandoli in proprio. Ancora oggi, dopo molte realizzazioni, continuo a progettarli, realizzarli, collaudarli e metterli a punto con grande piacere e divertimento. Per qualsiasi domanda, non avete che da contattarmi. Ciao. Daniele.
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6 risposte a IPERSOSTENTATORI, comunemente detti ” FLAP “

  1. Giuseppe scrive:

    Che dire di più??
    Sei stato bravo ed esauriente, complimenti davvero :-)

  2. Daniele scrive:

    Grazie per il tuo commento, ma sopratutto sono felice che venga apprezzato e possa risultare utile.
    Mi sono sempre affannato a dare spiegazioni tecniche nel modo più semplice e comprensibile possibile, perché solo così si riesce farsi ascoltare da chi è a digiuno di certe materie.
    Molti ” aeromodellisti” oggi, si cimentano nel portare in volo i loro aeromodelli, ma solo pochi conoscono l’importanza che l’aerodinamica riveste.

    • EDOARDO scrive:

      Ciao Daniele, ho acquistato un fms corsairs 1700mm con 2 coppie di flap a spacco, ma a quanto pare azionarli senza fare la miscelazione con il “picchia” lo porta a cabrare notevolmente come ho visto per un cessna. Cosa mi consigli, non ho mai usato flap e non so come settarli, ma servono assolutamente perché al mio campo volo mi serve una bassissima velocità per le condizioni e la lunghezza.

      • admin scrive:

        Ciao, usare i flap è ormai una consuetudine. Con determinati modelli e con altrettanti campi volo non sono indispensabili, ma se si vuole abbassare la velocità in atterraggio ed anche avere più sostentamento in decollo allora diventano molto utili.
        Per un corretto e sopratutto sicuro settaggio è indispensabile avere un ottima quota, dopo di che diminuire la velocità al minimo indispensabile ed azionare i flap con una regolazione a più gradi tramite l’interruttore dedicato. Generalmente si possono avere più gradi di regolazione, il primo scatto è bene regolarlo con almeno 25° e così via. Inserendo il primo scatto ( con 25° di discesa) dobbiamo osservare la reazione del modello, se tende a cabrare oppure a picchiare. Osservare se la reazione è repentina oppure morbida.
        Dopo questa prima fase, dobbiamo atterrare e con la miscelazione della radio regolare il cabra in maniera opportuna, sempre con interruttore dedicato e con più regolazioni.
        Il primo scatto va regolato con una o due tacche, il secondo con due o tre tacche. Queste a cabrare o a picchiare a secondo del risultato visto in volo.
        Dopo questa fase, gli accomodamenti di regolazione saranno molto più leggeri e semplici.

  3. Giuseppe scrive:

    Scherzi? Da quando ho letto la vita di Alexander Lippisch per me l’aerodinamica è diventata come una iniziazione.. anche se non ho potuto fare il liceo aeronautico è una benedizione sentirne parlare nell’aeromodellismo!
    Piuttosto, ma come faccio a contattarti in caso? Non vedo email…

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