SCIENZA & TECNOLOGIA 

L’AERODINAMICA

La velocità di un corpo non dipende solo dalla forza che lo mette in movimento, ma anche da quanto viene frenato dall’attrito. Per rendere un aereo, un’imbarcazione o un’automobile più veloci bisogna cercare di ridurre gli attriti a cui questi veicoli sono sottoposti, intervenendo sulla loro forma e sulla loro superficie. La fluidodinamica è la scienza che studia il comportamento dei fluidi (liquidi e aeriformi) in movimento e le loro interazioni con i solidi; in queste indagini hanno una grande importanza la velocità, la pressione, la densità e la temperatura dei fluidi. Il ramo della fluidodinamica che studia il comportamento degli aeriformi, tra i quali l’aria, si chiama aerodinamica.
Le gallerie del vento sono impianti utilizzati per studiare l’impatto dei flussi di aria su un corpo. Effettuare prove nella galleria del vento è essenziale per la progettazione degli aeroplani, ma anche degli elicotteri, delle automobili, dei treni. Le camere di prova di queste strutture, nelle quali vengono testati i modellini in scala ridotta dei veicoli sotto esame (o, talvolta, i veicoli stessi), hanno dimensioni molto variabili, che partono da 1 m2 di sezione fino ai quasi 900 m2 di sezione dell’enorme camera di prova di una delle gallerie del vento dell’ente spaziale americano, la Nasa, dove si studia l’aerodinamicità delle navicelle spaziali.
Un generatore di flusso costituito da grandi ventilatori produce flussi d’aria grazie ai quali viene simulato l’impatto dell’aria su un veicolo o anche particolari condizioni atmosferiche. Il controllo e la variazione di parametri quali temperatura e umidità è molto preciso; è possibile quindi simulare, per esempio, l’effetto delle perturbazioni meteorologiche o della formazione di ghiaccio sull’aerodinamica complessiva di un aeroplano. Lo studio dei modelli in scala è utile quindi non solo per migliorare le prestazioni del velivolo, ma anche per ottimizzarne la sicurezza.
Nelle gallerie del vento non vengono testati solo veicoli aerospaziali e automobili, ma anche gli effetti del vento su altre strutture. Riprodurre i venti e le temperature tipici dell’area dove sorgeranno edifici, ponti e viadotti è un ottimo sistema per metterne alla prova le caratteristiche strutturali e sottoporre a esame i materiali con cui verranno costruiti.

Scienze evviva! - volume A
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