In breve: L'energia cambia forma per muovere gli aerei. I propulsori sfruttano queste trasformazioni per generare la spinta.
Cos'è la trasformazione dell'energia
L'energia non si crea e non si distrugge. Essa passa da una forma a un'altra.
Nei mezzi aerei, l'energia chimica del carburante diventa energia termica. Poi diventa energia meccanica utile al volo.
Questo passaggio avviene dentro al propulsore. Ogni trasformazione comporta una perdita di energia sotto forma di calore.
Le forme di energia nel volo
Nel mezzo aereo agiscono diverse forme di energia. Ognuna ha un ruolo preciso durante il volo.
L'energia chimica è contenuta nel carburante avio. La combustione la libera sotto forma di calore.
L'energia termica si trasforma in energia cinetica dei gas caldi. Questi gas in uscita generano la spinta del motore.
L'aereo in volo possiede energia cinetica (per la velocità). Possiede anche energia potenziale (per la quota).
I parametri importanti sono: potenza, rendimento, consumo specifico e spinta. Servono per valutare le prestazioni del motore.
I principali propulsori aeronautici
Esistono diverse famiglie di propulsori. La scelta dipende dall'uso del velivolo.
Il motore alternativo a pistoni muove un'elica. Si usa su piccoli aerei da turismo e da addestramento.
Il turboelica unisce una turbina a gas e un'elica. Si usa su aerei regionali a media velocità.
Il turbogetto e il turbofan sfruttano la reazione dei gas. Equipaggiano gli aerei di linea e quelli militari veloci.
Esempi pratici
Pensa a un'automobile che brucia benzina e si muove. È lo stesso principio del motore a pistoni di un piccolo Cessna.
In un aereo di linea, il turbofan aspira aria davanti. La comprime, la scalda con il carburante e la espelle dietro.
La spinta nasce dal terzo principio di Newton (azione-reazione). I gas escono indietro, l'aereo va avanti.
Per confrontare due motori si guarda il rendimento. Un motore con rendimento più alto consuma meno carburante a parità di lavoro.
Parole difficili
- Propulsore: dispositivo che genera la spinta per muovere un veicolo.
- Spinta: forza che spinge in avanti il velivolo durante il volo.
- Combustione: reazione chimica che brucia il carburante e produce calore.
- Rendimento: rapporto tra energia utile ottenuta ed energia fornita al motore.
- Turbina: macchina rotante mossa da un fluido in pressione o caldo.
- Energia cinetica: energia che possiede un corpo grazie al suo movimento.
Riferimenti
- Norma: Riordino degli istituti tecnici
- Obiettivo formativo coperto: ob.tecnico-trasporti-logistica.meccanica-e-macchine.cl3.mezzo-aereo.05