La funzione dei vortex generators (VGs) è quella di ritardare lo stallo dell’ala cui vengono applicati e di sviluppare portanza anche a velocità più basse. Per comprenderne il funzionamento bisogna accennare al comportamento del flusso d’aria che, scorrendo attorno all’ala, produce la portanza. Le molecole d’aria che scorrono sulla superficie alare vengono da questa frenate a causa della loro viscosità, si forma così un sottile strato di aria ferma a contatto dell’ala, che a sua volta, per lo stesso motivo, frena lo strato d’aria immediatamente sovrastante, rallentandolo. Allontanandoci dalla superficie avremo dunque strati di aria sovrapposti in movimento crescente, fino a raggiungere uno strato non più rallentato che ha la velocità del flusso esterno (flusso indisturbato). Lo spessore d’aria compreso tra la superficie dell’ala e l’ultimo strato che subisce un rallentamento si dice STRATO LIMITE. Lo strato limite dapprima è laminare e molto sottile: in esso le particelle d’aria si muovono con moto rettilineo ed ordinato. L’attrito è minimo (poca resistenza), ma è facile la separazione del flusso dalla superficie (stallo). In seguito diviene turbolento e più spesso, con aria in movimento vorticoso e disordinato. Produce maggiore resistenza aerodinamica, ma è più resistente al distacco del flusso. Il punto in cui lo strato limite da laminare diviene turbolento si dice ZONA DI TRANSIZIONE e corrisponde più o meno al massimo spessore del profilo. Nella parte terminale dell’estradosso, vicino al bordo d’uscita, lo strato limite (turbolento) ha spessore massimo, ed il moto delle particelle d’aria, avendo ormai perduto gran parte della propria energia, permettono il formarsi di un substrato di aria stagnante a contatto della superficie. Questa aria stagnante facilita il distacco del flusso. Con l’aumento dell’angolo di incidenza dell’ala, il distacco avanza, riducendo gradualmente la portanza, fino a che si arriva allo stallo. I VGs producono piccoli vortici che, propagandosi sul dorso dell’ala, richiamano aria in movimento rapido dal flusso indisturbato (esterno allo strato limite) e la portano a contatto della superficie alare, contrastando così la formazione del substrato stagnante. In questo modo il distacco del flusso viene ritardato, e l’ala riesce a produrre portanza ad angoli di incidenza maggiori prima di stallare. Essendo evidente il vantaggio di tale situazione, viene da chiedersi quale sia la contropartita da pagare in termini di resistenza dovuta ai VGs. Sorprendentemente si scopre che il bilancio totale di resistenza dei VG è vicino a zero: il loro effetto riduce lo spessore dello strato limite turbolento nella parte posteriore del profilo, e la diminuzione di resistenza che ne consegue pareggia la resistenza generata dai VGs. Naturalmente i VGs andranno posizionati correttamente, altrimenti il loro effetto non sarà apprezzabile. Per questo motivo abbiamo messo a punto un metodo di montaggio dei Vgs esclusivo. Seguendo con attenzione le istruzioni, il successo dell’operazione è assicurato.
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