Che cos'è un profilo aerodinamico?
Un profilo aerodinamico ha una forma specifica, in particolare quella usata nelle ali degli aeroplani, che aiuta a generare portanza. Oltre alle ali degli aerei, che sono i profili aerodinamici più noti, i ventilatori, le eliche e alcuni stabilizzatori hanno anche la forma di un profilo aerodinamico. In natura, il profilo aerodinamico è una forma molto comune, presente nelle piante e nelle creature che volano nell'aria o nuotano nell'acqua.
Il principio di base con cui opera un profilo aerodinamico è definito ascensore . La forma di un profilo aerodinamico è tale che il vento può passare sia sopra che sotto di esso. La forma della parte superiore è progettata in modo tale che, mentre l'aria vi passa sopra, accelera, diminuendo la pressione dell'aria in quella regione secondo il principio di Bernoulli. L'aria al di sotto del profilo aerodinamico non è interessata, quindi la sua velocità è la stessa di quando è stata a contatto per la prima volta con il profilo alare.
L'aria con una pressione più alta tende a spostarsi verso l'aria con una pressione più bassa, e questa differenza di pressione fa sì che la forza venga esercitata sotto il profilo aerodinamico, generando ascensore. Più veloce è l'aria - o più veloce è l'aereo che si muove attraverso l'aria - maggiore è la differenza nella pressione dell'aria, e quindi maggiore è la pressione esercitata. Ad una certa velocità, viene esercitata una forza sufficiente che un oggetto - come un piano - supererà la forza di gravità e si solleverà da terra.
Un profilo aerodinamico può anche essere usato per generare portanza verso il basso, cambiando la sua forma. In questo caso, anziché sollevare aiutando un oggetto a superare la forza di gravità, aumenta la forza verso il basso per compensare altre forze verso l'alto. Un buon esempio di ciò può essere visto sulle ali o sugli "spoiler" trovati su alcune auto, che aiutano ad aumentare la trazione dell'auto ad alte velocità in modo che l'auto rimanga ben posizionata a terra.
Un profilo aerodinamico può avere molte forme diverse, a seconda dello scopo per cui è destinato. La progettazione di profili alari per compiti specifici è uno dei principali obiettivi dell'aerodinamica e continuano a essere creati nuovi e migliorati progetti di profili alari. Alcune forme del profilo aerodinamico, come quelle destinate agli aeromobili che viaggiano al di sotto della velocità del suono, sono arrotondate su un'estremità curvando verso il basso fino a un punto. Altri, come quelli destinati agli aerei supersonici, hanno una forma molto più nitida.
Alcune forme del profilo aerodinamico possono essere scelte al fine di ridurre la resistenza e consentire una maggiore velocità complessiva, aumentare la resistenza per rallentare il veicolo o reagire a diversi tipi di correnti. Alcuni modelli di profili alari sono simmetrici, con una curva rotonda su entrambi i lati, per consentire a un aereo di funzionare ugualmente bene quando vola diritto o quando è invertito.