Introduzione

Il controllo laterale, la capacità di rotolare un aereo, è uno dei tre assi fondamentali del volo, accanto al passo e al yaw. Senza un metodo affidabile per inclinare le ali sinistra o destra, girare un aereo sarebbe goffo al meglio e pericoloso al peggio. I pionieri dell'aviazione hanno riconosciuto questa sfida quasi immediatamente dopo aver raggiunto il volo alimentato.

Origini degli Ailerons

Il concetto di una superficie di controllo separata dedicata al rullo non è emerso completamente formata. Si è evoluto da metodi precedenti, il più famoso dei quali era la deformazione dell’ala. I fratelli Wright 1903 Flyer hanno usato la curvatura dell’ala per ottenere il controllo laterale.

Fondazioni teoretiche primitive

Nel 1868, l'ingegnere britannico Matthew P. W. Boulton ricevette un brevetto per un "a causa di una patta mobile" destinato a controllare il rullo. Tuttavia, nessun aereo pratico esisteva all'epoca, e il concetto di Boulton alimentato ha dimostrato che l'inventore francese Alphonse Pénaud aveva disegnato un modello di controllo preciso del volo nel 1871 con una forma di tiro laterale separata.

Pionieri dello sviluppo di Aileron

Il passaggio dalla curvatura delle ali ai corridoi avvenne rapidamente nel primo decennio di aviazione alimentata. Due figure chiave: Robert Esnault-Pelterie in Francia e Glenn Curtiss negli Stati Uniti, escono come i più influenti adottivi e sviluppatori dell'ailero.

Robert Esnault-Pelterie

Esnault-Pelterie, progettista di aerei francesi, costruì il suo primo aliante nel 1904 e il suo primo aeromobile a motore nel 1906. Si insoddisfatte rapidamente con la curvatura dell’ala, trovandolo strutturalmente debole e difficile da controllare. Nel 1907, introdusse i ailer sul suo monoplano REP, i pannelli a vela erano piccoli e ali montati sui bordi delle ali di traino e operavano in modo indipendente.

Glenn Curtiss

Nel 1908, un biplano progettato per il trofeo scientifico americano, ha usato piccole patte tra le ali, chiamate "interplane ailerons" - piuttosto che cerniere di superfici trainate da caccia, che hanno lavorato sullo stesso principio, ma sono stati montati in ultima analisi sulle ali.

Altri primi contributori

Henri Farman, un aviatore francese, avvolta ai suoi alleati Farman III nel 1909, migliorando la risposta al rotolo durante le curve. Alberto Santos-Dumont sperimentato con piccole superfici a cerniera sul suo monoplano Demoiselle. La Royal Aircraft Factory ha sviluppato anche progetti per i primi aerei militari.

Il dibattito di Aileron vs. Wing Warping

Perché i corridoi non hanno poi vinto? Il dibattito non era puramente tecnico; ha coinvolto brevetti, orgoglio nazionale e prestazioni di velivolo. La curvatura a Wing aveva un vantaggio: potrebbe essere integrata senza intoppi nella struttura ala senza aggiungere cerniere esterne o trascinamento. Tuttavia, come velocità di aeromobili aumentate e le ali sono diventate più rigide, le ali flessibili hanno richiesto l’efficienza strutturale limitata.

La battaglia legale tra i Wright e Curtiss si concentrò sull’ampio brevetto dei Wrights che copre il controllo laterale con qualsiasi mezzo di torsione o piegatura delle ali. La corte inizialmente sostenne il monopolio dei Wrights, ma lo scoppio della prima guerra mondiale costrinse il governo degli Stati Uniti a creare una piscina di brevetti, rompendo lo stallo e permettendo ai produttori di utilizzare liberamente i ailerons.

Evoluzione del design di Aileron

Una volta che i corridoi divennero la norma, gli ingegneri continuarono a affinare la loro forma, il loro posizionamento e il loro meccanismo.

Armi di frise

Inventato dall'ingegnere britannico Leslie G. Frise nei primi anni trenta, l'aileron Frise è stato progettato con una cerniera asimmetrica che proietta il bordo principale dell'ailero verso l'alto nel flusso d'aria. Questo crea trascinamento sull'ala verso il basso, contrastando la sbavatura negativa.

Aileratori differenziali

I corridoi differenziali si muovono verso l'alto a una maggiore distanza rispetto al basso. Poiché l'ailero in movimento verso il basso produce più resistenza, limitando il suo viaggio riduce lo yaw avverso. Questo semplice trucco meccanico è stato ampiamente adottato negli anni '30 e rimane comune sugli aerei aviazione generali moderni.

Impatto sulla progettazione e la sicurezza dell'aeromobile

L'adozione di ailerons ha rivoluzionato il design degli aerei in diversi modi. In primo luogo, ha permesso carichi ali più alti e strutture più forti. Le ali non hanno più bisogno di essere flessibili per la deformazione; potrebbero essere costruite da metallo e cantilevered, portando a più veloce, aerei più pesanti. In secondo luogo, i landeron migliorato l'autorità di controllo a basse velocità, rendendo il decollo e l'atterraggio più sicuro.

Oggi, i corridoi rimangono un controllo critico del volo, spesso integrato con spoiler o le flaper su disegni avanzati. La loro storia è un testamento su come un semplice pattino a cerniera - sviluppato attraverso la prova e l'errore da una manciata di pionieri determinati - può trasformare un intero settore. Per ulteriori informazioni sui dettagli tecnici dell'operazione Flight, il [[FLT dettagliata:0]]NASA Armstrong Flight Research Center[FLT1] fornisce una panoramica eccellente

Conclusioni

La storia dell’aileron è una storia di miglioramento incrementale, guidata dalla necessità. Dai fragili cavi di riscaldamento ala dei Wrights alle superfici a tenuta di precisione sui moderni getti, il controllo laterale è arrivato a lungo in poco più di un secolo. I primi pionieri delle basi – Esnault-Pelterie, Curtiss, Farman, e altri – meritano il riconoscimento non solo per inventare un dispositivo ma per continuare a correre rischi attraverso la battaglia legale.