Le gallerie del vento sono fondamentalmente enormi tubi con aria che soffia all'interno. Lo scopo di questi tunnel è duplicare le azioni delle cose in volo. Ricercatori e ingegneri usano gallerie del vento per trovare praticamente il volo di un aereo. Questi tunnel sono utilizzati da NASA per testare la scala ed esaminare i modelli di diversi veicoli spaziali e aereo. Alcuni tubi sono abbastanza grandi da includere versioni a grandezza naturale di aerei e altri veicoli. L'aria intorno all'oggetto viene spostata dalla galleria del vento in modo che sembri che l'oggetto stia volando. Crea uno scenario di volo in miniatura nella vita reale.
L'invenzione delle gallerie del vento
Quando i fratelli Wright inventarono l'aereo nel dicembre 1903. Studiarono l'aerodinamica e perfezionarono il design delle ali dei loro aeroplani. Hanno effettuato la maggior parte dei loro test all'aperto con un rischio significativo. Ma, al giorno d'oggi, tali test vengono condotti al chiuso con fattori di rischio ridotti, tutto a causa della grande innovazione dell'ingegnere aeronautico britannico autodidatta Frank Wenham (1824-1908).
Ha inventato la moderna galleria del vento nel 1871. Originariamente, Wenham ha progettato un tronco di 18 pollici [46 cm] quadrato e 12 piedi [3.7 m] di lunghezza, per dirigere la corrente d'aria orizzontalmente. L'aria che scorreva all'interno di questo tubo aveva una velocità di circa 64 km / h (40 mph). Oggi, la più grande galleria del vento del mondo di proprietà della NASA (nel NASA Ames Research Center) è oltre 100 volte più lunga, ovvero 430 mo 1400 piedi di lunghezza, e la sezione di prova ha un'area totale di 24 m × 37 m (80 piedi × 120 piedi). Questo tunnel genera venti con una velocità di 185 km / h (115 mph). Questa invenzione di Wenham ha rivoluzionato l'aerodinamica moderna.
Perché abbiamo bisogno di una galleria del vento?
Le gallerie del vento aiutano a progettare aerei / veicoli spaziali in grado di volare in modo rapido, efficiente ed economico facendo muovere l'aria senza intoppi oltre le ali dell'aereo e i loro corpi simili a tubi. Questi tunnel aiutano a studiare la scienza dell'aerodinamica. Una volta che un aereo è in aria, non è facile vedere come l'aria lo attraversa. Se c'è qualche tipo di difetto di progettazione presente nell'aereo, non sarà affatto in grado di volare o inizierà a non funzionare a metà strada. Ecco perché ogni aereo e veicolo spaziale deve essere testato / valutato a terra in una galleria del vento per evitare qualsiasi forma di disastro.
Come funziona una galleria del vento?
Generalmente, le gallerie del vento utilizzano potenti ventilatori per spostare grandi quantità di aria attraverso il tubo. L'oggetto di prova è fissato saldamente nel tunnel in modo che rimanga fermo. Il tunnel si comporta come un enorme tubo, che si avvolge con un ventaglio al centro. Quando la ventola viene attivata, l'aria soffia intorno al tubo. Questo tubo ha una larghezza irregolare, cioè è più stretto in alcuni punti e più largo in altri. La regione stretta del tubo accelera l'aria a causa di una maggiore pressione. Questa alta velocità è necessaria durante il test degli aerei.
I test sugli aeroplani supersonici richiedono una velocità cinque volte superiore a quella di un uragano e per testare uno space shuttle la velocità richiesta è circa dieci volte maggiore.
Quali sono gli oggetti che possono essere testati in una galleria del vento?
L'oggetto di prova può essere un modello in miniatura di un veicolo / veicolo spaziale o una parte del veicolo spaziale. In alcuni casi, se il tunnel è abbastanza grande, l'oggetto di prova può anche essere un aereo o un veicolo spaziale a grandezza naturale. Possono essere utilizzati anche oggetti comuni come le palline da tennis. L'aria che scorre attorno all'oggetto immobile descrive cosa potrebbe accadere se l'oggetto si muovesse nel cielo.
Il movimento dell'aria attorno ad un oggetto può essere valutato in vari modi. Spesso all'interno del tubo è presente fumo o colorante, pertanto è possibile osservarne il movimento. A volte i fili vengono attaccati all'oggetto per determinare il movimento dell'aria. Strumenti specializzati vengono utilizzati per misurare/analizzare la forza dell'aria e la pressione sull'oggetto di prova.
Test delle statistiche
Le gallerie del vento sono generalmente riconosciute per essere utilizzate per testare / valutare nuovi aeromobili e navette spaziali, cioè veicoli che teoricamente viaggiano in un flusso d'aria statico. Questi tunnel possono anche essere usati in modo alternativo, come simulare l'effetto dei venti in rapido movimento su strutture di cancelleria, come grattacieli, statue giganti e ponti.
Architetti e ingegneri osservano ed esaminano i carichi che i venti ad alta velocità impongono a queste strutture e come variano con i diversi progetti. Aiuta anche a determinare in che modo i grattacieli influenzano i venti che soffia e li spingono fino al livello del suolo.
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