Galleria aerodinamica

Galleria aerodinamica Impianto di tipo sperimentale che permette di simulare le condizioni di un oggetto in moto nell'aria. Da un punto di vista aerodinamico, è irrilevante la differenza fra la situazione di un oggetto che si muove in aria ferma e quella di un oggetto fermo nell'aria in movimento; ciò permette di effettuare lo studio degli effetti del moto relativo dell'aria rispetto a un oggetto tenendo fermo l'oggetto, e investendolo con una corrente artificiale di aria o gas. Le gallerie aerodinamiche, dette anche gallerie del vento, sono largamente utilizzate nel progetto di aerei, veicoli spaziali, missili, automobili, edifici e ponti.

Le dimensioni dell'impianto variano dalle poche decine di centimetri delle gallerie per modellini in scala ridotta ai 12 x 24 m² della galleria del Centro di Ricerca Ames della NASA a Moffet Field, California, che può contenere un aeroplano a grandezza naturale con apertura alare di 22 m.

La difficoltà di sviluppare e mantenere correnti d'aria di alta velocità è particolarmente elevata quando la superficie della zona sotto studio è molto ampia. Ciò rappresenta un problema soprattutto nelle gallerie supersoniche e ipersoniche: queste infatti richiedono una tale quantità di energia da rendere obbligatorio il massimo contenimento delle dimensioni.

Le grandi gallerie aerodinamiche a bassa velocità creano il flusso d'aria mediante ventilatori a elica, ma per ottenere venti di alta velocità occorrono potenti compressori, bombole di gas ad alta pressione, o il flusso di gas che si sprigiona da un'esplosione: le gallerie alimentate da una carica esplosiva possono comunque funzionare solo per tempi brevi. Nella galleria a ipervelocità del Centro di Ricerca Ames si riescono a ottenere velocità elevatissime: qui i modellini in scala ridotta di aerei o veicoli spaziali vengono spinti da una carica esplosiva in una direzione, mentre un'altra carica esplosiva immette simultaneamente gas in galleria dalla direzione opposta. Con questo sistema si possono ottenere velocità dell'ordine di 48.000 km/h per circa un secondo.

Durante il volo in atmosfera dei veicoli spaziali supersonici, l'attrito con l'aria produce significative quantità di calore. Per studiare questi effetti si usano speciali gallerie aerodinamiche, in cui il modello viene investito da un getto di gas ad alta temperatura. Appositi strumenti misurano i moti del gas e lo sviluppo di calore.

Nelle gallerie a bassa velocità viene talvolta introdotto del fumo, per rendere visibile il percorso dell'aria lungo il profilo alare dell'aereo in esame. Altre gallerie sono specificamente progettate per consentire di simulare altitudini molto elevate (fino a 45 km) e permettere lo studio della loro influenza sulle prestazioni degli aerei. Questo tipo di prove è molto importante anche per prevedere le prestazioni dei motori a getto (vedi Propulsione a reazione) in tutte le condizioni di volo. Una speciale galleria aerodinamica del Lewis Flight Propulsion Laboratory della NASA a Cleveland, Ohio, può collaudare motori a getto di grandezza naturale a velocità di 3860 km/h, con altitudini simulate di 30.500 m. Anche l'Europa si doterà di una galleria aerodinamica transonica, per permettere test in altitudine di grandi velivoli alle società di costruzioni aerospaziali e agli istituti di ricerca europei. Vedi anche Aerodinamica.