NACA, Python e PyQt5…

I profili alari NACA sono particolari forme di profilo alare studiati dalla National Advisory Committee for Aeronautics (NACA) statunitense. La forma di un profilo alare NACA è descritta mediante la parola “NACA” seguita da un numero. I valori presenti in tale codice numerico possono essere inseriti nelle equazioni per calcolare le proprietà della sezione alare.

Le sezioni alari NACA a quattro cifre definiscono il profilo in questo modo:

1. la prima cifra indica la curvatura massima come percentuale della corda;
2. la seconda cifra fornisce la distanza del punto di massima curvatura dal bordo d’attacco espressa come percentuale della corda e in multipli di 10;
3. le ultime due cifre descrivono il massimo spessore del profilo alare espresso come percentuale della corda.

La distribuzione degli spessori, lungo la linea media è:

dove:

• c è la lunghezza della corda;
• x è la posizione lungo la corda da 0 a c;
• y_t è metà dello spessore ad un dato valore di x;
• t è lo spessore massimo espresso come frazione della corda, in modo che 100 t sia uguale alle ultime due cifre del codice NACA.

Si noti che in questa equazione, a (x/c) = 1 (il bordo d’uscita del profilo), lo spessore non è esattamente uguale a zero. Se per motivi computazionali è necessario uno spessore nullo al bordo d’uscita, si deve modificare uno dei coefficienti in modo che la loro somma dia zero. Modificando l’ultimo coefficiente a −0,1036, ad esempio, produrrà un piccolo cambiamento nella forma generale del profilo. Il bordo d’attacco è approssimabile ad un cilindro con raggio uguale a:

L’equazione della curvatura del profilo è:

dove:

• m è la massima curvatura espressa come percentuale della corda ed è la prima delle quattro cifre del codice;
• p è la posizione della massima curvatura, espressa in multipli di 10 e come percentuale della corda, ed è la seconda cifra del codice.

Qui si propone un codice per generare i profili NACA della serie a quattro cifre sfruttando le potenzialità di Python e delle librerie PyQt5 e Matplotlib.

I sorgenti completi del progetto possono essere scaricati dal mio GitHub.