La portanza L (dall’inglese lift) è la componente della forza aerodinamica agente su un corpo immerso in un fluido in moto che è perpendicolare alla direzione del flusso indisturbato V_\infty. È la forza che bilancia il peso di un aeromobile in volo livellato.
La portanza si esprime tramite il coefficiente di portanza adimensionale C_L:
dove \rho è la densità dell’aria, V_\infty la velocità di volo e S la superficie alare di riferimento. Il coefficiente C_L dipende principalmente dalla geometria del profilo alare e dall’angolo di attacco.
La portanza ha tre spiegazioni fisiche complementari, ciascuna corretta e nessuna esclusiva:
- Deflessione del flusso (Newton): l’ala devia verso il basso una massa d’aria (downwash); per la terza legge di Newton la reazione è una forza verso l’alto.
- Distribuzione di pressione (Bernoulli): la velocità media sull’estradosso è maggiore che sull’intradosso; per Bernoulli la pressione sull’estradosso è inferiore. L’integrazione della distribuzione di pressione fornisce la portanza.
- Circolazione (Kutta-Joukowski): L' = \rho V_\infty \Gamma, dove \Gamma è la circolazione attorno al profilo. Questa formulazione è equivalente alle precedenti e collega portanza e vorticità in modo matematicamente elegante.
La portanza si annulla allo stallo, quando l’angolo di attacco supera il valore critico e il flusso si separa dall’estradosso.