La resistenza indotta è la componente di resistenza associata alla generazione di portanza in un’ala finita. Nasce dal downwash e dai vortici di estremità, che inclinano all’indietro la risultante aerodinamica.
Un profilo bidimensionale non si comporta come un’ala reale finita: alle estremità dell’ala si generano vortici, downwash e resistenza indotta.
In forma classica:
dove C_L è il coefficiente di portanza, e il fattore di efficienza di Oswald e AR l’allungamento alare.
L’allungamento alare è:
dove b è l’apertura alare e S la superficie. A parità di C_L, un’ala più allungata produce meno resistenza indotta perché genera vortici di estremità meno penalizzanti rispetto alla portanza complessiva.
La forma ideale della distribuzione di portanza lungo l’apertura è ellittica. In quel caso e tende a 1; distribuzioni meno efficienti, interferenze, fusoliera, rastremazione, svergolamento e dispositivi di estremità riducono l’efficienza effettiva.
A bassa velocità serve molto C_L e cresce l’indotta; ad alta velocità cresce invece la resistenza parassita perché cresce la pressione dinamica:
Questo spiega perché la resistenza totale abbia spesso un minimo a velocità intermedie: andando troppo piano cresce l’indotta, andando troppo veloce cresce la parassita.
Per ridurre la resistenza indotta si aumentano allungamento, efficienza della distribuzione di portanza o si usano dispositivi di estremità, tenendo conto dei vincoli strutturali. Ali molto allungate sono efficienti ma più impegnative per peso, flessione, aeroelasticità e ingombro.
Un errore comune è pensare che la resistenza indotta sia causata solo dai winglet. I winglet possono ridurla o redistribuirla, ma la causa fondamentale è la generazione di portanza da parte di un’ala finita.
Vedi anche: Allungamento alare, Polare aerodinamica.