L'ALA E LE SUE FUNZIONI
Un aeroplano vola perché possiede un'ala capace di generare una forza aerodinamica che permette all'aeroplano di sostenersi nell'aria. Tale forza è dovuta alla differenza di pressione che si viene a creare su due superfici opposte investite dall'aria in movimento.
La forza aerodinamica può essere scomposta in una componente, chiamata "portanza", che è sempre perpendicolare alla direzione della velocità dell'aria ed in un'altra componente, chiamata "resistenza aerodinamica", che è sempre nella stessa direzione della velocità dell'aria, ma di verso opposto a quello del moto. Inoltre, si è soliti attribuire alla portanza un valore positivo quando tale componente della forza aerodinamica risulti orientata verso la parte superiore del velivolo. Nella maggior parte dei casi è proprio questa componente della forza aerodinamica a rendere possibile il volo di un aeroplano. Si parla, invece, di "deportanza" qualora tale componente fosse orientata verso la parte inferiore del velivolo.
Nel volo livellato, caratterizzato dal moto orizzontale di un velivolo, la portanza è diretta infatti verso l'alto ed equilibra la forza peso, che, invece, è sempre diretta verso il basso. La forza generata dal propulsore, inoltre, contrasta in continuazione l'azione della resistenza aerodinamica. Talvolta la forza propulsiva può essere generata anche da una componente vettoriale della forza peso. Ciò si verifica, per esempio, durante una planata, modalità di volo che avviene quando non si fa uso del propulsore e che è tipica degli alianti.
Un'ala può anche essere immaginata come una coppia di "semiali", dette "simiala destra" e "semiala sinistra". La distanza tra le due "estremità alari" viene chiamata "apertura alare". Sezionando un'ala con piani paralleli al piano di simmetria del velivolo si ottengono dei profili, detti "profili alari". Solitamente, i profili alari così individuati presentano una forma simile alla sagoma di una goccia disposta in senso orizzontale e lievemente inarcata verso l'alto. La parte anteriore, quella bombata, viene chiamata "bordo d'attacco" o "bordo d'entrata". La parte posteriore, quella a punta, viene chiamata "bordo di fuga" o "bordo di uscita". La parte superiore viene chiamata "dorso" o "estradosso". La parte inferiore viene chiamata "ventre" o "intradosso". Sono queste le parti dell'ala ad essere lambite dalle correnti d'aria.
In generale, quando l'ala attraversa l'aria si genera una zona di depressione nella parte superiore dell'ala e una zona di pressione nella parte inferiore, che contribuiscono a creare la forza aerodinamica che rende possibile il volo. Infatti, come dimostrato dal teorema di Bernoulli, la corrente d'aria che lambisce il dorso, prima di ricongiungersi con la corrente che lambisce il ventre, percorre una distanza più lunga di quella percorsa dalla corrente nella zona del ventre, creando una depressione molto più intensa rispetto alla pressione che si genera nella zona del ventre.
La portanza sviluppata dall'intera ala può essere considerata come la somma dei contributi di portanza che sono generati da ciascuno dei profili che si incontrano lungo l'apertura alare. La portanza dipende, infatti, da costanti numeriche e da parametri legati alla forma dell'ala, alla densità dell'aria e alla sua velocità relativa rispetto al velivolo. Pertanto, è possibile variare il valore della portanza cambiando quota, assetto e velocità del velivolo rispetto all'aria e forma dei profili dell'ala, come accade quando si adottano i dispositivi "ipersostentatori", di cui fanno parte flap e slat. I flap modificano il profilo dell'ala nella zona del bordo di uscita, mentre gli slat lo modificano nella zona del bordo d'entrata.