propulsióne

Definizione

sf. [sec. XIX; dal francese propulsion, dal latino propellĕre, spingere innanzi]. Sistema basato sulla reazione d'inerzia di un corpo per cui questo può essere spinto in una data direzione vincendo la resistenza al moto. L'energia necessaria al sistema può essere muscolare (per esempio la forza del braccio con cui si scaglia una freccia, si aziona un remo, ecc.), meccanica (fornita da un organo idoneo, per esempio una ruota, azionato da un motore) o di altro tipo (elettrica, termica, ecc., come nei motori a razzo). La reazione può essere diretta, quando è dovuta all'espulsione di un fluido da parte di idonei organi del mezzo (per esempio negli aerei a reazione), o indiretta, quando è dovuta alla variazione della quantità di moto del fluido in cui si trova il mezzo (per esempio nei natanti a elica). Per i veicoli terrestri e per gli aerei a elica, al termine propulsione si preferisce quello di trazione.

Aeronautica

È il complesso delle tecniche che vengono sfruttate per fornire agli aeromobili quelle forze, dette appunto propulsive, che, vincendo le resistenze che si oppongono al moto dei medesimi e consentendo il manifestarsi di forze d'inerzia di direzione e di modulo controllati dal pilota, permettono il volo, accelerato o meno, degli aeromobili stessi. Dato che il volo basato sulla sostentazione aerodinamica comporta sempre la comparsa di una resistenza opposta al moto, il poter disporre di un'adeguata trazione (o spinta) risulta evidentemente indispensabile per consentire il volo, che, in sua assenza, potrebbe venir eseguito solamente a spese dell'energia cinetica e potenziale posseduta dall'aeromobile, come si verifica nel volo planato. Ciò è possibile, tuttavia, anche assicurando all'aeromobile le più opportune caratteristiche aerodinamiche (per esempio negli alianti), solo su distanze e per tempi forzatamente limitati. La propulsione aeronautica è quasi esclusivamente basata sull'utilizzazione dell'energia chimica di combustibili liquidi (solo raramente solidi), che mediante svariate tecniche consente di proiettare, in direzione contraria a quella del moto dell'aeromobile, una massa gassosa che, secondo i casi, può essere costituita da aria accelerata da un opportuno gruppo motopropulsore, oppure dai soli prodotti della combustione degli opportuni combustibili (propellenti), oppure da aria e prodotti della combustione, miscelati in vari rapporti. Il fenomeno propulsivo è basato sul principio della variazione della quantità di moto ed è perciò legato alle variazioni di velocità subite dalla massa gassosa interessata dalla propulsione. L'eiezione di detta massa gassosa a velocità più elevata di quella con cui essa è captata dall'unità propulsiva comporta infatti che quest'ultima eserciti, in direzione contraria a quella del moto dell'aeromobile, una forza capace di accelerare la massa gassosa. Questa, per il principio meccanico dell'azione e della reazione, esercita una forza uguale e contraria, e diretta perciò nel senso del moto dell'aeromobile, sull'unità propulsiva, e da questa viene trasmessa all'aeromobile. Secondo che il combustibile che fornisce l'energia necessaria al fenomeno propulsivo fornisca o no anche parte almeno della massa gassosa accelerata dall'unità propulsiva, si possono distinguere una propulsione a getto e una propulsione a elica. Nel primo caso, in cui rientrano le tecniche relative al motore a razzo, all'autoreattore, al motoreattore, al pulsoreattore e al turboreattore, l'unità propulsiva e il motore termico che la aziona sono inscindibilmente uniti e forniscono una spinta; nel secondo caso l'unità propulsiva, cioè l'elica, e il motore termico sono nettamente distinti e collegati solo meccanicamente e forniscono generalmente una trazione. La necessità di poter disporre di una spinta per tempi assai lunghi nei propulsori utilizzati in missioni spaziali ha portato allo studio di tecniche propulsive basate sull'espulsione di fotoni oppure di particelle caricate elettricamente, accelerate per via elettrostatica o per via elettromagnetica, o per arcogetto.

G. B. Nicolò, Aerodinamica applicata al volo, Roma, 1950; M. J. Zucrow, Aircraft and Missile Propulsion, New York, 1958; R. C. Jahn, Physics of Electric Propulsion, New York, 1963; R. Marguet, Propulsion des Vehicules Hypersoniques, Rhode Saint Génèse (Bruxelles), 1970; G. Paccani, Elementi di propulsione spaziale, Milano, 1983.