Fisica del volo

Come si fa volare un aereo dentro un computer: la teoria, le formule e i numeri del simulatore Volo.

Un progetto di Massimiliano Petra · massimiliano.petra@gmail.com

Il Cessna 172 del simulatore Volo in volo sopra il Piemonte — Il Cessna 172 del simulatore Volo, che gira nel browser. Tutto quello che vedi muoversi è calcolato con le formule di queste pagine.

✈ Vola con il simulatore Manuale del gioco Comincia dal capitolo 1 →

Di che cosa parla

Volo è un simulatore di volo libero e gratuito, scritto in JavaScript, che si gioca nel browser: un Cessna 172 con il cruscotto G1000 (e un ultraleggero Ikarus C42) sopra il Piemonte vero, con il rilievo, gli aeroporti, le radio e l'autopilota. Queste pagine non spiegano come si gioca, ma perché l'aereo si muove così: quali leggi della fisica ci sono dentro, con quali formule, quali numeri e quali semplificazioni.

Ogni capitolo parte dai principi (quelli dei libri di meccanica del volo), arriva alle formule usate davvero dal programma e mostra le righe di codice corrispondenti. Molti capitoli hanno un laboratorio interattivo: si muovono i cursori e si vede che cosa cambia.

A chi è rivolto

Agli studenti e agli insegnanti degli istituti tecnici, in particolare dell'indirizzo Trasporti e logistica (Costruzioni aeronautiche, Conduzione del mezzo aereo), ma anche di meccanica, elettronica e informatica. Bastano trigonometria, vettori e un'idea di derivata; gli argomenti più avanzati (equazioni di Eulero, quaternioni, integrazione numerica) sono spiegati passo per passo, con esempi numerici.

I capitoli

Come usarlo in classe

Teoria → verifica: si studia un fenomeno (per esempio la velocità di stallo), si fa il calcolo con i dati del Cessna, poi lo si prova nel simulatore e si confronta.
Esercizi “Prova tu”: in ogni capitolo, con la soluzione nascosta.
Modificare il modello: i parametri dell'aereo stanno in un file di testo (dati/c172.js nel simulatore). Si può cambiare un coefficiente, ricaricare la pagina e sentire la differenza in volo: un ottimo esercizio di laboratorio.
Leggere il codice: il riquadro verde “Nel simulatore” di ogni capitolo indica le righe del programma che fanno quel calcolo.

Un modello, non l'aereo vero

Il simulatore usa un modello a coefficienti: buono per capire e per volare in modo realistico, ma semplificato (aria senza turbolenza, elica descritta da una formula, niente deformazioni della struttura). Dove la realtà è diversa, il testo lo dice. Non è materiale per l'addestramento al volo.

Autore e contatti

Volo e Fisica del volo sono un progetto di Massimiliano Petra, nato come passione e messo a disposizione gratuitamente delle scuole. Insegnanti e studenti che vogliono usarlo in classe, proporre correzioni, segnalare errori o organizzare una presentazione possono scrivere a massimiliano.petra@gmail.com.

Il simulatore

Si gioca da volo-zq4.pages.dev; come si usa (comandi, strumenti, decollo, atterraggio, radio) è spiegato nel manuale del gioco. Il codice (licenza GPL) si legge nei file pubblicati del gioco, per esempio js/fisica.js. Funziona su un normale PC, anche senza installare nulla.