Un profilo alare è una forma specifica, in particolare quella utilizzata nelle ali degli aeroplani, che aiuta a generare portanza. Oltre alle ali degli aeroplani, che sono i profili alari più noti, anche i ventilatori, le eliche e alcuni stabilizzatori hanno la forma di un profilo alare. In natura, il profilo alare è una forma molto comune, che si trova nelle piante e nelle creature che volano nell’aria o nuotano nell’acqua.
Il principio di base con cui opera un profilo alare è indicato come portanza. La forma di un profilo alare è tale che il vento può passare sia sopra che sotto di esso. La forma del piano è studiata in modo che, al passaggio dell’aria, essa acceleri, diminuendo la pressione dell’aria in quella regione secondo il principio di Bernoulli. L’aria al di sotto del profilo alare non viene influenzata, quindi la sua velocità è la stessa di quando ha contattato per la prima volta il profilo alare.
L’aria con una pressione più alta tende a spostarsi verso l’aria con una pressione più bassa e questa differenza di pressione fa sì che la forza venga esercitata sotto il profilo aerodinamico, generando portanza. Più velocemente si muove l’aria – o più velocemente l’aereo si muove nell’aria – maggiore è la differenza di pressione dell’aria, e quindi maggiore è la pressione esercitata. A una certa velocità, viene esercitata una forza sufficiente che un oggetto, come un aereo, supererà la forza di gravità e si solleverà da terra.
Un profilo aerodinamico può anche essere utilizzato per generare portanza verso il basso, cambiando la sua forma. In questo caso, anziché sollevare aiutando un oggetto a vincere la forza di gravità, aumenta la forza verso il basso per compensare altre forze verso l’alto. Un buon esempio di ciò può essere visto sulle ali o “spoiler” presenti su alcune auto, che aiutano ad aumentare la trazione dell’auto alle alte velocità in modo che l’auto rimanga ben posizionata a terra.
Un profilo alare può avere molte forme diverse, a seconda dello scopo a cui è destinato. La progettazione di profili alari per compiti specifici è uno dei principali obiettivi dell’aerodinamica e continuano a essere creati nuovi e migliorati progetti di profili alari. Alcune forme del profilo aerodinamico, come quelle destinate agli aerei che viaggiano al di sotto della velocità del suono, sono arrotondate su un’estremità curvando verso il basso in un punto. Altri, come quelli destinati agli aerei supersonici, hanno una forma molto più nitida.
Alcune forme del profilo aerodinamico possono essere scelte per ridurre la resistenza e consentire una maggiore velocità complessiva, per aumentare la resistenza per rallentare il veicolo o per reagire a diversi tipi di correnti. Alcuni design del profilo alare sono simmetrici, con una curva rotonda su entrambi i lati, per consentire a un aereo di funzionare ugualmente bene quando vola dritto o quando vola invertito.