Con il termine di ala in aerodinamica s'intende una superficie disposta genericamente secondo un determinato assetto, rispetto alla corrente fluida che l'investe (e non necessariamente in posizione orizzontale) e capace di generare una serie di azioni fluidodinamiche (risultante di forze e momenti) causate da complessi meccanismi fisici legati a variazioni locali di velocità, di pressione ed azioni viscose, agenti sulla sua superficie.

Usualmente la risultante delle forze aerodinamiche viene 'scissa' in tre sue componenti, così suddivise: un'azione portante o di portanza (lift, L) disposta ortogonalmente al vettore di velocità asintotico dell'aria 'v' che la investe; un'azione resistiva o di resistenza (drag, D) disposta parallelamente al vettore di velocità asintotico dell'aria 'v' che la investe ed equiverso con essa; un'azione deviante o di devianza (slip, S) disposta ortogonalmente al vettore di velocità asintotico dell'aria 'v' e tale da creare, componendosi con L e D, una terna levogira ortogonale. Nello specifico caso di un velivolo in moto generico, la portanza viene generata tramite le forze aerodinamiche che agiscono prevalentemente sull'ala e sugli impennaggi di controllo.

Qualora l'ala non venga realizzata in un solo elemento, ma sia divisa in due parti collegate separatamente alla fusoliera, si parlerà più propriamente di "semiala" rispettivamente sinistra e destra: comunque generalmente la dizione semiala viene usata anche per riferirsi indistintamente alla metà destra o sinistra della stessa.

La maggior parte dei velivoli moderni è dotata di una sola ala di tipo rigido (ovvero munita di apposite superfici mobili di controllo), ma non mancano esempi di velivoli con più ali: si parla allora di biplani (due ali sovrapposte, eventualmente sfalsate) o di triplani (tre ali sovrapposte e leggermente sfalsate). Qualora le ali di un biplano abbiano dimensioni significativamente diverse, si parla di aereo ad un'ala e mezzo, o sesquiplano.

Il deltaplano è una particolare aerodina munita di ala autostabile e non rigida, ovverosia la sua geometria può variare in base al peso al decollo ed alle condizioni/manovre in volo; spesso è denominata anche ala Rogallo.

Anche il parapendio ha un'ala mantenuta in forma dalla pressione dell'aria generata dal suo moto ed è anch'essa di tipo flessibile (non rigida) in volo.

Esistono anche velivoli dotati di ali tozze e grandi piani di coda che volano, di solito sull'acqua, a pochi metri dalla superficie sfruttando l'effetto suolo.

Questi aerei, detti ekranoplani, sono caduti praticamente in disuso.

Profilo alare

Elementi geometrici caratteristici di un'ala di apertura finita Semiapertura alare "b/2" (distanza retta dalla center line al tip, riferita alla sulla proiezione in pianta) Apertura alare "b" (distanza retta tip-tip, riferita alla sulla proiezione in pianta) Superficie alare di riferimento geometrica "S" (proiezione in pianta, sul piano XY) Corda alare in pianta "c", secondo le bitangenti alla corda in sezione (vedasi nel seguito la corretta definizione in sezione) Dorso alare od estradosso (vedasi nel seguito la corretta definizione in sezione) Ventre alare od intradosso (vedasi nel seguito la corretta definizione in sezione) Piano longitudinale di sezione (parallelo al piano di simmetria longitudinale XZ)

La soprastante rappresentazione secondo proiezioni ortogonali è una tipica e comoda modalità d'identificare un'ala di apertura finita (anche detta ala reale), simmetrica rispetto al piano XZ longitudinale (verticale); è altresì estremamente utile per comprendere la definizione di tutte le componenti fondamentali ed i nomi utilizzati per definirle. Per ali rettangolari e prive di diedro praticando una sua sezione con un piano verticale XZ parallelo al piano contenente l'asse longitudinale di simmetria, si ottiene la sezione del profilo alare. Teoricamente anche se le possibili forme bidimensionali delle sezioni alari sono infinite, nella pratica quelle maggiormente studiate ed utilizzate sono un piccolo sotto insieme e vengono caratterizzate da sigle univoche che ne definiscono in dettaglio le caratteristiche geometriche e prestazionali ed, in genere, vengono raggruppate in specifiche serie e/o famiglie. Un'ala può essere a profilo costante quando questo è il medesimo in ogni sezione nel senso della semiapertura procedendo dall'asse di simmetria (Center Line, CL) verso l'estremità (Tip), oppure a profilo variabile quando in stazioni a differente distanza dall'asse longitudinale, vengono adoperati profili diversi, assegnati, che seguono leggi di variazione particolari tra le stazioni di riferimento stesse. Generalmente il profilo tende ad "accorciarsi" nella vista sul piano XY (rastremazione in pianta) ed a ridurre anche il suo spessore massimo (attenzione: spessore massimo, non spessore relativo massimo, che può anche aumentare se la distribuzione della tipologia dei profili in apertura varia!) secondo andamenti lineari o più complessi, mano a mano che ci si allontana dalla Center Line alare: le ragioni sono molteplici e di natura sia fluidodinamica/controllabilità in volo, che di peso/ottimizzazione della resistenza strutturale. Una plausibile prima classificazione delle famiglie dei profili può essere compiuta, storicamente, basandosi sulla forma della curvatura assunta dal ventre e dal dorso, ovvero osservando l'andamento complessivo del contorno stesso:

Concavo convessi: hanno l'estradosso convesso e l'intradosso concavo (ad es., il Gottinga 335), oppure estradosso convesso ma intradosso con tratti convesso nella zona prodiera e concavo nella rimanente zona poppiera (ad es., il Gottinga 532); Piano convessi: l'estradosso è convesso, mentre gran parte dell'intradosso è piatto (tipico profilo è il Clark Y); Biconvessi: intradosso ed estradosso hanno curvature opposte; se i contorni superiore ed inferiore sono differenti, si parlerà di profili biconvessi asimmetrici (ad es., il NACA 2412), viceversa se hanno curvatura identica ma opposta (simmetrica rispetto alla corda geometrica), si parlerà di profili biconvessi simmetrici (ad es., il classico NACA 0012); A doppia curvatura o Autostabili: hanno estradosso ed intradosso con tratti opposti convessi-concavi nella zona prodiera e concavi-convessi nella rimanente zona poppiera, assumendo un caratteristico andamento ad 'S' con il bordo d'uscita lievemente rialzato (ad es., il NACA M 24); talvolta invece l'intero ventre può essere interamente concavo (ad es., il NACA M 6) con il bordo d'uscita dalla tipica forma rialzato o 'relevè'.

Altre classificazioni importanti sono fatte basandosi su alcune specifiche caratteristiche fluidodinamiche, come l'estensione della laminarità su buona parte del contorno (famiglie cosiddette 'laminari'), oppure idonee a ritardare e/o mitigare il più possibile gli effetti nocivi legati alla comprimibilità per consentire di volare ad alti numeri di Mach (0.60 ~ 0.85) in crociera (famiglie cosiddette 'supercritiche' o di R. T. Whitcomb) ed aumentare anche la volumetria interna/rigidezza strutturale dell'ala.Comunque inerentemente alla sola forma assunta dal contorno, questi possono in principio pensarsi come oculati affinamenti delle precedenti classificazioni riportate.

Bordo d'entrata (o d'attacco) e bordo d'uscita (o di fuga) di un profilo Nelle teorie sui profili alari viene esattamente indicato come 'bordo d'entrata (o d'attacco, o Leading Edge, LE)' il punto geometrico fisso coincidente con l'estremo anteriore (arrotondato in genere, ma non sempre) dello scheletro (o linea media) del profilo; tale punto per costruzione è, pertanto, anche appartenente al contorno anteriore del corpo e non è variabile con l'incidenza (o assetto) dello stesso.

Vi possono essere anche delle estensioni del bordo d'entrata (Leading Edge Extension) che, modificando il contorno del profilo, hanno come scopo quello di ritardare o annullare la probabile separazione del flusso (laminare o turbolento), comportando un miglioramento del controllo longitudinale alle basse velocità ed alto angolo d'incidenza ed, infine, cercando anche di ridurre al contempo la possibilità di un brusco stallo.

Per la stessa ragione esistono anche delle estensioni conformanti alla radice alare denominati LERX o LEX (Leading Edge Root Extension): comumque tali dispositivi vengono usualmente adoperati su velivoli particolari (tipicamente caccia ed addestratori) per esaltarne le doti di manovrabilità in particolari condizioni di volo e richiedono una progettazione delle fusoliere che devono essere appositamente concepite per lo scopo (fusoliere cosiddette "blended wing body").

Similmente viene anche indicato come bordo d'uscita (o di fuga, o Trailing Edge, TE)' il punto geometrico fisso coincidente con l'estremo posteriore (appuntito in genere, ma non sempre) dello scheletro (o linea media) del profilo; anche tale punto pertanto è, per costruzione, appartenente al contorno posteriore del corpo e non è variabile con l'incidenza (o assetto) dello stesso.

Punti di ristagno anteriore e posteriore del profilo Particolare attenzione dev'essere fatta nel non confondere il bordo d'entrata e d'uscita rispettivamente con i punti di ristagno anteriore e posteriore del corpo: questi infatti sono fisicamente individuati, nell'ordine, come i punti sulla superficie prodiera e poppiera del profilo dove si annulla la velocità del fluido rispetto al corpo; la posizione di questi punti varia con l'incidenza (assetto) dello stesso.

Il punto di ristagno anteriore può anche coincidere con il bordo d'entrata per una particolare incidenza di volo (incidenza definita 'ideale' o di design del profilo), ma generalmente spazia nell'intorno di esso; analogamente dicasi per il punto di ristagno posteriore, sul quale però, per gli usuali assetti di volo (bassa incidenza) ed in condizioni del moto 'a regime' (ovvero non nell'istante di partenza od arresto impulsivo del moto), in genere coincide sempre con il bordo d'uscita.

Infine la direzione del vettore velocità è, per entrambi i punti, sempre ortogonale alla locale retta tangente alla superficie di contorno nel punto stesso.

Corda alare del profilo (corda geometrica)

La corda alare del profilo è definita come la distanza retta che unisce il bordo d'entrata al bordo d'uscita del corpo (per quanto sopra definito); è una caratteristica geometrica del corpo, univocamente determinata (def. secondo NACA). È bene prestare attenzione al fatto che, storicamente, anche per ragioni sperimentali e di pratica realizzazione, la corda del profilo può essere individuata in maniera leggermente differente a quanto appena detto: ad es. secondo altre fonti

(ESDU 83040) la corda viene definita come "la linea retta che unisce il bordo d'uscita (nel suo p.to medio, se 'troncato') al punto di tangenza sul contorno prodiero del profilo con una circonferenza centrata nel bordo d'uscita stesso" (si capisce che, in tale maniera, considero il massimo diametro inteso come coppie di punti appartenenti al contorno del corpo). Altre volte invece, specialmente in passato e su profili a forte curvatura e/o sulle eliche, ci si riferisce alla distanza di due punti individuati dalla bitangente al contorno ventrale tra la prua e la poppa del profilo, ponendolo con il ventre su un piano: comunque le differenze numeriche sulle lunghezze sono minime.

Inoltre la corda geometrica viene sempre usata per definire le posizioni relative dei profili tra loro e rispetto alla fusoliera (nel qual caso tali angoli sono denominati di calettamento').

Altrettanto non può invece dirsi sulla misurazione degli angoli d'incidenza quando riferiti anziché rispetto alla corda geometrica, rispetto a quella aerodinamica: lincidenza aerodinamica o assoluta è infatti più correttamente riferita al I° Asse di portanza nulla, passante sempre per il bordo d'uscita ed univocamente individuata a seconda della famiglia d'appartenenza del profilo.