L'aerodinamica di un vettore spaziale è chiaramente qualcosa di estremamente complesso, ma anche nei piccoli razzi amatoriali può rappresentare una sfida stimolante, perché:

1. I motori dei piccoli razzi, specialmente quelli a combustibile solido, danno una forte spinta che dura... pochissimo ! Parliamo di "secondi", a volte anche meno di uno ! Di conseguenza, la maggior parte del volo di questi razzi è "balistico": come un proiettile che viene spinto da una grande forza iniziale, e prosegue il suo viaggio praticamente solo per inerzia. Di conseguenza, dopo la breve fase di spinta abbiamo una velocità che può solamente diminuire e lo fa in funzione di due cose: la gravità, e l'attrito. Mentre per la prima non possiamo farci nulla, le carte che possiamo giocarci sono tutte nella seconda. L'efficienza aerodinamica è fondamentale per un razzo amatoriale

2. Dal momento che la spinta è forte e breve, e tutto il resto del volo è per inerzia, dobbiamo raggiungere la velocità più alta possibile nel minor tempo possibile. (questo significa forti accelerazioni: ne parliamo nella pagina sui materiali) Più in alto vuoi arrivare, più velocemente devi andare (finchè il motore spinge). Di conseguenza, un razzo amatoriale che vuole raggiungere grandi altitudini è praticamente obbligato a raggiungere velocità supersoniche. Questo, significa complessità tecniche notevoli, anche perché un razzo amatoriale solitamente non è fatto di titanio o materiali compositi hi-tech ma spesso di banale cartone, e riuscire a far sopportare le sollecitazioni del volo supersonico a un razzo di cartone è una "sfida" tecnica che per certi aspetti ha a che fare con problemi che nella progettazione di un aereo da caccia non ci sono (come ad esempio, i costi).

Semplificando al massimo, dal momento in cui un razzo deve andare sostanzialmente "dritto", è intuitivo come la sua forma ideale sia quella lunga e stretta: per questo, la "punta" del razzo è uno degli aspetti più importanti da definire. Non solo quanto è "appuntito", ma anche la sua forma incide determinando comportamenti differenti del flusso attorno al corpo del razzo.

E poi, ci sono le ali...  A cosa servono le ali ? Sostanzialmente a "stabilizzare" la traiettoria del razzo. I grandi razzi, non le hanno: la stabilizzazione avviene tramite il "thrust vectoring". Avere le ali è molto più semplice, ma ha un "costo": aerodinamico (generano un forte attrito) e sostanzialmente, hai anche del peso in più.

Già: il peso ! Come detto all'inizio, contro la gravità non possiamo nulla, ma possiamo semplicemente "alleggerire" il razzo !

No, non è molto conveniente. Immagina di lanciare con tutta la tua forza un sasso. Ora, immagina di lanciare con tutta la tua forza una leggerissima pallina vuota, della stessa dimensione del sasso. Quale va più lontano ? La pallina "leggera" o il sasso "pesante" ? Chiaramente, il sasso!

Come abbiamo detto, la magior parte del volo di un piccolo razzo amatoriale è "balistico", significa che dopo una breve spinta iniziale, prosegue per "inerzia"; e se non ha massa inerziale non ha nulla con cui accumulare l'energia della spinta e contrastare attrito e gravità, quindi verrà subito frenato e compierà un volo molto breve.

Ma quindi, il razzo (amatoriale) conviene farlo leggero o pesante ?

Ne troppo pesante, ne troppo leggero. Se troppo pesante, ti servirà un motore con una grande spinta (e sarà a sua volta un motore molto pesante, quindi dovrai aggiungere altro peso per bilanciare il centro di massa) se troppo leggero non avrà sufficiente massa inerziale. Quindi come vedi, non è semplice