73194 - DESIGN METHODS IN THE AEROSPACE INDUSTRY

Anno Accademico 2015/2016

  • Docente: Luca Piancastelli
  • Crediti formativi: 9
  • SSD: ING-IND/15
  • Lingua di insegnamento: Italiano
  • Moduli: Franco Persiani (Modulo 1) Luca Piancastelli (Modulo INT) Francesca De Crescenzio (Modulo 2)
  • Modalità didattica: Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 1) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo INT) Convenzionale - Lezioni in presenza (Modulo 2)
  • Campus: Forli
  • Corso: Laurea Magistrale in Aerospace engineering / ingegneria aerospaziale (cod. 8769)

Conoscenze e abilità da conseguire

The student gains a clear understanding of the design process used in the aerospace industry to develop new products, to select the proper analysis/synthesis approach for designing new aircrafts and aerospace systems focusing on the conceptual and preliminary design phases.

Contenuti

Il corso riguarda i metodi applicati nell'industria aerospaziale per l'utilizzo di conoscenze e competenze di ingegneria, al fine di organizzare e svolgere la progettazione e lo sviluppo di nuovi velivoli e sistemi aerospaziali in generale. La trattazione è focalizzata sul progetto di aeromobili.

Il corso comprende (i) le lezioni, casi di studio relativi alle configurazioni di velivoli esistenti o future; (ii) una parte pratica, in cui gli studenti sono organizzati in gruppi di lavoro: ogni squadra sviluppa il progetto preliminare di un velivolo. Il flusso di lavoro è descritto nel seguito.

La prima parte del corso affronta lo sviluppo di un nuovo prodotto nell'industria aerospaziale, considerando vari aspetti: le condizioni che sottendono la nascita di un nuovo programma, il significato dei requisiti e il modo di avvicinarsi alla definizione di un nuovo programma organizzando del processo di progettazione.

I problemi di gestione sono analizzati per stabilire i requisiti di livello superiore di aeromobili, definendo un trade-off tra configurazioni innovative e tradizionali e determinando i requisiti tecnologici connessi. Poi i requisiti sono analizzati più in dettaglio nel quadro della fase di progettazione concettuale, in relazione al mercato e alla missione. I parametri di dimensionamento o variabili di progettazione del nuovo velivolo sono identificati. Sono presentati metodi per un dimensionamento di base iniziale.

Dopo aver stabilito i parametri di dimensionamento, sono considerate varie configurazioni. Esempi di scelte progettuali effettuate in relazione a specifiche esigenze vengono analizzati, mettendo in evidenza principali vantaggi e svantaggi.

Una terza parte è dedicata a trade-off e metodi parametrici per giungere ad una configurazione di base più evoluta, integrando i flussi di progettazione dei principali sottogruppi (fusoliera /layout interno, ali, impennaggi, propulsione e di altri sistemi).

Nell'ultima parte del corso, ulteriori fasi sono considerate, con particolare attenzione allo sviluppo, vale a dire all'uso di dimostratori tecnologici al l'impatto delle regolamentazioni di aeronavigabilità e allo studio del ciclo di vita del prodotto. Un capitolo è dedicato alle valutazioni economiche.

Gli strumenti di simulazione sono presentati ed è evidenziato il loro impiego in ogni fase della progettazione.

Il contenuto viene aggiornato ogni anno accademico, con particolare riferimento agli esempi presentati.

Testi/Bibliografia

“Northrop F-5A case study in aircraft design”, AIAA professional study series
“A case study by Grumman Aerospace Corp. and Gulfstream America Corp. on the Gulfstream III”, AIAA professional study series
“Airplane Design”, J. Roskam
“The design of the aeroplane”, D. Stinton
“Subsonic and supersonic airplane design”, G. Corning
“Aerodynamics of the airplane”, H. Schlichting, E. Truckenbrodt
“Aircraft design: a conceptual approach”, D. Raymer
“Aircraft Design Projects for engineering students” L. R. Jenkinson J. F. Marchman III

Metodi didattici

Le copie delle presentazioni e appunti vengono fornite durante le lezioni. Gli allievi sono invitati a intervenire con osservazioni, domande, critiche anche relative ad esempi di programmi e di velivoli recenti.

Vengono costituiti gruppi di lavoro, ognuno dei quali composto da due a quattro studenti. Ogni gruppo svolge un progetto ed è tenuto a presentarne gli stati di avanzamento con regolarità. Il progetto verrà documentato in un rapporto tecnico e presentato alla fine del corso avvalendosi anche di slideshow.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Presentazione e discussione del progetto assegnato durante il corso e domande vertenti sugli argomenti trattati.

Strumenti a supporto della didattica

PC con proiettore LCD; lavagna tradizionale; laboratorio di design per la prototipazione rapida.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luca Piancastelli

Consulta il sito web di Franco Persiani

Consulta il sito web di Francesca De Crescenzio