15623 - MECCANICA DEL VOLO

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente possiede e sa applicare i concetti fondamentali del volo atmosferico. In particolare apprende gli strumenti analitici per affrontare problemi legati alle prestazioni degli aeromobili, alla stabilità statica longitudinale e latero-direzionale ed al centraggio del velivolo. Le conoscenze acquisite permettono inoltre allo studente di affrontare semplici problemi di dimensionamento del velivolo.

Contenuti

Argomenti introduttivi

Introduzione al corso. Programma generale e modalità di esame. Introduzione generale sulla progettazione dei velivoli e analisi delle principali configurazioni ad ala fissa.

Definizione delle forze gravitazionali, aerodinamiche e propulsive agenti sul velivolo. Elementi di aerodinamica subsonica. Modelli propulsivi e dipendenza dalla quota. Sistemi di riferimento di maggiore utilizzo per lo studio delle prestazioni e della stabilità. Derivazione delle equazioni della dinamica e della cinematica del punto materiale.

Analisi delle prestazioni

Analisi delle prestazioni del volo senza motore: volo planato in atmosfera calma, volo librato statico e volo librato dinamico. Analisi delle forze aerodinamiche e studio delle prestazioni in crociera per velivoli con motore a combustione interna. Autonomia oraria e kilometrica dei velivoli a getto e ad elica. Stima della quota di tangenza assoluta e pratica di velivoli con motore a combustione interna a getto e ad elica. Effetto del vento sulle autonomie in crociera.

Fattore di carico, definizione ed effetti sul corpo umano. Fattore di carico in volo uniforme rettilineo livellato. Manovra di salita. Programmi di salita ripida, rapida, ed economica per velivoli a getto e ad elica. Manovra di virata corretta e non corretta. Prestazioni in virata e calcolo del minimo raggio di virata in condizioni vincolate. Manovra di loop perfetto e relative prestazioni. Manovra di decollo. Calcolo della distanza di rullaggio, manovra e salita. Prestazioni in decollo e influenza dei parametri del velivolo sulle stesse. Take-Off Parameter e lunghezza bilanciata di campo. Manovra di atterraggio e analisi delle relative prestazioni. Considerazioni sui sistemi di atterraggio/decollo (ipersostentazione, carrello, impianto frenante, thrust reversal).

Stabilità, controllabilità e manovrabilità

Analisi delle caratteristiche di stabilità statica longitudinale di un velivolo ad ala fissa e problemi di centraggio. Analisi delle caratteristiche di stabilità statica latero-direzionale di un velivolo. Influenza delle configurazioni aerodinamiche e propulsive sugli aspetti di stabilità, controllabilità, manovrabilità e agilità. Effetti del volo a comandi liberi sulla stabilità dei velivoli. Elementi di dinamica del velivolo e osservazioni sulla controllabilità in catena chiusa.

Testi/Bibliografia

Casarosa, Carlo, Meccanica del volo. Pisa: Pisa University Press, 2014. Testo di riferimento per gli aspetti teorici del corso.

Quarta, Alessandro A., Esercizi di meccanica del volo. Pisa: ETS, 2011. Testo di riferimento per gli aspetti pratici del corso.

Appunti condivisi dal docente e disponibili sulla piattaforma 'https://virtuale.unibo.it/'.

Metodi didattici

Lezioni frontali.

Esercitazioni numeriche e di simulazione.

Eventuali visite didattiche.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Unica prova scritta costituita da 1) domande a risposta multipla, 2) esercizi numerici sugli argomenti del corso (aspetti introduttivi e di modellazione, prestazioni, stabilità), 3) prova orale sugli argomenti del corso (aspetti introduttivi e di modellazione, prestazioni, stabilità).

Strumenti a supporto della didattica

Utilizzo di simulatori di volo a supporto della didattica per alcuni argomenti del corso.

Utilizzo di software per il calcolo simbolico e numerico.

Gli eventuali appunti delle lezioni frontali sono resi disponibili in formato pdf sulla piattaforma 'https://virtuale.unibo.it/'.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Emanuele Luigi De Angelis

Consulta il sito web di Fabrizio Giulietti