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 configurazioni. Modellazione dell’atmosfera terrestre.

Equazioni del moto ed elementi di aerodinamica subsonica

Definizione delle forze aerodinamiche e propulsive agenti sul velivolo. Modelli propulsivi e dipendenza dalla quota. Sistemi di riferimento di maggiore utilizzo. Derivazione delle equazioni della dinamica e della cinematica del punto materiale.

Le prestazioni del velivolo

Analisi delle prestazioni del volo senza motore: volo planato, volo librato statico e volo librato dinamico. Analisi delle prestazioni in crociera per velivoli con motore a combustione interna. Autonomia oraria e chilometrica dei velivoli a getto e ad elica. Metodo grafico di stima delle prestazioni. Analisi delle performance in crociera di un velivolo a getto in presenza di vincoli sulla spinta massima continuativa e sul numero di Mach. Stima della quota di tangenza teorica di velivoli con motore a combustione a getto e ad elica. Introduzione al mondo delle batterie di utilizzo aeronautico. Batterie Li-Po e modello di stima della durata di una batteria per potenze costanti. Assetto ottimo per massima autonomia oraria e chilometrica per un velivolo ad elica con motorizzazione elettrica. Effetto del vento sulle autonomie in crociera. Stabilità propulsiva di velivoli ad elica e a getto. 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. Discesa in volo planato, studio autonomia oraria e kilometrica. Curva odografa del moto.

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. Take-Off Parameter e lunghezza bilanciata di campo. Manovra di atterraggio e analisi delle relative prestazioni. Diagramma di manovra, di raffica ed inviluppo di volo. 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 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.

Testi/Bibliografia

1] Carlo Casarosa, Meccanica del Volo, ETS.

2] Fabrizio Giulietti, Lezioni di Meccanica del Volo - Le prestazioni dei velivoli, Leonardo.

3] Dispense fornite dal docente e disponibili sulla piattaforma Insegnamenti on Line.

Metodi didattici

Lezioni frontali

Esercitazioni numeriche e di simulazione

Visita didattica: Fiera dell'Aviazione Generale, AERO2020

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Prova scritta costituita da:

1] 10 domande a risposta multipla.

2] un esercizio su argomenti introduttivi, due esercizi sulle prestazioni e un esercizio sulla stabilità.

3] due quesiti teorico/pratici a risposta aperta

Durata dell'esame: 3 ore.

Strumenti a supporto della didattica

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

Utilizzo di software per calcolo simbolico.

Gli appunti delle lezioni frontali saranno disponibili in formato .pdf sulla piattaforma Insegnamenti on Line.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Emanuele Luigi De Angelis

Consulta il sito web di Fabrizio Giulietti