93848 - ATMOSPHERIC FLIGHT DYNAMICS

Conoscenze e abilità da conseguire

Starting from the six degrees-of-freedom equations of motion, fundamentals of aircraft longitudinal and lateral-directional dynamics are addressed. Relationship between geometric, inertial and aerodynamic features to pilot commands and external disturbances are highlighted.

Contenuti

ELEMENTI INTRODUTTIVI

Sistemi di riferimento. Rappresentazione dell'assetto. Angoli di Eulero e matrici di rotazione. Equazioni del moto del corpo rigido.

DINAMICA del VELIVOLO ad ALA FISSA

Azioni esterne agenti sul velivolo: forze e momenti gravitazionali propulsive e aerodinamiche, modellazione della raffica di vento e turbolenza atmosferica. Modelli linearizzati, derivate di stabilità, disaccoppiamento dinamica longitudinale e altero-direzionale: Modi di Corto Periodo, Fugoide, Dutch-Roll, Rollio e Spirale.

DINAMICA dei VELIVOLI ad ALA ROTANTE

Principali configurazioni di velivoli ad ala rotante. Elementi di dinamica dei rotori. Modellazione matematica e simulazione di elicotteri e velivoli multi-rotore.

SINTESI DEI SISTEMI di CONTROLLO

Diagrammi a blocchi, funzioni di trasferimento e trasformata di Laplace, teoria dei sistemi del 1 e 2 ordine. Luogo delle radici, diagrammi di Bode, margine di guadagno e magine di fase. Introduzione alla sistemi dei sistemi controllo: SAS, CSAS, schemi autopilota, qualità di volo (HQ). Controllo longitudinale: pitch damper, controllo di assetto, autopiloti di traiettoria(velocità e altitudine). Controllo Latero-Direzionale: Roll & Yaw damper, coordinatore di virata, modellazione del pilota umano. Sistemi di controllo per multirotori (con esercitazioni pratiche).

Testi/Bibliografia

1] McLean, Automatic Flight Control Systems, Prentice Hall

2] Ashkenas, Aircraft Dynamics and Automatic Control, Wiley

3] Ogata, Modern Control Engineering, Wiley

4] Stevens and Lewis, Aircraft Simulation and Control

Metodi didattici

Lezioni frontali

Esercitazioni in laboratorio (Matlab/Simulink)

Esperienza di volo con istruttore

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

1] Prova scritta con domande risposta multipla

2] Prova scritta con esercizi e domande di teoria

3] Prova pratica al software di simulazione con discussione orale

Strumenti a supporto della didattica

Software per la simulazione di velivoli ad ala fissa eia progetto di sistemi di controllo.

Gli appunti delle lezioni frontali e dispense del saranno a disposizione in formato .pdf sulla piattaforma per la Didattica on line.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Fabrizio Giulietti