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.

Derivazione dei modelli atmosferici di riferimento. 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. Fattore di carico, definizione ed effetti sul corpo umano.

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.

Manovra di salita. Programmi di salita ripida e rapida per velivoli a getto e ad elica. Manovra di virata coordinata e non-coordinata. Prestazioni in virata coordinata e calcolo del minimo raggio 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, inversione di spinta).

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 (esercizi) 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.

Video e immagini di esempio.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

Unica prova costituita da:

1) N.10 domande a risposta multipla (20 min),

2) N.2 esercizi numerici (70 min, aspetti introduttivi e di modellazione, prestazioni, stabilità),

3) N.1 prova orale (30 min, 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 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