Ingegneria Aerospaziale

Introduzione Definizione del lavoro relativo al progetto concettuale di un velivolo ad ala fissa e delle competenze fondamentali necessarie al suo sviluppo. Descrizione delle fasi del progetto. Cenni sulle normative vigenti (FAR,JAR) Profilo di missione. Calcolo del peso al decollo: Stima del peso a vuoto. Metodo della frazione di combustibile. Esempi. Introduzione all’analisi di sensitivit ́a ai parametri di progetto. Progetto aerodinamico preliminare di un velivolo Calcolo del carico alare e della spinta/potenza installata Dimensionamento in base ai requisiti di decollo, di atterraggio. Parametro di decollo TOP(CLmax , W/S, T/W). Scelta del profilo alare. Scelta della geometria dell’ ala finita. Cenni alle teorie non lineari. Carico base e carico addizionale per il profilo e per l’ala finita. Polare del velivolo: Calcolo dei singoli termini di resistenza. Il progetto dell’ala nel regime subsonico compressibile: Metodo di Corning per la scelta dell’ala.

Conoscenza di base in aerodinamica, meccanica del volo e propulsione

Jan Roskam. Progetto di Velivoli. CLUP Milano Daniel P. Raymer. Aircraft Design: A Conceptual Approach. AIAA Educational Series.

IN classroom

Relazione sul progetto assegnato

Testi fondamentali Raymer, D.P. – Aircraft Design: A Conceptual Approach, 6th Edition, AIAA, 2018. Manuale completo per il progetto preliminare e concettuale di velivoli, con esempi pratici di calcolo e dimensionamento. Torenbeek, E. – Synthesis of Subsonic Airplane Design, Springer, 2013. Approccio ingegneristico dettagliato per la progettazione di aeromobili subsonici, con focus su aerodinamica e performance. Gudmundsson, S. – General Aviation Aircraft Design: Applied Methods and Procedures, Butterworth-Heinemann, 2013. Testo pratico per progetti di velivoli leggeri e regionali, utile per attività di laboratorio. Manuali pratici e strumenti di progettazione Raymer, D.P. – Aircraft Performance: Theory and Practice, AIAA, 2012. Approfondimenti su prestazioni, stabilità e dimensionamento dei sistemi velivolo. Sadraey, M.H. – Aircraft Design: A Systems Engineering Approach, Wiley, 2012. Metodologia sistemica di progettazione con esempi di calcolo analitico e simulazioni preliminari. Etkin, B. & Reid, L.D. – Dynamics of Flight: Stability and Control, 3rd Edition, Wiley, 1996. Supporto teorico per valutazioni di stabilità e controllo applicabili in laboratorio. Riferimenti avanzati / CFD e strumenti numerici Anderson, J.D. – Fundamentals of Aerodynamics, 6th Edition, McGraw-Hill, 2017. Fondamenti aerodinamici utili per il dimensionamento delle ali e l’analisi preliminare delle prestazioni. Raymer, D.P. – Aircraft Design Projects: Worked Examples and Case Studies, AIAA, 2015. Esempi pratici di progetti integrati, molto adatto a laboratori di progettazione. Manuali software CAD/CFD (ad es. CATIA, SolidWorks, XFLR5, OpenVSP, ANSYS Fluent). Guida pratica all’uso dei software di modellazione e simulazione, essenziale per attività di laboratorio.

Lezioni introduttive e seminari Presentazione dei principi fondamentali del progetto aeronautico e della metodologia di laboratorio. Introduzione agli strumenti software (CAD, fogli di calcolo, CFD) e alle tecniche di analisi preliminare. Esercitazioni pratiche guidate Applicazione dei metodi di dimensionamento preliminare di ali, fusoliera e sistemi propulsivi. Sviluppo di schemi concettuali e modelli 3D dei velivoli. Attività di laboratorio Lavoro di gruppo per la progettazione di un velivolo secondo specifiche date. Utilizzo di software CAD e strumenti di simulazione per valutare prestazioni aerodinamiche e geometriche. Redazione di report e presentazioni dei risultati. Studio autonomo e preparazione dei deliverable Analisi di testi tecnici e letteratura specialistica. Preparazione di relazioni brevi, schede di progetto e presentazioni finali. Discussioni e revisione dei progetti Presentazione dei progetti sviluppati dai gruppi. Feedback del docente e confronto critico sulle soluzioni progettuali.