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Archivio digitale delle tesi discusse presso l'Università di Pisa

Tesi etd-06212011-110844


Tipo di tesi
Tesi di laurea specialistica
Autore
BRONCO, ALESSANDRO
URN
etd-06212011-110844
Titolo
Progetto preliminare di un UAV certificabile per impiego civile e impatto delle norme regolamentari
Dipartimento
INGEGNERIA
Corso di studi
INGEGNERIA AEROSPAZIALE
Relatori
relatore Prof. Mengali, Giovanni
correlatore Prof. Casarosa, Carlo
correlatore Dott. D'Amato, Renzo
correlatore Ing. Livi, Francesco
relatore Prof. Galatolo, Roberto
Parole chiave
  • UAV
  • meccanica del volo
  • certificazione
Data inizio appello
12/07/2011
Consultabilità
Completa
Riassunto
In questo lavoro, che trae origine dal progetto di ricerca SCAUT condotto presso il Dipartimen-
to di Ingegneria Aerospaziale (D.I.A.) dell’Università di Pisa, è presentato il dimensionamento
aeromeccanico preliminare di un UAV di classe MALE certificabile per impieghi civili.
Dopo aver individuato i documenti di riferimento (in particolare quelli emessi da RAI-ENAC
e da JAA), sono state redatte specifiche di missione che garantiscono i livelli di safety e security richiesti dai regolamenti. E' stata disegnata una configurazione preliminare, sono state calcolate le prestazioni, le caratteristiche aeromeccaniche longitudinali e latero-direzionali, e la risposta dinamica dell’UAV a disturbi e comandi di pilotaggio. I calcoli sono stati effettuati, salvo diverso avviso,
utilizzando metodologie esposte nei più diffusi manuali reperibili in letteratura tecnica, e allegando sistematicamente nel testo la relativa documentazione. Date le approssimazioni introdotte, le valutazioni effettuate dovranno essere convalidate mediante prove in galleria aerodinamica.
Da questo lavoro emerge che la principale criticità della configurazione considerata è la posizione arretrata dell’ala rispetto alla fusoliera, che determina un notevole spostamento in avanti della posizione del punto neutro del velivolo, rendendo la configurazione di peso minimo operativo non accettabile. I limiti di escursione del baricentro dovranno dunque essere limitati redistribuendo le masse in fusoliera o introducendo zavorre fisse.
Le verifiche di controllabilità longitudinale hanno messo in luce la necessità di angoli di equili-
bratore elevati per trimmare il velivolo a bassa velocità, per cui si ritiene opportuno aumentare la frazione di corda flappata dell’equilibratore.
Le verifiche di controllabilità latero-direzionale hanno fatto emergere requisiti contrastanti sul
valore dell’angolo diedro dell’ala. Tale valore dovrà essere scelto conciliando le diverse esigenze di efficacia dei comandi e di stabilità del modo spirale.
I calcoli di autonomia, tangenza e rateo di salita hanno dimostrato che il velivolo in esame ha
prestazioni notevolmente superiori a quelle richieste dalle specifiche di missione, e questo potrebbe aumentare la desiderabilità del sistema da parte di terroristi.
Nel capitolo conclusivo è dimostrata, per quanto possibile allo stato attuale del progetto, la
rispondenza ai requisiti regolamentari emessi da RAI-ENAC (1998) e JAA (1990), e quindi la certi-
ficabilità del velivolo, riferendosi alle valutazioni effettuate nel testo e ai risultati ottenuti utilizzando il simulatore di volo del Laboratorio di Meccanica del Volo del D.I.A.
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