OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Obiettivo del corso è quello di fornire i fondamenti per lo studio dei sistemi per la propulsione aeronautica: spinta e prestazioni delle differenti tipologie di motore nelle diverse fasi di volo, layout dei motori e principali componenti responsabili della propulsione.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni teoriche ed applicative.

PROGRAMMA/CONTENUTO

- Cenni alla storia della propulsione aeronautica; la propulsione nel caso dei moderni aerei di grandi dimensioni, atmosfera standard e unità di misura impiegate in campo aeronautico.

- Classificazione dei motori per la propulsione aeronautica: architetture di propulsore ad elica, statoreattore, turbogetto a singolo flusso semplice e con post-combustore, turbogetto a doppio flusso (turbofan) a basso ed alto rapporto di by-pass, pulsogetto.

 - Richiami di aerodinamica dell’aereo: coefficienti di portanza, resistenza e momento (analisi dimensionale);  portanza e resistenza di un profilo; resistenza indotta per l’ala di lunghezza finita; considerazioni sull’aspect ratio dell’ala.

- Curva polare del velivolo; forze aerodinamiche sul velivolo; spinta e potenza richieste per volo orizzontale non accelerato; velocità massima del velivolo; rampa di salita; volo planato; quote massime: teorica ed operativa; tempo di salita. Tratta percorribile ed autonomia per aereo propulso a getto e ad elica. Equazioni di Breguet. Prestazioni dinamiche del velivolo. Fasi di decollo ed atterraggio. Volo in virata. Diagramma di manovra.

- Analisi dei requisiti di un aereo; spinta installata e non installata.

- Generazione della spinta nel caso di turbogetto semplice, turbofan e turboelica. Teoria del disco attuatore e dell’elemento di pala. Parametri di prestazione dei sistemi propulsivi: rendimento del ciclo, rendimento propulsivo e rendimento globale.

- Turbogetto semplice: analisi del ciclo, parametri progettuali, funzionamento a punto fisso e in volo.

- Turbofan: analisi del ciclo, scelta del rapporto di by-pass.

- Turboelica: analisi del ciclo, suddivisione della spinta tra elica ed ugello.

- Principali componenti responsabili della propulsione: Presa dinamica: requisiti principali, parametri adimensionali, geometrie del diffusore, mappe di Sovran and Klomp, prese dinamiche supersoniche. Ugello: requisiti principali, parametri prestazionali, dimensionamento. Invertitori di spinta.

TESTI/BIBLIOGRAFIA

• J. D. Anderson, “Introduction to Flight, Sixth Edition”, McGraw-Hill, 2008
• S.  Farokhi, “Aircraft Propulsion”, John Wiley & Sons, 2008
• N. Cumpsty, “Jet Propulsion”, Cambridge University Press, 1997
• R. D. Flack, “Fundamentals of Jet Propulsion with Applications”, Cambridge University Press, 2005

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

ANDREA CATTANEI (Presidente)

FRANCESCA SATTA (Presidente)

EDWARD CANEPA

DANIELE SIMONI

MARINA UBALDI

PIETRO ZUNINO

LEZIONI

Orari delle lezioni

L'orario di questo insegnamento è consultabile all'indirizzo: Portale EasyAcademy

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Esame orale.

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

L'esame orale ha lo scopo di valutare le conoscenze acquisite dallo studente e la capacità di applicarle. A tale scopo il docente rivolgerà in sequenza almeno due domande riguardanti le prestazioni dell'aereo ed i propulsori aeronautici.

Calendario appelli