CANDIDATO RELATORE

Francesco Lanzoni Prof. Luca Piancastelli

ALMA MATER STUDIORUM - UNIVERSITA' DI BOLOGNA

SECONDA FACOLTA' DI INGEGNERIA

corso di laurea

in INGEGNERIA MECCANICA

Disegno Tecnico Industriale

Applicazione di un metodo a pannelli

per lo studio di un'ala di tipo Rogallo

Anno Accademico 2010/2011

Sessione II

2

i deltaplani hanno seguito uno sviluppo

artigianale ed empirico

NASA 1962

Rogallo

P&M QuikR 2011

ala di tipo Atlas ’80

3

il core di una verifica strutturale

è la conoscenza di una distribuzione locale delle

forze

44

il vortex-lattice method (VLM) è affidabile

e di semplice implementazione

55

l’ala del deltaplano assume una forma diversa

per ogni carico a cui è sottoposta

66

le approssimazioni del VLM sono effettivamente trascurabili

nel caso del deltaplano

QuikR performance data:

Max level speed 170 km/h

Stall speed (450kg) 64 km/h

77

modellazione teorica

la discretizzazione della geometria si effettua

attraverso un reticolo di vortici

analogia meccanica

reticolo di vortici distribuiti sull’ala

88

Io ho utilizzato il programma Tornado di Thomas Melin del KTH

Tornado è implementato in ambiente MATLAB

utilizza un vortice a 7 rami anziché a “ferro di cavallo”

TornadoStandard

99

i rilievi delle geometrie dell’ala

sono stati fatti in condizione di riposo

rilievi da disegno tecnico

rilievi dalle tracce delle stecche

rilievi diretti sull’ala

1010

il modello parametrico dell'ala

è stato costruito tramite Tornado

il “main” di Tornado

partizioni dell’ala

discretizzazione dell’ala

11

dati di targa

11

le simulazioni iniziali sono state effettuate considerando

la velocità di stallo con massimo peso al decollo

stall speed: 64 km/h ( 17.78 m/s)max takeoff weight: 450 kg ( 4415 N )

AoA individuato: 22°

1212

i voli di prova alternavano virata e volo livellato a velocità

costantecircuito di prova

Velocità successive di volo livellato- ca. 24 m/s ( 86 km/h )- ca. 40 m/s ( 144 km/h )- ca. 48 m/s ( 173 km/h )

condizioni di volo:

- assenza di nuvole

- alta pressione

- mattina

1313

l’accelerometro montato nel naso dell’ala

ha rilevato l’inclinazione e l’accelerazione ogni 0.5s

accelerometro triassiale

con sensore di inclinazione[ HOBO Pendant G logger ]

telecamera grandangolare digitale[ GoPro Hero HD ]

1414

i dati rilevati non sono risultati efficaci

è stato necessario rielaborarli per renderli apprezzabili

“filtro passa-alto” per le accelerazioni

andamento dell’angolo d’attaccoangolo d’attacco modulato e accelerazioni

1515

le simulazioni effettuate nelle condizioni di prova

si discostano eccessivamente dalle osservazioni

peso complessivo al decollo: ca. 350 kg [3434 N]

velocità intermedia di volo livellato: ca. 40 m/sAoA rilevato: 10°- 35°

Condizioni di volo della prova:

esito della simulazione con:

AoA= 10°v = 40 m/s

Lift = 12876 N

= 1313 kg (!!!)

1616

il metodo si è rivelato ricco di sorgenti di errorel’impianto di analisi ha, però, buone prospettive

- geometria in volo DIVERSA dalla geometria a riposo

- incidenza DIVERSA dall’inclinazione rispetto al suolo

- turbolenze: ci sono termiche?

- anemometro: la velocità è corretta?

- altimetro: il volo è livellato?

Le sorgenti di errore nel metodo

Le sorgenti di errore nelle misurazioni

1717

Installazione di un sensore di incidenza

Sviluppi futuri

un algoritmo iterativo per la valutazione delle deformazioni

potrà completare lo strumento per la verifica strutturale