2. Architettura
generale del velivolo:
Domande e risposte – FUSOLIERA -
Domande e risposte – IMPENNAGGI -
Domande e risposte – ORGANI DI GOVERNO -
Domande e risposte – ORGANI DI ATTERRAGGIO -
3. Richiami di carattere
generale
4. Carichi nelle strutture
aeronautiche
Lo sviluppo della materia avviene nell’arco di tre anni e non viene sviluppato secondo le unità tematiche sotto riportate. I motivi per cui ciò si verifica sono molteplici.
“Storicamente” la parte progettuale del corso veniva svolta esclusivamente nel 5° anno, infatti buona parte del corso (es. sollecitazioni, tensioni, materiali, caratteristiche, ecc.) sono svolte e approfondite nei corsi di Meccanica e Tecnologie durante il 3° e il 4° anno, che quindi sono propedeutici. Nel 5° anno venivano approfonditi gli aspetti spesici del settore aeronautico. Con la riforma per l’accorpamento delle materie e per l’avvenuta contrazione d’orario si è suddiviso il carico nei tre anni incominciando a svolgere già in terza il progetto.
- Generalità
- Classificazione degli aeromobili:
- Aerostati, tipi e caratteristiche:
- palloni e dirigibili
- Aerodine, ad ala fissa:
- alianti, aeroplani, idrovolanti
ad ala rotante:
- elicotteri, auto giri
- Assi di riferimento
- Le tre viste (trittici)
- Gli spaccati
- Evoluzione della forma generale delle cellule.
Ø
ALA
- Classificazione delle strutture alari.
- Tipi di ali: Monoplano, biplano, triplano; ala alta, bassa e media; ala rettilinea, trapezia, ellittica, a freccia, a “delta”, con diedro.
- Superfici di governo e di controllo: alettoni, ipersostentatori di bordo d’entrata e di bordo d’uscita, direttori e aerofreni, alette compensatrici, servomotrici.
- Elementi costituenti la struttura alare:
- Longheroni: funzione, tipi (ala mono longherone, bi longherone, poli longherone), forma (ad anima piena, reticolari, rastremati), sezione (solette con sezioni rettangolari, a “C”, a “L”), collegamenti (tra le solette e le anime, con le centine, con il rivestimento, con i correnti).
- Le centine: funzione, tipi (di forma e di forza), tipo (in lamiera, alleggerite o rinforzate, reticolari, particolari).
- Il rivestimento resistente.
- Attacchi alari: scopo e funzione.
Ø FUSOLIERE E TRAVI DI CODA
- Classificazione delle strutture: Fusoliere a traliccio o reticolari (con aste collegate tra loro a formare tralicci spaziali e rivestimento di forma) , a guscio e a semi guscio (con rivestimento collaborante);
- Tipi e forme: sezioni (rettangolari, circolari, ellittiche, bilobite, pressurizzate), forme di fusoliere (affusolata , wide body e long body, scafo per idrovolanti).
- Elementi strutturali:
- Ordinate: funzione, tipi (di forma e di forza), forma e tipo (in lamiera, alleggerite o rinforzate, particolari).
- Correnti: funzione, tipi di sezioni.
- Rivestimento.
- Gondole e carenature: gondole motori
- Ipotesi di carico:
- Carichi;aerodinamici, di massa, pressurizzazione, speciali: ganci di traino o d’arresto.
Ø IMPENNAGGI
- Impennaggi orizzontali e Impennaggi verticali.
- Classificazione e nomenclatura: Stabilizzatore ed equilibratore (timone di profondità; deriva e timone (di direzione); elevon;
- Tipi e forme: a croce, a “T” a “V”.
- Equilibbramento delle superfici mobili.
- Compensazione aerodinamica.
- Elementi strutturali:
- centine: funzione, tipi (di forma e di forza), forma e tipo (in lamiera, alleggerite o rinforzate, particolari).
- Correnti: funzione, tipi di sezioni.
- Rivestimento.
Ø GLI ORGANI DI GOVERNO
- Superfici aerodinamiche mobili.
- Sistemi di comando: comandi flessibili, rigidi, idraulici ed elettrici;
- servo sistemi e sensibilità artificiale.
- Carichi agenti e determinazione delle sollecitazioni.
Ø GLI ORGANI DI ATTERRAGGIO E INVOLO
- per operare su terra, acqua, neve. Anfibi
- Carrelli tipi:
- Fisso o mobile
- Classico, triciclo, biciclo, multiplo
- Vantaggi, svantaggi di una soluzione o dell’altra.
- Elementi costruttivi: gomme, ammortizzatori, freni, compasso di torsione, sistema di retrazione.
- Scarponi e galleggianti per idrovolanti: forma, funzione.
- Carichi agenti e determinazione delle sollecitazioni.
- Caratteristiche dei materiali:
- Tensioni di rottura, snervamento, proporzionalità e di sicurezza
- Modulo di elasticità normale, tangenziale
- Peso specifico g. Rapporto s/g
-
Materiali impiegati per le costruzioni aeronautiche.
- Sollecitazioni semplici e sollecitazioni composte
- Tensioni normali e tensioni tangenziali.
- Criteri di resistenza: tensioni ideali
- Fase di progetto e verifica.
- Diagrammi delle sollecitazioni: sforzo normale, taglio, flessione e torsione.
- Instabilità elastica delle aste (Carico critico di Eulero e limiti di validità, Snellezza, Relazioni sperimentali).
- Instabilità dei pannelli
- Reazioni vincolari nel piano e nello spazio
- Struttura alare di tipo reticolare
- Reazioni in un carrello d’atterraggio
- Calcolo delle caratteristiche geometriche (A, Jx, Jy, Jxy, assi principali) di sezioni continue.
- Progetto (a flessione) di un’ala monolongherone.
- Calcolo delle caratteristiche geometriche per sistemi discontinui o ad aree distribuite: sezione alari e sezione di fusoliera (strutture a semiguscio).
- Calcolo delle caratteristiche geometriche di una sezione di fusoliera.
- Calcolo delle caratteristiche geometriche di una sezione alare
- Verifica a flessione di una sezione alare a semiguscio.
- Diagrammi di sollecitazioni semplici in strutture aeronautiche:
- Diagrammi delle sollecitazioni principali di ali controventate
- Diagrammi delle sollecitazioni principali per ali a pianta trapezzia
- Diagrammi delle sollecitazioni principali lungo la fusoliera
- Carico di punta nelle aste :
- Progetto di aste di comando rigide di un velivolo;
- Progetto di un’asta di controvento
-
Requisiti delle strutture aeronautiche.
-
Strutture a sforzi concentrati e strutture a sforzi diluiti.
- Strutture a guscio ( guscio teorico, semi guscio, falso guscio, ecc.);
- Carichi nelle strutture aeronautiche;
- classificazione dei carichi:
- carichi aerodinamici ( di manovra e di raffica);
- carichi di massa (pesi delle strutture, carburante, motori, carichi allevianti) ;
- carichi propulsivi (trazione o spinta, coppia di reazione, effetto giroscopico);
- carichi speciali (pressurizzazione, ganci di traino).
- Calcolo statico di una struttura
- Fattori di carico. Norme OACI. Nome nazionali (FAR e JAR). Diagrammi di raffica, di manovra ed inviluppo.
-
Considerazioni generali sulle condizioni di carico, sul calcolo di contingenza e di
robustezza dei velivoli.
-
Criteri
“safe-life” e “fail-safe” nella fatica.
- Determinazione dei diagrammi di raffica, manovra ed inviluppo, secondo le nome FAR 23 di un velivolo da turismo.
- Ripartizione della portanza tra ala e piano di coda
- Carichi sul carrello nelle fasi di atterraggio
- Unioni mobili (bulloni) e fissi (rivetti e ribattini, saldature)
- Tipologie per impieghi aeronautici
- Progetto e verifiche dell’unione,
- delle piastre (lamiera):
- Verifica a strappamento (tensioni normali s)e a tranciamento (tensioni tangenziali t) della lamiera, verifica dell' ovalizzazione del foro
- dei perni, bulloni, rivetti
- Verifica a tranciamento:
- Verifica a rifollamento.
- Attacco alare semplice e a “pettine”
- Progetto di piastre d’attacco per alettone.
- Attacco ala fusoliera
- Torsione e taglio nelle strutture a parete sottile (struttura a semiguscio).
- Flussi di taglio dovuti a torsione in sezioni:
- Aperte
- Chiuse a semplice e doppia cella
- Flussi di taglio dovuti a taglio in sezioni:
- Aperte
- Chiuse
- Centro di taglio o di torsione
Determinazione delle tensioni tangenziali nel bordo d’attacco di un ala a pianta rettangolare, con e senza vano carrello.
Determinazione dei flussi di taglio e
delle tensioni tangenziali in una sezione alare a semiguscio.