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Ottimizzazione di Manovre per Velivoli ad Ala Rotante

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2. Modelli di velivolo in volo manovrato 11 In generale la posizione del baricentro non risulta fissa rispetto alla ge- ometria del velivolo. Per tenere conto di questo, la posizione di ogni elemento viene espressa rispetto ad un punto di riferimento appartenente alla fusoliera. In questo senso l’equazione dinamica per la velocita` di beccheggio Jq˙ = MY , (2.8) presente in entrambi i sistemi (2.1) e (2.2), puo` essere convenientemente riscritta come Jq˙ = MYO + FX(xCG sinΘ− zCG cosΘ) + FZ(xCG cosΘ + zCG sinΘ), (2.9) dove MYO e` il momento totale delle forze (peso incluso) rispetto al punto di riferimento O, (xCG, zCG) e` la posizione del baricentro in assi corpo centrati in O (zCG positivo verso il basso), MY e` il momento risultante rispetto al baricentro. Il momento di inerzia J nel seguito verra` considerato costante. Riassumendo, il modello di meccanica del volo e` descritto da un sistema composto da sette equazioni differenziali ordinarie e tre equazioni algebriche, e gli stati del sistema sono X, Z, Θ, VX , VZ , q e ω. 2.2.2 Le forze aerodinamiche I termini che compaiono nelle equazioni (2.2–2.6) possono essere espressi in maniera piu` conveniente in un sistema di riferimento solidale con la partico- lare superficie aerodinamica o rotore, rendendo tipicamente tutte le forze in gioco in termini di trazione, forza H, portanza, resistenza, e cos`ı via [3, 4, 5]. Ovviamente e` necessario applicare trasformazioni geometriche adatte per ri- portare queste forze nel sistema di riferimento assoluto; queste trasformazioni dipendono sostanzialmente dalla configurazione e geometria del velivolo. Le risultanti delle forze nel sistema assoluto verranno separatamente ottenute nell’Appendice A. Il calcolo delle forze aerodinamiche in riferimenti locali permette di uti- lizzare le medesime espressioni per tutte le superfici simili tra loro. Conside- riamo innanzitutto le superfici rotanti presenti nel nostro modello. Le forze generate dal rotore j possono essere espresse nel seguente modo: Tj =ρ(ωjRj)2Aj ctj , Hj =ρ(ωjRj)2Aj chj , Qj =ρ(ωjRj)2AjRj cqj , (2.10) dove ρ e` la densita` dell’aria, Aj l’area del disco, Rj il suo raggio e ctj , chj , cqj i coefficienti di trazione, della forza H e di coppia rispettivamente. In- tenderemo convenzionalmente per trazione (T ) la forza generata dal rotore

Anteprima della Tesi di Luca Riviello

Anteprima della tesi: Ottimizzazione di Manovre per Velivoli ad Ala Rotante, Pagina 11

Tesi di Laurea

Facoltà: Ingegneria

Autore: Luca Riviello Contatta »

Composta da 148 pagine.

 

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