A grande richiesta (in particolare di Tommy) sono felice di presentarvi un pò di numeri....
Scherzi a parte, in uno degli ultimi esami che devo sostenere all'università c'è il progetto di costruzioni aeronautiche, che in pratica è il progetto concettuale (la prima fase, e la più importante, dei tre del processo di progettazione di un'aeroplano civile) di un velivolo civile, più la progettazione del cassone alare resistente.
Si parte con una specifica data dal prof, io sono solo in gruppo.
Vi posto qualche dato della specifica:
Specifica di progetto:
Design Payload (pitch 34 in) 174
Design Range 2550 nm
Max TO field length @ MTOW 2800 m
Max LA field length @ MLW 1800 m
Max approach speed 135 Kts
Engines 2
Engine location wing
Payload @ max fuel load 80%
Reference fuselage
Length 37.57 m
heigth 4.14 m
with 3.95 m
Seat single class (pitch 32 in) 164
seat abreast 6
Section type bilobed
La prima fase del progetto è in pratica la determinazione del MTOW (Max Take Off Weight) di primo tentativo, questo perchè voi capite, il MTOW dipende da principalmente 3 cose: passeggeri (fissi) struttura dell'aereo (variabile nella progettazione) e carburante (variabile nella progettazione). Solo che come dice sempre il mio prof di aerodinamica, l'aereo è una macchina particolarmente Str***a, nel senso che se pesa di più consuma anche di più, cioè vuole dire portarsi a giro più carburante, e cioè consuma di più e via discorrendo.
In sostanza la determinazione del MTOW si tratta di un processo così detto iterativo, cioè si fa per tentativi, naturalmente non a caso, ma rifacendo in sequenza la stessa serie di calcoli alla fine si arriva a stimare un MTOW per approssimazioni successive.
Questo è il 50% del mio progetto. In particolare poi si prosegue usando modelli per la determinazione del MTOW sempre più precisi, (in particolare si usa un modello semi-empirico di pesi sviluppato dalla NASA) e determinando anche altri aspetti (principalmente aerodinamici) del velivolo.
Infine si analizzano 243 configurazioni (non è un numero a caso ma è fatto da 9x3x3x3) che vengono dalle combinazioni di valori di 4 parametri, in particolare Mach di volo (rapporto tra velocità del velivolo e velocità del suono in quota), allungamento alare (cioè rapporto tra il quadrato dell'apertura alare e la superficie di riferimento del velivolo), la superficie alare di riferimento (è la superficie che vedreste dall'alto dell'ala + la parte sommersa dalla fusoliera), e spessore percentuale dell'ala "outboard" (cioè il rapporto tra lo spessore dell'ala e la corda alare in corrispondenza del così detto kink dell'ala cioè a grandi linee circa dove si attacca il motore).
Di queste 243 configurazioni si deve determinare se sono capaci di soddisfare i requisiti FAR25 in tutte le fasi della missione, cioè decollo crociera diversione e atterraggio in più bisogna rispettare anche le specifiche di progetto per quanto riguarda decollo e atterraggio che vedete in cima. Poi deve essere garantita l'imbarcabilità del carburante necessario e bisogna calcolare anche i DOCs, (Direct operational Costs). Di queste 243 configurazioni si sceglie quella che rispetta tutti i requisiti e rende minimi i DOCs, cioè che costa meno per farlo volare.
Ovviamente tutti questi calcoli non si fanno a mano, anche se non sono particolarmente difficili, ma piùttosto sono davvero tanti, e li faccio grazie ad un programma da me fatto che si serve anche di qualche programma fornitoci dal prof.
Ora io sono arrivato a questo punto, e ho determinato la configurazione che ora andrò ad analizzare più in dettaglio. Successivamente dovrò dimensionare il cassone alare, cioè la parte resistente dell'ala che consente di sostenere il velivolo.
Vi posto qualche dato sul velivolo che mi è saltato fuori...
MTOW 85988 Kg
Weo (weight empty operating) 47375 Kg
WFt (weight fuel total comprende anche le riserve) 21543 Kg
Apertura alare 33.299 m
Smd (minimum drag reference surface) 175.55 m^2
Cf (friction coefficient, coefficiente di attrito) 0.0023863
Sweep angle (al 25% della corda alare) 26.924 deg
Sw (Wetted surface) 847.52 m^2
S (reference surface) 132 m^2
Volume necessario carburante 27.098 m^3
Volume disponibile carburante 27.134 m^3
lambda (rapporto di rastremazione alare) 0.22248
W/S (wing load) 618.62 Kg/m^2
Clto (coefficiente di portanza al decollo) 1.9671
Tc (cruise trust) 5226.1 Kg
e (coefficiende di Oswald) 0.92742
Cd0 (coefficiente di resistenza parassita) 0.015322
DOCs (costi operativi diretti $/(Km*pax) 0.059531
Ar (allungamento alare) 8.4
Aggiungo che il motore scelto è il IAE v2533 a5 cioè quello dell'aibus A321, da 33 Klb di spinta ciascuno, cioè 29.96 tonnellate di spinta totale al decollo.
Il mio velivolo praticamente sarà appena più grande di un A320 e un pò più piccolo di un A321, avendo una lunghezza complessiva di 39.856 m.
Volerà ad una velocità di Mach 0.85 a 10000 metri di quota che vogliono dire circa 916 Km/h cioè più veloce di B737 e A320 attuali.
La missione di progetto, come vedete su, prevede una tratta di 2550 nm e si effettua con un tipo di volo chiamato step cruise, con una sola salita di 1500 piedi a metà del tragitto.
Ciao ciao!
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....sarei molto contento di spiegarveli....perchè ritengo che sono argomenti che dovrebbero interessare gli appassionati di aeroplani.....però mi rendo conto che necessitano di un background abbastanza specialistico....che magari potrebbe risultare noioso per alcuni, anche perchè molte cose hanno definizioni matematiche abbastanza precise, tipo per es la definizione di corda alare.
si vede che al prof non piace quella circolare! 
