Ingegneria aerospaziale

MECCANICA DEL VOLO (12 cfu)

• • Il corso ha lo scopo di introdurre le equazioni e gli aspetti fisici fondamentali della meccanica del volo dei velivoli ad ala fissa. Alla fine del corso gli allievi dovranno essere in grado di padroneggiare le tecniche analitiche utili allo studio delle prestazioni classiche, effettuare il progetto aeromeccanico preliminare della macchina ed essere in grado di interpretare le principali risposte dinamiche del velivolo a disturbi esterni o comandi. Di molti argomenti trattati si forniscono degli approfondimenti applicativi, i quali fanno parte integrante delle esercitazioni del corso. Nell'ambito delle esercitazioni possono essere utilizzati anche alcuni codici di calcolo sviluppati dal docente e/o di origine commerciale.
  
  
  

AEROSPACE DYNAMIC SYSTEMS ANALYSIS (6 cfu)

• L'insegnamento ha lo scopo di far acquisire all'allievo gli elementi fondamentali relativi all'analisi dei sistemi in ambito lineare nel dominio del tempo e mediante l'uso delle trasformate di Laplace.
  L'allievo sarà introdotto all'utilizzazione dei pacchetti di analisi assistita dal calcolatore (mediante Matlab).
  
  

AERODINAMICA DEGLI AEROMOBILI (12 cfu)

• L'insegnamento ha l'obiettivo principale di approfondire le nozioni di aerodinamica fondamentali per il progetto di un aeromobile, e la capacità di utilizzarle in fase di progettazione aerodinamica. Per questo vengono descritte le caratteristiche aerodinamiche dei vari tipi di corpo e analizzate le metodologie di base, numeriche e sperimentali, per la loro valutazione.
  

COSTRUZIONE DI MACCHINE (12 cfu)

• L'insegnamento ha lo scopo di fornire le competenze necessarie per la progettazione e la costruzione di macchine e di sistemi meccanici e sviluppare le capacità di modellazione, anche tramite l'elaboratore, degli stessi. Descrivere gli elementi costruttivi delle macchine e le metodologie per la progettazione degli stessi. Approfondire le conoscenze relative al comportamento meccanico dei materiali, alla progettazione affidabilistica, all'ottimizzazione ed alla progettazione integrata. Fornire un quadro dei principali aspetti relativi alla qualità, alla sicurezza, all'interazione uomo-macchina, alla valutazione economica, alla compatibilità ambientale, alla producibilità ed alla manutenibilità di sistemi meccanici. L'allievo sarà introdotto all'utilizzazione dei pacchetti di progettazione assistita dal calcolatore fin dalle prime fasi della progettazione stessa.
  

AEROSPACE STRUCTURES (12 cfu)

• L'insegnamento ha lo scopo di fornire gli strumenti per l'analisi dello stato di tensione e deformazione e della stabilità dell'equilibrio delle strutture aerospaziali sotto l'azione di carichi statici e dinamici. Il corso viene svolto anche in lingua inglese per gli studenti del percorso spaziale.
  

DINAMICA E CONTROLLO DI VEICOLI AEROSPAZIALI (6 cfu)

• L'insegnamento ha lo scopo di far acquisire all'allievo gli elementi propedeutici alla progettazione dei sistemi di controllo di tipico impiego sugli aeromobili ed i satelliti. Vengono inoltre illustrati gli effetti che tali sistemi di controllo hanno sulla dinamica dei veicoli aerospaziali. Le metodologie di progetto comprendono l'uso delle trasformate di Laplace ed il disegno attraverso varie tecniche nel dominio della frequenza e la simulazione nel dominio del tempo. L'allievo viene introdotto all'utilizzo dei pacchetti di progettazione assistita dal calcolatore ed alla simulazione della dinamica del sistema controllato mediante MATLAB/Simulink.
  
  
  

COSTRUZIONI AERONAUTICHE (12 cfu)

• L'insegnamento si propone di sviluppare, utilizzando ed integrando le conoscenze già acquisite nei corsi di Meccanica del Volo, Aerodinamica e Strutture Aerospaziali, le metodologie di progetto degli aeroplani. Vengono in particolare sviluppati i metodi di concezione e, limitatamente alla parte strutturale, il progetto preliminare e gli aspetti significativi del progetto di dettaglio.
  

PROVA FINALE (24 cfu)

12 cfu a scelta nel gruppo Gruppo per libera scelta (curriculum aeronautico)

• Vengono indicate le scelte consigliate ed approvate automaticamente. Altre scelte devono essere approvate dal Consiglio di Corso di Studio. CURRICULUM AERONAUTICO Orientamento "Strutture": insegnamenti del gruppo GR1 Orientamento "Aerodinamica": insegnamenti del gruppo GR2 Orientamento "Meccanica del volo": insegnamenti del gruppo GR3.

12 cfu a scelta nel gruppo Attività di orientamento (curriculum aeronautico)

• Attività obbligatorie per l'orientamento scelto dallo studente.

FLUID DYNAMICS OF PROPULSION SYSTEMS I (6 cfu)

• Termodinamica: principi, equilibrio e formulazioni alternative; gas ideali/reali; processi termodinamici e stabilità. Termochimica: equilibrio chimico in gas reagenti ideali/reali; proprietà di formazione. Cinetica di reazione: ordine e molecolarità; reazioni consecutive, competitive, opposte, a catena ed esplosive; modelli cinetici. Equazioni di flusso: formulazioni; proprietà di trasporto; equazioni di governo; similitudine fluidodinamica. Teoria cinetica e meccanica statistica dei gas. Trasmissione del: conduzione 1D stazionaria/instazionaria; ablazione. Convezione: strati limite termici termico, raffreddamento ad iniezione/traspirazione. Irraggiamento: leggi; proprietà dei materiali radianti; reti radiative in cavità; irraggiamento delle fiamme. Dinamica dei gas e idrodinamica: condizioni di ristagno; flussi quasi-1D in condotti; onde d’urto piane normali/oblique, detonazioni e deflagrazioni, tubi d'urto. Flussi idrodinamici quasi-1D stazionari/instazionari in condotti.
  

DINAMICA E CONTROLLO DI VEICOLI AEROSPAZIALI (6 cfu)

• L'insegnamento ha lo scopo di far acquisire all'allievo gli elementi propedeutici alla progettazione dei sistemi di controllo di tipico impiego sugli aeromobili ed i satelliti. Vengono inoltre illustrati gli effetti che tali sistemi di controllo hanno sulla dinamica dei veicoli aerospaziali. Le metodologie di progetto comprendono l'uso delle trasformate di Laplace ed il disegno attraverso varie tecniche nel dominio della frequenza e la simulazione nel dominio del tempo. L'allievo viene introdotto all'utilizzo dei pacchetti di progettazione assistita dal calcolatore ed alla simulazione della dinamica del sistema controllato mediante MATLAB/Simulink.
  
  
  

AEROSPACE STRUCTURES (12 cfu)

• L'insegnamento ha lo scopo di fornire gli strumenti per l'analisi dello stato di tensione e deformazione e della stabilità dell'equilibrio delle strutture aerospaziali sotto l'azione di carichi statici e dinamici. Il corso viene svolto anche in lingua inglese per gli studenti del percorso spaziale.
  

SPACEFLIGHT MECHANICS (12 cfu)

• L'insegnamento ha lo scopo di introdurre le equazioni e gli aspetti fisici fondamentali della meccanica del volo dei satelliti, definendo le metodologie per lo studio delle manovre orbitali, della meccanica orbitale in ambito kepleriano (problema dei due corpi) e non kepleriano (problema degli n-corpi ed introduzione dei vari effetti perturbativi).
  

FUNDAMENTALS OF SPACECRAFT TECHNOLOGY (6 cfu)

• L'insegnamento ha lo scopo di scopo di fornire una introduzione ai metodi di progetto delle moderne piattaforme satellitari e dei relativi strumenti imbarcati. Dopo una introduzione sull’ambiente spaziale e sulle condizioni operative che caratterizzano le diverse tipologie di missione spaziale, vengono introdotti i principali sistemi di bordo dei veicoli spaziali. Sono presentati e discussi in dettaglio i sistemi di generazione della potenza, il sistema di controllo d’assetto, le problematiche e le tecniche di controllo termico, i sistemi di telecomunicazione e i principali sensori. Sono esaminati aspetti dei sistemi di comunicazione satellitare relativi ai segnali e alle antenne; le basi del telerilevamento ottico e radar; i sistemi di telemetria e l’analisi dei collegamenti a lunga distanza. Il corso include una introduzione alle tecniche di gestione dei progetti spaziali.
  

AEROSPACE DYNAMIC SYSTEMS ANALYSIS (6 cfu)

• L'insegnamento ha lo scopo di far acquisire all'allievo gli elementi fondamentali relativi all'analisi dei sistemi in ambito lineare nel dominio del tempo e mediante l'uso delle trasformate di Laplace.
  L'allievo sarà introdotto all'utilizzazione dei pacchetti di analisi assistita dal calcolatore (mediante Matlab).
  
  

12 cfu a scelta nel gruppo Gruppo per scelta libera (curriculum spaziale)

• Scelte consigliate per il curriculum spaziale. Altre scelte devono essere approvate dal Consiglio di Corso di Studio.

• ELECTRIC PROPULSION II (6 cfu)

  • Saranno trattati i vari propulsori elettrici, dal punto di vista del funzionamento, delle prestazioni, delle applicazioni, della tecnologia costruttiva e della loro sperimentazione in laboratorio.
    

• ELECTRIC PROPULSION I (6 cfu)

  • L'insegnamento ha lo scopo di approfondire alcuni argomenti relativi alla propulsione a razzo, con particolare rilievo verso la propulsione elettrica per impieghi spaziali. Saranno trattati i fondamenti della fisica del plasma necessari alla comprensione del funzionamento dei propulsori elettrici.
    

• FLUID DYNAMICS OF PROPULSION SYSTEMS II (6 cfu)

  • Flussi ideali potenziali, onde a superficie libera e loro instabilità. Generazione, propagazione e attenuazione di onde acustiche, le interazioni onda-superficie, onde stazionarie, guide d'onda e smorzatori acustici. Flussi laminari viscosi in tubazioni, flussi di taglio, intorno a cilindri e sfere, in strati limite cinematici e termici, getti, scie e strati di taglio; flussi di ristagno ed ipersonici. Stabilità fluidodinamica e transizione turbolenta: sviluppo, dipendenza parametrica e previsione. Flussi turbolenti in strati limite, condotti, getti liberi e scie; modelli di turbolenza. Flussi bifase con particelle solide e gocce in sospensione; dinamica delle bolle e cavitazione; flussi dispersi liquido/gas/vapore e liquido/vapore, effetti termici. Flussi chimicamente reagenti ed elementi di combustione; fiamme diffusive laminare, premiscelate, evaporazione e combustione di gocce; fiamme turbolente.
    

ELECTRIC PROPULSION II (6 cfu)

• Saranno trattati i vari propulsori elettrici, dal punto di vista del funzionamento, delle prestazioni, delle applicazioni, della tecnologia costruttiva e della loro sperimentazione in laboratorio.
  

ELECTRIC PROPULSION I (6 cfu)

• L'insegnamento ha lo scopo di approfondire alcuni argomenti relativi alla propulsione a razzo, con particolare rilievo verso la propulsione elettrica per impieghi spaziali. Saranno trattati i fondamenti della fisica del plasma necessari alla comprensione del funzionamento dei propulsori elettrici.