AIAA – Design, Build and Flight Competitions 2015 – 2016

Quest'anno la particolarità della gara è stata quella di dover progettare e costruire due velivoli, a differenza di uno solo come per le scorse edizioni. Il primo, soprannominato Production Aircraft (PA), doveva essere capace di trasportare una gatorade da 32 oz (Missione 3). Il secondo, invece, soprannominato Manufacturing Support Aircraft (MSA), doveva esser in grado di trasportare il primo (PA) completamente al suo interno (Missione 2). Per ottenere un punteggio alto si è cercato di progettare dei velivoli il più leggeri ed efficienti possibile, in quanto sia il peso del velivolo che quello delle batterie di alimentazione erano presenti nel RAC (valore numerico che divide il punteggio ottenuto in missione). Minimizzare questo parametro significa aumentare il punteggio finale. Inoltre nel RAC era presente anche il numero di componenti nel quale il PA doveva essere disassemblato, quando trasportato dall' MSA. Si è, dunque, deciso di caricare il velivolo all'interno dell'altro in un unico pezzo (Figura 3).

Figura 1: Manufacturing Support Aircraft                                                Figura 2: Production Aircraft     

Figura 3: Configurazione in Missione 2 e 3  

Quindi si è partiti dalla progettazione del PA e dopo attente valutazioni si è deciso di optare per una configurazione classica ad ala bassa, dopo di che si è passati alla progettazione del MSA ottenendo di conseguenza una configurazione classica ad ala media, come mostrato in Figura 1 e 2.

Per quanto riguarda l'analisi strutturale è stata effettuata sia l'analisi modale che statica utilizzando rispettivamente il (SOL 103) e il (SOL 101). Modellizzando nel caso del PA l'intera ala, essendo un corpo unico a cui veniva poi agganciata la fusoliera, mentre per l'MSA solo una semiala essendo le due scollegate tra loro a causa della particolare configurazione.

Tramite l'analisi agli elementi finiti si è riusciti ad ottimizzare il più possibile la struttura, raggiungendo dei pesi tra i più bassi della competizione.

I materiali utilizzati sono stati principalmente il legno (quali balsa e betulla) e materiali compositi a matrice polimerica (in particolare con rinforzi in fibre aramidiche, in vetro e in carbonio).

Figura 4: Analisi statica a massimo fattore di carico MSA e PA

Il team si è posizionato al decimo posto su ottanta partecipanti, in quanto a causa di problemi tecnici e meteorologici non si è riusciti a compiere l'ultima delle tre missioni.

Autore: Sebastiano Marco Di Bella - Structure Team Lead SFT 2016