Corso di Sperimentazione di volo F. Nicolosi - INTRODUZIONE -

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1 Corso di Sperimentazione di volo F. Nicolosi - INTRODUZIONE - SPER. di VOLO - Introduzione 1

2 La sperimentazione di volo (Flight Testing) è un processo interdisciplinare fondamentale per lo sviluppo di nuovi sistemi aerospaziali. - Ing. Aerospaziali : aerodinamica, prestazioni e controlli di volo - Ing. Elettronici : strumentazione, feedback control loops, sottosistemi elettrici - Ing. Meccanici : sottosistemi meccanici, idraulici e pneumatici - Specialisti computer : integrazione degli on-board computers con la loro capacità di controllare e mostrare informazioni all equipaggio ed agli operatori di terra La sperimentazione di volo (Flight Testing) è un processo complesso. Richiede differenti technical skills, ma richiede anche una grossa capacità di meagement. => COST EFFECTIVE FLIGHT TESTS SPER. di VOLO - Introduzione 2

3 PERCHE PROVE DI VOLO? Il team preposto al flight test (Flight test Organization) ha la fama di costare troppo per un program manager di un velivolo civile. Flight test team si interfaccia con: - Il program management (ad esempio se suggerisce di fare modifiche potrebbero essere troppo costose da realizzare) - Eventualmente con l utente o acquirente del velivolo. Grossa Responsabilità Capacità di efficace comunicazione Perché : 1) Per determinare le caratteristiche di un velivolo (dopo aver fatto una stima delle caratteristiche calcolate o predette, wind-tunnel). Ingegneria Aerospaziale non è una scienza esatta. 2) Certificazione e sicurezza. 3) Determinare informazioni utili allo sviluppo di prodotti. 4) Ottenere informazioni di ricerca (X-series NASA). SPER. di VOLO - Introduzione 3

4 TIPOLOGIE DI FLIGHT TESTS La tipologia è solitamente associata al livello di sviluppo di un progetto. A) DEVELOPMENT FLIGHT TESTING B) OPERATIONAL FLIGHT TESTING Un nuovo sistema (migliorato) dipende da NUOVE TECNOLOGIE Tecniche Computazionali (nuove configurazioni?) Wind-Tunnel Tests (Limitazioni. Derivate di stabilità devono essere verificate al Reynolds ed al Mach di Volo). Le derivate dinamiche di galleria quasi mai sono in accordo con quelle estratte da prove di volo. Le prove di volo sono richieste per lo sviluppo di prodotti aerospaziali con innovazioni tecnologiche. SPER. di VOLO - Introduzione 4

5 I sottosistemi devono essere provati in volo. - Radar, sistemi di navigazione, FMS (Flight Management System), Integrated Display, FCS(Flight Control Systems), Electro-Optical target designator system, defensive avionic systems, communication systems. Spesso sono montati e provati su testbed aircraft prima di essere installati su velivoli di serie. Flight tests sono fondamentali per lo sviluppo di tali sistemi. Se il costo del velivolo è elevato, la simulazione di volo riveste un ruolo fondamentale. - Training dei piloti per aviazione commerciale Simulazione credibile dipende dai modelli (data-base) Molti programmi di sviluppo di velivoli oggi includono necessariamente flight test data per sviluppo di simulatore. SPER. di VOLO - Introduzione 5

6 Prototipi di velivoli ed elicotteri. FLY-BEFORE-YOU-BUY Molti produttori di velivoli aviazione generale verificano le assunzioni sui prototipi prima di iniziare la produzione. Non sempre la sperimentazione di prototipi conduce alla produzione! Molto spesso lo sviluppo di un progetto è fatto su velivoli appositamente costruiti per la certificazione. Spesso, per progetti complessi, le modifiche diventano troppo costose e diventano pezzi da museo. Questi velivoli portano una grossa mole di strumentazione. Il flight test team ha una grossa responsabilità sullo sviluppo di un progetto. SPER. di VOLO - Introduzione 6

7 Flight tests per refinement di prodotti Flight tests condotti dopo il congelamento alla configurazione. Modifiche al velivolo sono enormemente più costose da introdurre in linea di produzione e quindi le prove di volo sono l unico modo di valutare la loro effettiva efficacia. FOLLOW-ON DEVELOPMENTAL TESTING Particolarmente importante per velivoli dipendenti da una tecnologia rapidamente variabile. Generazione corrente dei velivoli militari che traggono vantaggio dalla elettronica digitale (cockpit displays, flight control). Molto spesso modifiche vengono introdotte dopo che già una serie di velivoli sono stati prodotti. SPER. di VOLO - Introduzione 7

8 DEVELOPMENTAL vs OPERATIONAL Flight Tests Department of Defense (DoD) Developmental tests and evaluation conducted to assist the engineering design and developmental process and verify the attainment of technical performance specifications and objectives Attività di flight test necessaria a produrre un sistema che rispetti i suoi design goals (tra cui anche la eventuale certificazione) Operational test and evaluation conducted to establish a system s oprational effectiveness and operational suitability, identify needed modifications, and provide informations on tactics, doctrine, organization and personnel requirements => Operational suitability (manutenzione, malfunzionamenti, condizioni operative critiche) SPER. di VOLO - Introduzione 8

9 FATTORI DA CONSIDERARE SAFETY COSTS SPER. di VOLO - Introduzione 9

10 SAFETY La perdita di un velivolo può cancellare un programma Ascoltare tutte le parti interessate ed esperte Matrice dei dati richiesti e accortezza al fatto che l equipaggio capisca bene i test da effettuare Mai andare oltre ciò che è pianificato per un certo test. Attenzione all importanza delle test cards SPER. di VOLO - Introduzione 10

11 COSTS Perché sto facendo delle prove? Telemetria necessaria? Che strumentazione? Che frequenza di acquisizione? Di quanti e quali dati si ha bisogno? => Instrumentation Utilizzo del tempo di volo. Combinare i tests. Real-time data reduction a volte è fondamentale per evitare di ripetere dei tests. Scelta della giornata ed ora che è non solo appropriata per effettuare i tests, ma che fornisce la maggiore efficacia nel acquisire i dati. Dare tempo allo staff di terra per manutenzione e preparazione del velivolo. Productive flight time SPER. di VOLO - Introduzione 11

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