Introduzione alle Prove di Volo Elaborato Paolo Chimetto Politecnico di Milano

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1 Introduzione alle Prove di Volo 10 - Elaborato 2011 Paolo Chimetto Politecnico di Milano

2 A cosa serve Per l esame del corso Introduzione alle prove di volo è prevista la preparazione di un elaborato da presentare e discutere con il docente. L elaborato riguarderà una prova di volo effettuata con il velivolo Folder, progettato e realizzato dall ing. Groppo, operato dal Club Astra. Il velivolo installa una strumentazione FTI basica, realizzata dal DIA Politecnico MI, che può consentire l effettuazione di task di prova volo di prestazioni, qualità di volo e valutazione qualitativa di alcuni sistemi di bordo

3 Due parti L elaborato richiesto dovrà comprendere due parti: 1. Requisiti di prova, nella quale verranno riportati gli obbiettivi della sperimentazione, la configurazione del velivolo, la strumentazione eventuale richiesta/disponibile, le condizioni di prova e le manovre/tecniche proposte, i criteri di passa/non passa della sperimentazione ed eventuali vincoli/limitazioni da rispettare. 2. Risultati di prova, nella quale saranno raccolti e discussi i risultati ottenuti, le eventuali variazioni nell attività svolta rispetto a quanto previsto, i commenti e conclusioni dello sperimentatore

4 Parte 1: relazione preventiva di prova Contenuti: 1. Scopo ed obbiettivi della sperimentazione, 2. Documenti e normative di riferimento, 3. Configurazione del velivolo, 4. Strumentazione richiesta/disponibile, 5. Condizioni di prova e manovre/tecniche proposte, 6. Criteri di passa/non passa della sperimentazione 7. Vincoli/limitazioni da rispettare

5 Parte 2: relazione consuntiva di prova Contenuti: 1. Condizioni di prova (variazioni rispetto al preventivo) 2. Presentazione risultati di prova, 3. Analisi e discussione dei risultati ottenuti, 4. Commenti dello sperimentatore, 5. Raccomandazioni e conclusioni

6 Organizzazione del lavoro Le fasi del lavoro sono: 1. Suddivisione in gruppi di due persone 2. Sceltadeitemidiprova 3. Preparazione della parte 1 relativa ai requisiti di prova 4. Preparazione della flight card 5. Briefing pre-volo 6. Volo prova ed acquisizione dati 7. De-briefing 8. Elaborazione dati 9. Preparazione della parte 2 con i risultati di prova 10. Preparazione presentazione con sintesi dell attività

7 Il volo prova Verrà effettuato un volo prova per ogni componente del gruppo, secondo i contenuti della flight card preventivamente preparata e discussa in sede di briefing con il pilota. Ogni volo sperimentale verrà effettuato con un flight test engineer (uno dei due componenti del gruppo) a bordo per verifica delle tecniche di prova e per attivazione della strumentazione FTI

8 Il volo prova Attività di volo dalla Aerosuperficie di Mezzana Bigli, Pavia. Il periodo considerato è metà-fine Maggio, secondo un calendario da concordare (verrà riportato in bacheca didattica). I voli saranno effettuati di pomeriggio, il sabato-domenica, in modo da ottimizzare il tempo dedicato alle prove e l utilizzo dello spazio aereo della zona. Si pensa di effettuare attività per non più di 2 gruppi alla volta

9 Temi di prova suggeriti Tematica Argomento Note Calibrazioni dati aria Tower fly By, Ground Course Con GPS Prestazioni Decollo, atterraggio Prestazioni, QdV Stalli 3 conf Con GPS Prestazioni Prestazioni Qualità di volo Qualità di volo Prestazioni di crociera, Vmax Salita denti di sega Stabilità statica 3 conf Stabilità dinamica long-lat, Qualità di volo stabilità di manovra, prestazioni di rollio Sistemi Verifica portata radio TBD

10 Il velivolo: Folder

11 Il velivolo FOLDER: progettato per offrire comodità e prestazioni, è un ultraleggero evoluto costruito interamente in metallo. A bordo lo spazio a disposizione del pilota è grande con una visibilità esterna totale. Facile da pilotare e confortevole è ideale per lunghi voli di trasferimento

12 Il velivolo Confort e Prestazioni Progettato per offrire la comodità e le prestazioni di un ultraleggero evoluto. Il FOLDER risolve i problemi di hangaraggio e di trasporto. Una sola persona in pochi minuti apre e ripiega le ali. Lo si può tenere sul carrello o nel garage di casa... A bordo lo spazio è grande e la visibilità e totale (360 gradi e sopra). Facile da pilotare, confortevole in volo, è l'ideale per voli di trasferimento. Nella configurazione standard il Folder monta il Rotax 912 S da 100 hp, completo di airbox; l elica può essere a passo fisso o a passo variabile in volo. Nella versione con le ali fisse è dotato di serbatoi alari con capacità complessiva di 110 litri

13 Il velivolo Il progetto FOLDER è nato nell intento di soddisfare le seguenti esigenze: creare un apparecchio sicuro in quanto semplice, robusto e facile da pilotare raggiungere prestazioni pienamente conformi alla legge e all altezza delle richieste del mercato permettere il trasporto di un passeggero in piena sicurezza, con un adeguato comfort, mantenendo dimensioni interne sopra la media offrire la comodità e le prestazioni di un ultraleggero evoluto poter operare da campi rustici e di ridotte dimensioni avere una manutenzione molto semplice avere una elevata capacità di assorbimento dell urto, che associata alla bassa velocità di atterraggio è un elemento molto favorevole per la sicurezza passiva avere facilità ed economia di esercizio e di hangaraggio essere facile da montare a partire da kit con un po di esperienza aeromodellistica

14 Il velivolo Performance FOLDER ROTAX Hp metric US system Apertura alare/wing span 8,84 m 28,97 ft Superficie alare/wing area 10,60 mq 113,87 sq/ft Lunghezza f.t/fuselage length 6,20 m. 20,32 ft Larghezza abitacolo/cabin max width 1,16 m. 3,79 ft Altezza massima/max height 2,15 7,04 ft Larghezza piano orizzontale/horizontal plane width 2,35 m. 7,68 ft. Carreggiata/Track 1,81 m. 5,93 ft. Serbatoio/Tanks 106 lt 27,8 US Gal

15 Il velivolo Velocità di stallo senza flap/stall speed NO flaps 70 km/h 38 kts Velocità di stallo con flap/stall speed full flaps 65 km/h 35 kts Rateo di salita/climb rateo & ceiling (ISA, values referred to MTOW) Velocità di crociera/cruising SPEED VNE > 5 m/s 190 km/h 220 Km/h > 1000 ft/min 102 kts 118 kts Decollo/Take-off-grass airfield 140 m 466 ft Atterraggio/Landing-on-grass airfield 150m 500 ft

16 Informazioni necessarie Per il lavoro servono: 1. Informazioni e descrizioni del velivolo (Manuale di Volo, MdV) 2. Limitazioni applicabili (MdV) 3. Normative applicabili (VLA, FAR, MIL..) 4. Descrizione sistema FTI e parametri disponibili (estratto + tabella) 5. Dati preventivi (facoltativo) 6. Informazioni operative I files saranno resi disponibli in bacheca didattica

17 Informazioni necessarie REQUISITI DI STRUMENTAZIONE PER PROVE DI VOLO Parametri Aria (montati su boom alare) Pressione Statica Pressione Dinamica Velocità Verticale (Variometro) Angolo alfa (AOA) Angolo Beta (SSA) Outside air temperature (OAT)

18 Informazioni necessarie REQUISITI DI STRUMENTAZIONE PER PROVE DI VOLO Parametri GPS Velocità GPS Vx, Vy, Vz Latitudine Longitudine Altitudine N satelliti acquisiti

19 Informazioni necessarie REQUISITI DI STRUMENTAZIONE PER PROVE DI VOLO Piattaforma Inerziale Beccheggio Rollio Prua Velocità Angolare di Beccheggio Velocità Angolare di Rollio Velocità Angolare di Imbardata Accelerazione Nx, Ny, Nz (Fattore di carico)

20 Informazioni necessarie REQUISITI DI STRUMENTAZIONE PER PROVE DI VOLO Comandi di volo Escursioni di comando (Laterale, Longitudinale, Pedaliera) Sforzi di barra (Laterale, Longitudinale, Pedaliera) Parametri Motore RPM

21 Svolgimento Test Flight Card Briefing VOLO Analisi Dati Debriefing Reporting

22 Esecuzione prova Preventivo Test card Briefing VOLO PROVA DeBriefing Analisi dati Consuntivo

23 Test Card Prima pagina: tipo velivolo e matricola N. volo e data limitazioni applicabili configurazione velivolo massa e centramento pilota, FTE scopo della prova, doc. di riferimento aeroporto e condimeteo note di briefing firme (se applicabile)

24 Volo prova

25 Analisi dati: time histories 600 profilo verticale della prova heading tempo [sec] Angle of attack tempo [sec] ground speed tempo [sec] tempo [sec]

26 Analisi dati: time histories 2.2 fattore di carico [g] tempo [min]

27 Analisi dati: time histories 680 quota 660 [m] eas 120 Prova 9 Config. LAND Bank 30 [km/h] [ ] aoa pitch 10 [ ] rollio 10 0 [ ] heading [ ]

28 Analisi dati: time histories 400 Heading [ ] [s] 180 Altitudine [m] 80 0 Altitudine Barometrica QFE Altitudine GPS Tempo [s]

29 Analisi dati: cross plot rotazione 698 m

30 Analisi dati: cross plot DV GPS Take Off DV Pitot Take Off VFE 1.3*VS1 VNE Errore ammesso sulla velocità Take Off 5 DV [km/h] V [km/h]

31 Analisi dati: cross plot Salita 450 kg ISA SL Rate of climb [ft/min] rpm rpm rpm rpm Volo 1 Poli. (Volo 1) CAS [km/h]

32 Analisi dati: grafici 1. Mettere un grafico per pagina 2. Un titolo per grafico 3. Identificare velivolo (Modello, identificativo) 4. Il grafico deve essere autoesplicativo: indicare peso, CG, condizioni di volo (z, v) se applicabili, configurazione velivolo 5. Mettere una legenda dei simboli 6. Mettere scale facilmente capibili 7. Grandezze con unità di misura 8. Plot in linee scure, leggibili, sottili 9. Annotare dove necessario 10. Includere limitazioni da norme dove appropriato

33 Analisi dati: grafici

34 Analisi dati: correzioni 1. Riduzione al peso di riferimento 2. Correzioni ad atmosfera standard ISA 3. Interpolazioni 4. Curve fitting 5. Verifica dei limiti o dati da manuale 6. Esclusioni dati non utilizzabili (qualità dati) 7. Filtraggio

35 Analisi dati: tabelle Stalli in Virata Config. Bank CAS (Km/h) Crociera Decollo Atterraggio Assetto raggiunto Normative rispettate: max. bank in recovery: 60 e

36 Relazione finale Generalità 1. ACCURATEZZA (separare fatti da opinioni) 2. BREVITA (informare con chiarezza) 3. RILEVANZA (ciò che serve) 4. LOGICA ( presenta le condizioni, i dati, discutili, fai una conclusione, fai una raccomandazione) 5. STILE (usare frasi corte e parole esatte ma semplici) 6. GRAMMATICA (uso della punteggiatura e dei verbi)

37 Relazione finale 1. Pagina Titoli 2. Indice 3. Parte 1: preventivo di prova 4. Parte 2: consuntivo di prova 5. Tabelle 6. Time-histories 7. Grafici 8. Testo 9. Informazioni 10. Presentazioni dati/risultati 11. Commenti 12. Conclusioni e raccomandazioni 13. appendici

38 Presentazione finale 1. Sintesi del lavoro fatto 2. Un grafico per pagina, auto esplicativo 3. Statement brevi 4. Osservazioni personali 5. Risultati vs requisiti 6. Schema: Introduzione (obiettivi, ambito di prova, descizione velivolo) Presentazione dati (tecniche di prova, discussione, rispetto requisiti e specifiche, conclusioni tecniche) Conclusione (generale, deficienze della macchina, errori commessi) Raccomandazioni

39 Schema attività 1. Formazione gruppi 2. Esercitazione: discussione REQUISITI e Flight Card 3. Attività volo: da fine maggio 4. Elaborazione dati 5. Preparazione elaborato e presentazione 6. Esame filkim@alice.it bonaitag@libero.it