TEORIA DELLE PROVE DI VOLO PRESTAZIONI

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1 TEORIA DELLE PROVE DI VOLO PRESTAZIONI INTRODUZIONE Cap. G.A.r.n. Ing. Raffaele DI CAPRIO

2 Sommario Le Prove di Volo di Prestazioni Potenza disponibile Potenza necessaria Problematiche di misura 2

3 Le Prove di Volo di Prestazioni Prestazione Capacità di un elicottero di sostenere una condizione di volo stabilizzata per determinate condizioni di peso, quota, temperatura e configurazione Prestazioni Missione 3

4 Le Prove di Volo di Prestazioni Caratteristiche dell elicottero (airframe) Caratteristiche del sistema propulsivo Prestazioni Prove di volo Progettista Missione 4

5 Le Prove di Volo di Prestazioni Condizioni ambientali Sistema propulsivo Airframe NOI MISURIAMO QUESTE Potenza disponibile Potenza necessaria Prestazioni 5

6 Le Prove di Volo di Prestazioni 1. Misura di potenza disponibile e necessaria 2. Creazione di modelli matematici con l ausilio delle teorie applicabili 3. Utilizzo dei modelli matematici per determinare le prestazioni dell elicottero 6

7 Le Prove di Volo di Prestazioni Hover Massimo peso di hover (heavier) Massima quota di hover (higher) Volo livellato Velocitàmassima (faster) Range (farther) Loitertime (longer) 7

8 Sommario Le Prove di Volo di Prestazioni Potenza disponibile Potenza necessaria Problematiche di misura 8

9 Potenza disponibile Èla massima potenza che il sistema di propulsione (motore + trasmissione) ci può fornire in determinate condizioni di volo Viene determinata a partire da un modello matematico ricavato da: Simulazioni numeriche Prove di volo 9

10 Potenza disponibile Motore 10

11 Potenza disponibile Motore + Trasmissione Limite di Trasmissione Potenza fornita da 2 motori 11

12 Sommario Le Prove di Volo di Prestazioni Potenza disponibile Potenza necessaria Problematiche di misura 12

13 Potenza necessaria Potenza richiesta dall elicottero al sistema propulsivo per sostenere una data condizione di volo Viene determinata a partire a partire da un modello matematico ricavato da Modelli analitici Calcolo numerico PROVE DI VOLO 13

14 Potenza necessaria Èil prodotto tra coppia richiesta alla trasmissione e velocità di rotazione del rotore P = Q Ω Unità di misura kw = N m/s HP 14

15 Potenza necessaria P TOT = P + P + P + P = R T Acc loss ESP Noi rileviamo la potenza fornita dal motore ESP I modelli matematici descrivono bene P R e P T Come facciamo a correlare la ESP con P R e P T? 15

16 Potenza necessaria La maggior parte della potenza viene assorbita dal rotore Definiamo Efficienza Meccanica η m η m = P R ESP il rapporto tra la potenza assorbita dal rotore e la potenza sviluppata dal motore 16

17 Potenza necessaria ESP = P η R m L efficienza meccanica è importante perché, una volta noto il suo valore, possiamo riferire tutte le dipendenze funzionali alla sola potenza del rotore principale Tipici valori di η m sono

18 Sommario Le Prove di Volo di Prestazioni Potenza disponibile Potenza necessaria Problematiche di misura 18

19 Problematiche di misura Ci basta misurare la coppia all albero della trasmissione con il torsiometro e il numero di giri NR con il tachimetro, ma Cosa misura il tachimetro?? Cosa misura il torsiometro?? Che unità di misura hanno??? 19

20 Problematiche di misura Torque Indicator NR/NTL Indicator 20

21 Problematiche di misura Indicatore Torque Q Indicatore N R 21

22 Problematiche di misura Rotore Principale Trasmissione N R Rotore di coda Motore Q 22

23 Problematiche di misura COSTANTE TORSIOMETRICA K Q Fattore di conversione coppia e numero di giri misurati e la potenza espressa in kw o HP ESP = K Q Q N R K Q = Q N ESP R 23

24 Problematiche di misura Errori nelle rilevazioni dei dati Lettura Parallasse Stabilizzazione del parametro interpolazione Strumentali Sensore visualizzatore 24

25 Problematiche di misura Mimizzazione degli errori Lettura Display digitali Registrazione dei dati con sistema di acquisizione installato sull elicottero Strumentali Curve di calibrazione dello strumento 25

26 Problematiche di misura Misura della Potenza Necessaria in una condizione A Misura della Potenza Disponibile in una condizione B Modelli Analitici Estrapolazioni / interpolazioni Generalizzazioni Prestazione in una condizione C 26

27 Cap. G.A.r.n. Ing. Raffaele DI CAPRIO