Studio di massima di un velivolo storico realizzato mediante tecniche innovative

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1 UNIVERSITA DEGLI STUDI DI BOLOGNA Facoltà di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Meccanica Studio di massima di un velivolo storico realizzato mediante tecniche innovative Tesi di Laurea di: Giuseppe Lana Relatore: Prof. Ing. Luca Piancastelli Anno Accademico II Sessione

2 Ambito del progetto: Realizzazione di un velivolo ultraleggero le cui linee richiamino quelle di un aereo da combattimento italiano della seconda guerra mondiale: il Reggiane RE 2005 Sagittario Possibilità di ottenere un ultraleggero con le suddette caratteristiche e in scala 1:1 data da un innovativo processo di fabbricazione detto RTM Fasi precedenti del progetto: Tesi Ing. Gamberini: modellazione tridimensionale delle superfici esterne del velivolo partendo dai disegni originali delle Officine Reggiane Tesi Ing. Errani: studio di fattibilità mediante analisi agli elementi finiti (ANSIS) della struttura alare e della fusoliera

3 Obiettivo della tesi: Modellazione tridimensionale, tramite CAD, delle parti principali del velivolo allo scopo di renderle impiegabili come base per la realizzazione degli stampi che, grazie alla tecnica dell RTM, consentono di ottenere pezzi già pronti per essere assemblati in qualunque officina e senza ricorrere ad attrezzature particolari. Parti principali del velivolo: Ali Fusoliera Ogiva Cofano Coda

4 RTM: Resin Transfer Moulding Tecnologia per la produzione di materiali compositi che utilizza resina liquida (poliestere o epossidica) per impregnare pre-forme costituite da rinforzi fibrosi (fibra di vetro o di carbonio) disposti in uno stampo in modo da formare strutture sandwich. Molto utilizzati in aeronautica per: elevato rapporto resistenza-peso elevata resistenza a fatica, agli urti e a corrosione Costi elevati RTM al contrario permette di ottenere pezzi di forma complessa, con ottima finitura superficiale, resistenza adeguatamente elevata e costo di produzione relativamente basso.

5 Reggiane RE 2005 Sagittario Caratteristiche tecniche del velivolo originale: apertura alare: m lunghezza : 8.73 m altezza: 3.15 m superficie alare: 20.4 m^2 motore: Daimler Benz DB605A-1 potenza al decollo: 1475 CV peso massimo al decollo: 3610 kg Caratteristiche di volo: velocità massima: km/h velocità di crociera: 515 km/h velocità minima: 136 km/h

6 Reggiane RE 2005 Sagittario ultraleggero Dati tecnici del velivolo: L installazione del motore avviene direttamente senza castello mediante l impiego di smorzatori in gomma montati sulla fusoliera Il motore che verrà installato su questa versione è un motore motociclistico (YAMAHA R1) riadattato ad uso ultraleggero dall Ing. Carlini Potenza: 152 CV Peso motore: 75 kg Peso massimo al decollo: 450 kg con due piloti da 75 kg cadauno Quota massima 300m Gli ingombri sono molto ridotti rispetto a quelli del 12 cilindri DB 605. Lo spazio ricavato dal cofano è dedicato per un posto passeggero davanti a quello pilota

7 Fasi del progetto: 1. Raccolta di materiale 2. Ricerca soluzione ottimale per il montaggio 3. Modellazione tridimensionale dell ala 4. Modellazione tridimensionale della fusoliera 5. Modellazione tridimensionale di ogiva, cofano motore e coda

8 Raccolta di materiale: Superfici esterne di: Ala Fusoliera Raccordo ala Ogiva

9 Raccolta di materiale: Corpo dell ala verificato agli elementi finiti: Scavi di alleggerimento

10 Schema di montaggio di ala e fusoliera:

11 Attacco braccio carrello Monoala: Realizzazione del solido Fase di alleggerimento Posizionamento di flaps e alettoni Alloggiamento carrello d atterraggio Apertura carrello verso l esterno a differenza dell originale Attacchi alettone Foro per il passaggio del comando flaps Monoala completa Carreggiata più ampia e maggiore stabilità in fase di atterraggio Formaggelle per l accoppiamento con la fusoliera

12 Attacco Raccordo Abitacolo sedile alla passeggero parete pilota di rinforzo removibile Fusoliera: Ispessimento di fusoliera e raccordo Assemblaggio e scavo per inserimento ala Scavi per abitacolo pilota e passeggero Attacchi sedile pilota e motore Scavo per introduzione carrello d atterraggio La Asse parte motore troncata va a costituire la coda La parte troncata va a costituire Sedi il per formaggelle cofano motore Esecuzione riferimenti per assemblaggio Fusoliera completata

13 Ogiva, coda e cofano motore: Ispessimento ogiva e scavi per accogliere l elica Esecuzione riferimenti per assemblaggio in coda e cofano motore Riferimenti per l assemblaggio

14 Risultato modellazione parti:

15 Conclusioni: Gli obiettivi posti inizialmente sono stati raggiunti. In particolare: Si è ottenuta una replica esatta del velivolo antico poiché le superfici sono state realizzate a partire dai disegni originali L installazione motore avviene direttamente sulla fusoliera tramite l impiego di smorzatori in gomma I flaps interni e quelli esterni sono stati ridisegnati in un'unica soluzione e realizzati a spacco Il posto passeggero è stato ricavato davanti al sedile del pilota con abitacolo aperto e rimovibile Il carrello d atterraggio oltre ad avere dimensioni diverse da quello originale, si apre diversamente Le varie parti prodotte per RTM possono essere vendute come kit e assemblate in qualunque officina meccanica senza ricorrere ad attrezzature particolari.