Il PrandtlPlane ed il Polo Tecnologico di Capannori Piano di insediamento e sviluppo

Il PrandtlPlane ed il Polo Tecnologico di Capannori Piano di insediamento e sviluppo Autori: Aldo Frediani 1 Vittorio Cipolla 2 Emanuele Rizzo 3 1 Professore Ordinario presso il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale dell Università di Pisa 2 SkyBox Engineering S.r.l., Pisa 3 SkyBox Engineering S.r.l., Pisa

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Sommario Introduzione... 5 Il PrandtlPlane... 6 Dal Best Wing System al PrandtlPlane... 6 Velivoli ultraleggeri PrandtlPlane... 10 I prototipi... 11 Proprietà intellettuale... 12 L offerta di prodotti e servizi... 13 Velivoli ultraleggeri PrandtlPlane... 14 Il problema: la sicurezza del volo... 14 La soluzione: la tecnologia PrandtlPlane... 15 UAV PrandtlPlane... 17 Servizi... 17 Energie rinnovabili... 18 Piano di insediamento e sviluppo... 20 Panoramica... 20 Dettaglio... 21 Cronoprogramma... 21 Soggetti e risorse coinvolte... 22 Il team... 24 La SkyBox Engineering Srl... 24 Storia dell attività di ricerca... 24 Attività della società... 24 Competenze... 25 Curricula dei soci... 26 Aldo Frediani... 26 Contatti... 32 Risorse on-line... 32 3

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1. Introduzione Il presente documento descrive a grandi linee un piano di sviluppo finalizzato alla creazione di attività di ricerca ed industriali in Toscana nel campo della aviazione. Il progetto è nato presso il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale di Pisa in seguito agli sviluppi di ricerche su configurazioni innovative di aeroplani civili. In seguito alla attenzione che la Regione Toscana e la Amministrazione del Comune di Capannori hanno dedicato alle ricerche del Dipartimento, è nato il progetto di fare dell aeroporto di Tassignano la sede di un centro per lo sviluppo della aviazione in Toscana, nell ambito delle iniziative del Polo Tecnologico di Capannori. Le attività proposte sono sia di carattere innovativo, come ad esempio lo sviluppo e la costruzione di velivoli ultraleggeri non convenzionali o di droni ad energia solare, sia di carattere tradizionale, quali la manutenzione dei velivoli e la scuola di volo. L aspetto innovativo gioca un ruolo primario nel presente piano di sviluppo e trova le sue radici nelle attività di ricerca condotte dal Prof. Aldo Frediani dell Università di Pisa e dai suoi collaboratori, riguardante il disegno di velivoli non convenzionali noti come PrandtlPlane, così chiamati in onore del fisico tedesco Ludwig Prandtl, padre dell aerodinamica moderna ed ideatore del concetto su cui si basa l oggetto di questo studio. Nel corso degli ultimi anni, le attività di ricerca del gruppo pisano hanno portato ad una serie di progetti, tutt ora in corso, relativi alla realizzazione di modelli volanti e prototipi di PrandtlPlane, finanziati grazie agli interventi della Regione Toscana. A tali attività di ricerca si aggiunge, inoltre, la creazione di una società spin-off del Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale, chiamata SkyBox Engineering S.r.l., il cui obiettivo principale è il trasferimento tecnologico delle idee relative al PrandtlPlane, dalla ricerca all industria. La SkyBox Engineering rappresenta, ad oggi, il luogo in cui si raccolgono le conoscenze e l esperienza accumulata nel corso degli ultimi anni intorno al tema del PrandtlPlane e la possibilità di usufruire di una struttura quale quella dell aeroporto di Capannori è una importante occasione di sviluppo per la società. Allo stesso tempo, lo sviluppo del PrandtlPlane può fungere da driver tecnologico per il Polo Tecnologico e, in generale, per il territorio. La SkyBox Engineering, tuttavia, necessita di partner industriali e soprattutto di acquisire competenze al fine di essere efficace sotto il punto di vista produttivo e commerciale. Pertanto all interno del piano qui di seguito esposto, sono presenti elementi finalizzati alla creazione di un team di lavoro, il cui successo è 5

legato anche alle collaborazioni di cui la SkyBox Engineering può usufruire. La SkyBox Engineering si propone, pertanto, di costituire una nuova compagine sociale in cui sia presente almeno un partner dal mondo delle costruzioni aeronautiche e, eventualmente, istituzioni ed investitori. La costituenda società verrà indicata di qui in avanti con il nome fittizio di PrandtlPlane Company o PrP-Co. Il piano di sviluppo è stato costruito su una base quinquennale, con particolare attenzione alle attività dei primi 2-3 anni in cui la validazione della tecnologia, la prototipizzazione, la certificazione dei velivoli e l acquisizione delle competenze mancanti, rappresentano fattori chiave di successo per il futuro della PrP-Co. 2. Il PrandtlPlane 2.1. Dal Best Wing System al PrandtlPlane In un velivolo da trasporto, durante il volo in crociera, la resistenza aerodinamica è principalmente dovuta alla resistenza d attrito e a quella indotta, la quale dipende dalla distribuzione di portanza lungo l apertura alare. Negli odierni velivoli da trasporto, quest ultima è così ottimizzata che significative migliorie non sono più ottenibili ed un possibile balzo in avanti nel mondo del trasporto aereo può giungere dall introduzione di una nuova configurazione di velivolo non-convenzionale. Basata su un intuizione di Ludwig Prandtl, la caratteristica peculiare della configurazione PrandtlPlane è una forte riduzione della resistenza. Secondo Prandtl, assegnata la portanza, il sistema alare che minimizza la resistenza indotta è un ala a box (chiamata Best Wing System da Prandtl), nella quale si realizzano le seguenti condizioni: stessa distribuzione di portanza sulle due ali orizzontali e distribuzione di portanza lineare ad integrale nullo sulle paratie verticali. Figura 1. Best Wing System 6

Per un monoplano convenzionale la minima resistenza indotta si ha quando la distribuzione di portanza è ellittica. La resistenza indotta di un biplano è minima quando la portanza è equamente ripartita tra le due ali. La minima resistenza indotta di un biplano, inoltre, è inferiore rispetto a quella che si ottiene per un monoplano ottimo e si riduce al crescere del rapporto tra distanza verticale tra ali e apertura alare. Analogamente accade che il triplano ottimo abbia minor resistenza indotta del biplano ottimo. Facendo tendere il numero di ali all infinito, la resistenza indotta tende ad un valore minimo; la configurazione alare corrispondente a tale situazione è l ala a box che, in accordo con Prandtl, è il caso limite di un multiplano con infinite ali, in cui la portanza delle ali interne tende a zero, mentre le ali laterali generano una distribuzione analoga ai vortici d estremità delle ali interne. A parità di portanza ed apertura, l efficienza aerodinamica del Best Wing System è maggiore di quella del biplano ottimo e di qualsiasi altro sistema alare Il PrandtlPlane non è altro che l applicazione del concetto del Best Wing System all ingegneria aeronautica e rappresenta la sintesi della teoria di Prandtl con i requisiti di volo di un normale velivolo da trasporto. Figura 2. Esempio di PrandtlPlane commerciale Il PrandtlPlane è dunque un biplano con ali a freccia contrapposta, che non necessita di stabilizzatori (es. coda o canard) in quanto il sistema alare, se opportunamente progettato, risulta intrinsecamente stabile. Figura 3. Rappresentazione di un PrandtlPlane per il trasporto merci 7

Presso il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale di Pisa (DIA), sono oggetto di studio PrandtlPlane per il trasporto di passeggeri e merci, disegnati al fine di introdurre innovazione nel trasporto e portare a benefici in termini di riduzione dei consumi e dei costi di gestione, riduzione del rumore e delle emissioni nocive, incremento della sicurezza in volo, ottimizzazione del della logistica e del sistema di trasporto aereo. Si riporta, a titolo d esempio, il caso di un velivolo da 250-300 posti, dotato di due piani di carico, uno superiore per i passeggeri ed uno inferiore per le merci e i bagagli. Il cockpit è posizionato al livello del piano delle merci cargo per soddisfare i requisiti di visibilità e, per questioni di sicurezza, è completamente isolato dai passeggeri; dietro il cockpit è presente uno spazio per il riposo dei piloti. Figura 4. Allestimento interno di un PrandtlPlane da trasporto La riduzione di resistenza indotta dovuta all ala a box comporta consumi ridotti e la possibilità di utilizzare sistemi di ipersostentazione più semplici attenua il rumore durante la fase di atterraggio. La forma della fusoliera, priva di interruzioni del piano di carico per via dell attraversamento dell ala al di sotto di esso, consente di accelerare le operazioni di carico e scarico a terra, con un conseguente incremento dei tempi di operatività ed un minor costo nella gestione della macchina. 8

Figura 5. Operazioni di carico e scarico La configurazione PrandtlPlane può essere impiegata per il progetto di un intera famiglia di velivoli, da quelli regionali ai Very Large Aircraft con dimensioni superiori all odierno A380. Tutti i velivoli sarebbero compatibili con gli aeroporti esistenti. Infatti, nel caso di velivoli più grandi dell A380, la maggior efficienza della configurazione potrebbe essere sfruttata per ridurre l apertura alare al di sotto degli 80 m, ottenendo comunque valori di resistenza aerodinamica inferiori a quelli dei velivoli convenzionali. Figura 6. Famiglia di PrandtlPlane (DIA Pisa, Airbus Deutschland, 2008) L architettura del PrandtlPlane è inoltre adatta per l integrazione per tipologie diverse di propulsori, nonché per l utilizzo di carburanti alternativi, quali ad esempio l idrogeno. 9

Figura 7. PrandtlPlane con motori turbofan ad alto BPR (DIA Pisa, Bauhaus Luftfahrt Munich, 2008) Figura 8. Disegno preliminare di un PrandtlPlane ad idrogeno 2.2. Velivoli ultraleggeri PrandtlPlane Sebbene il concetto del PrandtlPlane nasca con il fine di ridurre i costi e l inquinamento del trasporto aereo commerciale, la sua applicazione ai velivoli da diporto e sportivi presenta aspetti di interesse dal punto di vista dell incremento della sicurezza. Figura 9. Esempio di PrandtlPlane ultraleggero I velivoli ultraleggeri convenzionali vengono spesso coinvolti in incidenti, causati dalla scarsa esperienza dei piloti e talvolta resi fatali dall infelice collocazione di componenti pericolosi (es.: carburante, motore, ecc.). La diversa configurazione del PrandtlPlane, invece, consente di rendere meno critiche alcune 10

caratteristiche di queste macchine, facilitando il compito del pilota, aumentandone la visibilità ed introducendo accorgimenti sul posizionamento dei componenti interni, tali da incrementare la sicurezza passiva del velivolo. 2.3. I prototipi Lo sviluppo delle configurazioni PrandtlPlane ha portato nel corso degli ultimi anni alla realizzazione di diversi prototipi, di dimensioni e complessità crescenti. Tra questi, riportiamo qui di seguito i più significativi: Modello volante radiocomandato in scala 1:5 di PrandtlPlane ULM per piloti affiancati Figura 10. Modello side-by-side in scala 1:5 Modello volante radiocomandato in scala 1:3 di PrandtlPlane ULM per piloti in tandem Figura 11.Modello tandem in scala 1:3 Prototipo scala 1:1 di PrandtlPlane ULM per piloti in tandem 11

Figura 12. Prototipo biposto per piloti in tandem 2.4. Proprietà intellettuale La configurazione PrandtlPlane ha ottenuto i seguenti brevetti nel campo dei velivoli da trasporto: Large Dimension Aircraft : US Patent Office n. 5 899 409, Inventore A. Frediani, 04.05.1999 New Large Aircraft : European Patent Office n. EP 0 716 978 B1, Inventore A. Frediani, 20.03.2002 (in Germania con il titolo Grossraumflugzeug ) Velivolo biplano ad ali contrapposte ad elevata stabilità statica : Ministero Dello Sviluppo Economico, Ufficio Brevetti e Marchi, Brevetto n. 0001342370, inventore A. Frediani, 09.11.2007 12

Figura 13.Il brevetto statunitense del Prof. Frediani 3. L offerta di prodotti e servizi Una volta insediata all interno del Polo Tecnologico, la PrP-Co tradurrà il know-how e la sperimentazione sui velivoli PrandtlPlane in diverse tipologie di velivoli, da proporre in diversi segmenti del mercato aeronautico. Data l esperienza accumulata nell ambito della ricerca universitaria, il primo settore di interesse sarà quello dei velivoli ultraleggeri biposto, mentre successivamente, grazie alle esperienze sui modelli radiocomandati, la PrP-Co lancerà sui mercati velivoli pilotati in remoto, detti UAV (Unmanned Aerial Vehicles), di tipo PrandtlPlane. La sfida di lanciare prodotti innovativi a forte contenuto tecnologico verrà affrontata grazie anche alle competenze del team di progettazione che ad oggi si raccoglie nella SkyBox Engineering. Tale gruppo, già operativo sul mercato, sarà in grado di affiancare alle attività di produzione servizi di consulenza nei diversi campi dell ingegneria industriale, nonché nel settore dell energia eolica e solare. D altro canto, la creazione di un team di costruttori e collaudatori ai fini della produzione degli ultraleggeri e degli UAV, darà la possibilità alla PrP-Co di fornire ulteriori servizi di manutenzione di velivoli (inclusi quelli convenzionali) e scuola di volo. 13

Inoltre, grazie alle specifiche competenze nell ambito aeronautico e tecnologico e la propensione all innovazione tecnologica, la PrP-Co è in grado di offrire prodotti e servizi nel campo delle energie rinnovabili, in particolare l eolico. 3.1. Velivoli ultraleggeri PrandtlPlane La PrP-Co intende sviluppare attività finalizzate alla produzione e alla commercializzare di velivoli ultraleggeri di tipologia PrandtlPlane. 3.1.1.Il problema: la sicurezza del volo In Italia, i velivoli ultraleggeri sono classificati tra i velivoli da diporto o sportivi (VDS) e sono distinti dai velivoli di aviazione generale in base a limiti sul peso e sulle prestazioni. I VDS a motore di tipo convenzionale, cioè con ala singola e stabilizzatori in coda, sebbene realizzati secondo i criteri dell ingegneria aeronautica e sottoposti a controlli da parte degli enti istituzionali, sono spesso protagonisti di incidenti, causati da errore umano e nella maggior parte dei casi fatali per gli occupanti. A titolo d esempio, l Agenzia Nazionale per la Sicurezza del Volo (ANSV) solo nel 2009 ha registrato 17 incidenti, di cui 13 mortali; mentre le statistiche dell ultimo decennio evidenziano come il fattore umano sia determinante nel 67% dei casi. 4 Figura 14.Incidenti di volo e decessi (fonte ANSV 1 ) L ANSV ritiene inoltre che l aviazione turistico-sportiva continui a caratterizzarsi per un elevata criticità sotto il profilo della sicurezza del volo ed invita gli enti competenti ad un maggiore controllo sul comparto VDS al fine di mitigare le criticità ricorrenti, riconducibili, in sintesi, ad una generalizzata carenza di cultura della sicurezza del volo, riscontrabile sia a livello di piloti, sia di organizzazioni a terra. 4 ANSV, Rapporto informativo sull'attività svolta dall'agenzia - anno 2009 14

Infine, è importante sottolineare che talvolta incidenti di per sé non fatali, lo diventano per via dello sviluppo di incendi causati dalla fuoriuscita di carburante. Infatti, per motivi legati al centraggio dei velivoli, i serbatoi del carburante, le parti calde (es. motore) e la cabina di pilotaggio, si trovano a breve distanza l uno dall altro, rendendo ancora più critico un eventuale incidente. 3.1.2.La soluzione: la tecnologia PrandtlPlane Prescindendo dall efficacia degli organismi di controllo e delle organizzazioni a terra, il problema della sicurezza nei velivoli ultraleggeri, e in generale nei VDS, è più legato all attitudine dei piloti nei confronti della macchina, che alle caratteristiche tecniche della stessa. È dunque possibile rivedere la progettazione di velivoli di questo tipo, ed introdurre accorgimenti che aumentino i margini di tolleranza nei confronto degli errori umani? È possibile pensare ad un diverso arrangiamento dei componenti interni e la cabina dei piloti al riparo da eventuali incendi? L innovazione introdotta dalla tecnologia PrandtlPlane è la risposta affermativa a queste domande, e dimostra che è possibile pensare ad aerei diversi in cui l incremento di sicurezza non comporta necessariamente una riduzione delle performance e del piacere di volare. Due sono le caratteristiche principali che conferiscono al PrandtlPlane maggiori margini di sicurezza: il sistema alare a box si oppone allo stallo molto più di quanto non accada in un sistema monoala, evitando così la perdita accidentale della forza di portanza, causata da un errore di manovra. Esperimenti in galleria del vento mostrano un ingresso nello stallo molto graduale ed un ampia capacità portante post-stallo5, il che può tradursi in una maggior capacità della macchina di tollerare errori di manovra; grazie alla doppia ala, in condizioni di volo è possibile equilibrare il velivolo anche se le masse sono distribuite lungo la fusoliera. Questo consente di porre i piloti a distanza di sicurezza dalle parti pericolose, cosa che nei velivoli monoala non è possibile, in quanto, le masse principali (ala, piloti, motore, carburante) sono tutte concentrate in una area ristretta. 5 G. Chiocchia, G. Iuso, E. Carrera, A. Frediani, A wind tunnel model of a ULM configuration of PrandtlPlane: Design, Manufacturing and Aerodynamic Testing, Proceedings of the XVII AIDAA Congress, Roma, September 2003. 15

Figura 15. Allestimento dei componenti all'interno di due PrandtlPlane (tandem sopra, side-byside sotto) La configurazione PrandtlPlane, inoltre, presenta un ulteriore caratteristica innovativa, tale da incrementare la sicurezza di volo: le superfici di governo per il controllo in beccheggio, gli equilibratori, sono presenti su ambo le ali e ruotano in versi opposti. Mentre in un velivolo convenzionale ala-coda, ad una rotazione di queste superfici mobili corrisponde una rotazione del velivolo (a cabrare o a picchiare) a cui si associa un moto verticale dovuto alla variazione di portanza, nel caso del PrandtlPlane l avere due superfici controrotanti fa sì che il velivolo ruoti senza variazioni di quota. Questa caratteristica dà la possibilità di un controllo più preciso della traiettoria di volo durante le manovre longitudinali e riduce i fattori di rischio nelle operazioni a bassa quota, in particolare in vicinanza della pista. Figura 16. Comportamento del PrandtlPlane in una manovra di richiamata 16

3.2. UAV PrandtlPlane L interesse nei confronti del settore degli Unmanned Aerial Vehicles (UAV), detti anche droni, nasce innanzitutto dalle esperienze sui modelli in scala radiocomandati e dal riscontro delle buone qualità di volo dei medesimi. In questo settore, i vantaggi principali offerti dalla configurazione PrandtlPlane sono i seguenti: le due ali, poste una davanti ed una dietro il baricentro del velivolo, agiscono sull aerodinamica della macchina come degli smorzatori di vibrazioni, conferendo all UAV caratteristiche ottimali come piattaforma per i sensori elettro-ottici. Di conseguenza, è possibile utilizzare dispositivi più semplici, privi di complessi sistemi di smorzamento meccanico, e dunque più economici; in analogia con quanto detto per i velivoli ultraleggeri, anche per gli UAV è possibile sfruttare la maggior flessibilità nel posizionamento dei componenti lungo l asse del velivolo; è pertanto possibile optare per diverse configurazioni di installazione per quanto riguarda gruppi propulsivi, accumulatori di energia (batterie o celle al combustibile) e sensori. Tra i possibili vantaggi che scaturiscono da qui, vi è la possibilità di realizzare velivoli a decollo e atterraggio verticale (VTOL) con ventole intubate in fusoliera. Figura 17.Concept di UAV PrandtlPlane di tipo VTOL 3.3. Servizi Grazie al know-how e alle competenze del personale che oggi si raccoglie all interno della SkyBox Engineering, nel futuro la PrP-Co potrà offrire ai propri clienti studi di progettazione e consulenze in diversi settori dell ingegneria, quali quello aeronautico, meccanico, navale, fotovoltaico, eolico e laddove si richiedano competenze a proposito di: modellazione CAD e CAE; 17

analisi strutturali mediante software FEM commerciali, sia statiche che dinamiche, lineari e non; analisi aerodinamiche con codici a pannelli o software CFD commerciali; studi di fattibilità e progettazione di impianti fotovoltaici e loro integrazione in componenti strutturali. Parte di tali attività potranno essere svolte medianti codici di calcolo sviluppati internamente all azienda e già a disposizione della SkyBox Engineering. 3.4. Energie rinnovabili Le particolari proprietà della configurazione aerodinamica del Best Wing Sysytem, in particolare la superiore efficienza aerodinamica rispetto alle configurazioni convenzionali, offre spunti per ulteriori applicazioni non direttamente legate alla produzione dei velivoli, ma che ne sfruttano le tecnologie ed i principi dell aerodinamica, quali le applicazioni legate all estrazione di energia eolica. Le attuali turbine eoliche possono classificarsi in due categorie: ad asse orizzontale (Figura 18) e ad asse verticale (Figura 19). Le prime, molto diffuse, sono solitamente montate su torri e sono caratterizzate da elevate potenze e rendimenti prossimi al 50%, a fronte di un massimo rendimento teorico del 59% circa. Tuttavia, problemi di natura aeroelastica e di generazione di rumore, ne impediscono l impiego per grandi potenze (la più grande al mondo con rotore di oltre 100 m di diametro ha una potenza nominale di 6 MW) e, di fatto, le turbine ad asse orizzontale hanno dimensioni di circa 40 m con potenze di 500-700 kw in installazione multipla (parchi eolici). Inoltre, l elevato impatto visivo dei parchi eolici ne limita l installazione in aree popolate o paesaggisticamente rilevanti. Esse, pertanto, sono di solito installate in aree remote caratterizzate da venti costanti in direzione e a bassa turbolenza, quali, ad esempio, il mare aperto. Figura 18. Esempi di turbine eoliche ad asse orizzontale 18

La seconda tipologia di turbine è caratterizzata da potenze più basse, dimensioni più contenute e rendimenti dell ordine del 30%-40%. Inoltre, il loro funzionamento è indipendente dalla direzione del vento e del livello di turbolenza; sono, pertanto, adatte all installazione urbana ed alla produzione elettrica tipica del cosiddetto micro-eolico (potenze inferiori ai 20kW), oltre una loro installazione in parco necessita di una superficie inferiore rispetto a quelle ad asse orizzontale. Altre importanti caratteristiche sono: la semplicità costruttiva, la scarsa manutenzione, il basso rumore ed il contenuto impatto visivo, tutte caratteristiche che le rendono particolarmente attraenti per l impiego domestico e per la produzione di energia in aree urbane o in aree remote con scarso accesso alle grandi infrastrutture elettriche. Versioni trasportabili di turbine eoliche ad asse verticale possono essere concepite per la creazione di veri e propri generatori trasportabili. Tipiche taglie da 3-5kW hanno una dimensione di circa 3m x 2m. Figura 19. Esempi di turbine eoliche ad asse verticale La configurazione aerodinamica PrandtlPlane, da adattarsi alle pale delle turbine eoliche, è applicabile ad entrambe le tipologie e, per entrambe, presenta indubbi vantaggi. Oltre a vantaggi di natura strutturale, il più importante è senza dubbio l incremento di efficienza, stimabile tra il 10%-20% in più. La PrP-Co si propone dunque lo studio, lo sviluppo, la costruzione e la commercializzazione di turbine eoliche innovative basate sul concetto di boxwing da affiancarsi al core business dello sviluppo di velivoli innovativi. In particolare, vista la maggiore semplicità costruttiva e di installazione oltre che alla minore efficienza attuale, la tipologia ad asse verticale è quella più interessante per la presente applicazione. 19

4. Piano di insediamento e sviluppo 4.1. Panoramica L insediamento durerà circa tre anni, durante i quali la PrP-Co svolgerà attività finalizzate alla validazione della tecnologia PrandtlPlane, al test di prototipi e alla creazione di un team di lavoro in grado di operare in loco e rendere operativo l impianto di produzione. Validazione della tecnologia Formazione del personale Produzione di velivoli ULM Produzione di velivoli UAV Manutenzione Scuola di volo 2011 2012 2013 2014 2015 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Terminata la fase di insediamento, la PrP-Co entrerà nella fase di industrializzazione, il cui primo step sarà rivolto verso la produzione di velivoli ultraleggeri da diporto (ULM, LSA). Successivamente, grazie alle esperienze sui modelli in scala, proporrà nel segmento di mercato degli UAV, o droni, da ricognizione. la PrP-Co si Parallelamente a queste due attività produttive, la PrP-Co avrà modo di sviluppare servizi di manutenzione e scuola di volo, da affiancare ad attività di progettazione e consulenza, ad oggi già avviate presso la SkyBox Engineering. 20

4.2. Dettaglio 4.2.1.Cronoprogramma Modello Tandem (scala 1:3) - test di volo (in corso) - test di volo VAL Prototipo Tandem (scala reale) IDA - costruzione (in corso) ZIO NE - test e certificazione TEC Modello Anfibio (scala 1:3) NO - progettazione (prog. IDINTOS) LO - costruzione e test (prog. GIA IDINTOS) E - test di volo (prog. IDINTOS) AC QUI Prototipo Anfibio (scala reale) SIZI - progettazione (prog. IDINTOS) ON - costruzione (prog. IDINTOS) E CO - test (prog. IDINTOS) MPE- certificazione TENAcquisizione competenze ZE tecniche - formazione personale produzione - formazione pilota/i VEL Produzione IVO Impianto di produzione LI Produzione velivoli "beta" + UL Marketing M Produzione in serie e vendita Ricerca UAV ibridi e ad energia solare Costruzione prototipo Test DR Prove di volo ONI Certificazioni (UA V) Produzione Impianto di produzione (espansione) Produzione velivoli "beta" + Marketing Produzione in serie e vendita Manutenzione ALT Velivoli ULM/LSA RE Scuola Volo ATT Scuola di volo "L. Prandtl" IVIT A' Altro Progettazione e Consulenza 2011 2012 2013 2014 2015 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 21

4.2.2.Soggetti e risorse coinvolte Modello Tandem (scala 1:3) Polo dell'innovazione Capannori Necessità di finanziamenti Soggetti coinvolti oggi - test di volo (in corso) SGfly Domani VALI DAZ - test di volo Prototipo Tandem (scala reale) sì sì "PrP Co" ION - costruzione (in corso) sì BASIS (SGfly) E - test e certificazione sì sì "PrP Co" TEC Modello Anfibio (scala 1:3) NOL - progettazione (prog. IDINTOS) OGI DIA A E - costruzione e test (prog. IDINTOS) da assegnare ACQ UISI - test di volo (prog. IDINTOS) Prototipo Anfibio (scala reale) sì da assegnare ZIO - progettazione (prog. IDINTOS) DIA, EDI + altri NE - costruzione (prog. IDINTOS) CO EDI (SGfly) MPE TEN ZE - test (prog. IDINTOS) - certificazione Acquisizione competenze tecniche sì sì sì "PrP Co" "PrP Co" - formazione personale produzione sì sì "PrP Co" - formazione pilota/i sì sì "PrP Co" VELI Produzione VOL Impianto di produzione sì sì "PrP Co" I Produzione velivoli "beta" + Marketing sì sì "PrP Co" ULM Produzione in serie e vendita sì sì "PrP Co" Ricerca UAV ibridi e ad energia solare sì DIA, SkyBox "PrP Co" Costruzione prototipo sì "PrP Co" DRO NI (UA V) Test Prove di volo Certificazioni Produzione sì sì sì sì "PrP Co" "PrP Co" Impianto di produzione (espansione) sì "PrP Co" Produzione velivoli "beta" + Marketing sì sì "PrP Co" Produzione in serie e vendita sì sì "PrP Co" Manutenzione ALT Velivoli ULM/LSA sì "PrP Co" RE Scuola Volo ATTI Scuola di volo "L. Prandtl" VIT A' Altro Progettazione e Consulenza sì SkyBox "PrP Co" All interno del Polo dell innovazione di Capannori, si identificano i seguenti spazi e risorse necessarie per l attuazione delle attività sopraelencate: 1. creazione di una rete intranet interna collegata alla rete internet; 2. esperto informatico del Polo in grado di fornire assistenza durante l orario di lavoro; 3. spazio (anche in open space) per l insediamento di No. 4-6 postazioni per PC attrezzate per il collegamento telefonico ed intranet/internet; 22

4. spazio per l insediamento di uno o più server di calcolo ad uso esclusivo di PrP-Co per lo stoccaggio dati ed il calcolo (lo spazio necessario è equivalente a quello di 2 computer); 5. sala riunioni/di rappresentanza (anche in comune con altri soggetti all interno del Polo) attrezzata con collegamento internet/intranet e proiettore ottico, in grado di effettuare servizio di teleconferenza; 6. Mq 1000 di area da adibire ad officina/hangar dedicati alla stiva dei prototipi, dei velivoli in manutenzione, oltre ad ospitare la parte manifatturiera di costruzione ed assemblaggio di velivoli, modelli in scala e prototipi per il proseguimento delle attività di ricerca e sviluppo. Annessa all area va previsto uno spazio di 20mq circa ad uso ufficio; 7. spazio ludico-ricreativo (soprattutto in comune!) attrezzato per il consumo del tanto amato caffè. 23

5. Il team 5.1. La SkyBox Engineering Srl La Società SkyBox Engineering Srl è una società di capitale, nata nel 2009, i cui soci fondatori sono accomunati dall'esperienza lavorativa e formativa trascorsa presso l'università di Pisa. Si tratta, infatti, del Prof. Aldo Frediani, Professore Ordinario a tempo pieno di Aeroelasticità Applicata, afferente al Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale e dei Dottori di ricerca in Ingegneria Aerospaziale Emanuele Rizzo e Vittorio Cipolla, la cui formazione si è svolta all interno del gruppo di ricerca guidato dal Prof. Frediani. 5.1.1.Storia dell attività di ricerca I risultati circa lo studio di velivoli non convenzionali, noti come PrandtlPlane, conseguiti negli ultimi anni dal gruppo di ricerca del Prof. Aldo Frediani sono documentati da numerose pubblicazioni sia su riviste nazionali che internazionali e da partecipazioni a congressi e lectures series tenute presso Centri di Ricerca Internazionali; inoltre lo stesso Prof. Frediani è depositario di brevetti nazionali e internazionali (US Patent Office, EC Patent Office) su velivoli di configurazioni innovative. Le attività di ricerca, iniziate negli anni 90 presso il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale, sono diventate di grande attualità in seguito alle indicazioni della Comunità Europea (Vision 2020) sulla aviazione commerciale del futuro; in tali documenti, lo sviluppo della aviazione commerciale in Europa è diventato strategico per la Comunità stessa e dovrà essere rivolto ad un drastico aumento della efficienza in modo tagliare le emissioni inquinanti ed il rumore. Per raggiungere tali obiettivi sono necessarie nuove configurazioni aerodinamiche degli aeromobili. Al fine di favorire il rapporto con l Università e massimizzare le sinergie con il Dipartimento di Ingegneria Aerospaziale, la SkyBox Engineering ha richiesto il conferimenti del marchio Spin-Off dell Università di Pisa. 5.1.2.Attività della società La SkyBox Engineering si propone di preservare il know-how acquisito nel corso degli anni intorno ai velivoli PrandtlPlane, approfondire la ricerca e sviluppare nuove applicazioni di tale tecnologia e favorirne il trasferimento tecnologico verso il mondo dell industria aeronautica. La società, inoltre, si propone di svolgere le seguenti attività: 24