Applicazione di tecniche Design of Experiment al progetto di UAV per applicazioni civili

L’uso di velivoli pilotati da remoto, i cosiddetti Unmanned Aerial Vehicle (UAV), sta vedendo una crescita sempre più ampia, in quanto permette di svolgere determinate missioni ed ottenere informazioni ad un costo più basso rispetto a quando si utilizzano velivoli con pilota a bordo. Il Design of Experiment (DoE) è una metodologia matematica utilizzata per la pianificazione e la conduzione degli esperimenti, nonché per l’analisi e l’interpretazione dei dati ottenuti dagli studi; è un ramo della statistica applicata che viene usato per condurre studi scientifici su un sistema, processo o prodotto in cui le variabili di input x vengono manipolate per studiarne gli effetti sulla variabile di risposta y. Questa tesi ha lo scopo di utilizzare le metodologie DoE per ottimizzare l’aerodinamica di un UAV, focalizzandosi sulla forma in pianta delle ali e sulla fusoliera. In particolare sono state realizzate un totale di 15 geometrie 3D, 8 per le ali e 7 per la fusoliera, utilizzando un software CAD per realizzare diverse simulazioni di Computational Fluid Dynamics (CFD) ad angoli di attacco α pari a -3°, 0°, 5° e 10°. I dati ottenuti dalle simulazioni CFD sono stati poi utilizzati per effettuare un’analisi DoE con il software Minitab, il quale riesce a valutare le interazioni tra i fattori, in questo caso rappresentati dalle 9 configurazioni di ali e 8 delle fusoliere totali, e le risposte, ovvero coefficiente di resistenza, efficienza e fattore di Oswald.