Valutazione di programmi di disegno assistito al calcolatore nel progetto concettuale degli aeromobili

L’obiettivo di questa tesi è valutare la possibilità di impiegare il modulo di analisi fluidodinamica del codice CAD Solidworks (Floworks) per svolgere i calcoli usuali in fase di progetto concettuale degli aeromobili. Per valutare l’usabilità dello strumento e la sua precisione sono stati modellati, all’interno del software CAD 3D, tre velivoli dell’aviazione commerciale appartenenti a diverse categorie di aeromobili, dei quali sono noti tutti i dati relativi a dimensioni, pesi, coefficienti aerodinamici e profilo tipico di missione. Assumendo il modello CAD 3D modellato come geometria di riferimento, è stato svolto il calcolo delle forze aerodinamiche tramite Floworks ed è stato sviluppato un algoritmo in Matlab per ricavare i valori dei coefficienti C_Le C_D (coefficiente di portanza e resistenza rispettivamente) a partire dai dati in uscita dalla CFD, che sono stati poi riportati graficamente in figure. In un secondo momento sono stati confrontati i risultati del codice Floworks con quelli forniti dalla letteratura per ogni singolo velivolo e con i valori calcolati attraverso le metodologie tipicamente usate nelle stime preliminari dei progetti concettuali. In questo modo è stato valutato il grado di precisione dello strumento di analisi CFD ed è stato analizzato l’errore atteso in caso di impiego nel progetto preliminare degli aeromobili. Infine, come caso di studio, è stato modellato un nuovo velivolo pensato per la partecipazione a una competizione indetta dall’ICAO, del quale sono state verificate le caratteristiche per comprendere come l’uso dei CFD può essere inserito nel ciclo di sviluppo di un prodotto aeronautico. La tesi si conclude con alcune considerazioni riepilogative riguardo all’errore atteso in base al coefficiente aerodinamico di interesse.