Aerodynamic design of a new very light aircraft tackling manufacturing constraints and flying qualities improvement

This document presents the aerodynamic design of a new aircraft that aims meeting the European standards EASA CS-VLA. The project is developed on an existing product, currently marketed worldwide, the ultralight aircraft Blackshape Prime. Compliance with certification requirements concerning flying qualities on the one hand, and the manufacturing constraints imposed by the company on the other, lead to the need for accurate aerodynamic analysis in support of the main design choices. The problems encountered while flight testing the Blackshape Prime regarding stall, longitudinal stick forces and the dihedral effect are solved with specific changes to the aerodynamic layout. Several semi-empirical and numerical methods are used, either alone or in parallel to study the main aerodynamic characteristics, depending on the specific topic. The result is an aircraft that shows clear improvements in flying qualities and that effectively contains any rise in costs and time for the company in view of its commercialization.

Questo documento presenta il progetto aerodinamico di un nuovo velivolo che risponda alla normativa europea EASA CS-VLA. Il progetto si sviluppa su una base già esistente e commercializzata, il velivolo ultraleggero Blackshape Prime. La rispondenza a determinati requisiti di certificazione circe le qualità di volo da una parte e i vincoli di produzione imposti dall'azienda dall'altra portano alla necessità di accurate analisi aerodinamiche a supporto delle principali scelte progettuali. I problemi riscontrati durante le prove di volo sul velivolo Blackshape Prime riguardanti lo stallo, gli sforzi di barra longitudinali e l'effetto diedro sono risolti con determinate modifiche al layout aerodinamico. Diversi metodi semi-empirici e metodi numerici vengono utilizzati in maniera parallela e alternata per lo studio delle principali caratteristiche aerodinamiche, a seconda dell'adeguatezza all'argomento trattato. Il risultato è un velivolo che mostra chiari miglioramenti delle qualità di volo e che limita al massimo l'aggravio di costi e tempi per l'azienda in vista della sua commercializzazione.