Studio degli effetti aerodinamici indotti dai rotori sull'ala di un convertiplano durante la fase di conversione

In the field of general aviation the interest for versatile aircrafts, compared to fixed wing, has shifted the focus on solutions which contemplate the possibility of vertical take-off and landing with advanced flight performances superior to simple helicopters. Among the different types of aircraft with these characteristics, that can be found in the aircraft industry, a great interest has been aroused by the tiltrotor. This type of aircraft requires essentially three distinct phases to begin the flight: takeoff, conversion, advanced flight. This thesis focuses on the conversion phase or, more specifically, on the critical aerodynamics that characterize this part of flight. Several experiments, with different mobile wing-rotor configurations, were carried out in the wind tunnel, in order to study the focused phenomenon, evaluating the aerodynamic interactions between the parties involved. The aim of the present work has been to rework and refine the results obtained through new calibration and verification of the triaxial balance used. Appropriate load conditions were selected, basing on loads that were expected in the wind tunnel, and were compared with the data obtained preliminary from the experiments. Starting from the results a physical interpretation of the aerodynamic phenomena and the consequences on conversion phase have been expressed.

Nell’ambito dell’aviazione generale l’interesse per aeromobili più versatili, rispetto a quelli ad ala fissa, ha spostato l’attenzione su soluzioni che contemplano la possibilità di decollare ed atterrare verticalmente unitamente a prestazioni in volo avanzato superiori ai semplici elicotteri. Tra le differenti tipologie di velivoli aventi tali caratteristiche, che si possono trovare nell’industria aeronautica, grande interesse è stato suscitato dal convertiplano. Tale aeromobile presuppone sostanzialmente tre fasi distinte all’inizio del volo: decollo, conversione, volo avanzato. Questa tesi pone l’accento sulla fase di conversione o, più specificatamente, sulle criticità aerodinamiche che caratterizzano tale momento del volo. Al fine di studiare il fenomeno in esame sono stati effettuati numerosi esperimenti, per differenti configurazioni ala mobile-rotore, in galleria del vento andando a valutare le interazioni aerodinamiche presenti tra le parti in gioco. L’attività qui esposta ha avuto come scopo quello di rielaborare ad affinare i risultati ottenuti attraverso nuova taratura e verifica della bilancia triassiale utilizzata. Sono state scelte condizioni di carico adeguate agli sforzi attesi in galleria e sono stati confrontati i dati così ottenuti con i dati preliminarmente ricavati dagli esperimenti. A partire dagli esiti riscontrati è stata espressa un’interpretazione fisica dei fenomeni aerodinamici evidenziati e delle conseguenze che essi possono avere sulla fase di conversione.