Flight testing for the final development and type certification of a new ultralight aircraft

The present thesis discusses the flight testing activities carried out in support of the development and type certification of a new Italian high-wing ultralight aeroplane. A structured approach to flight testing, employing a simple, complete and reliable instrumentation and involving accurate planning, execution and post-flight analysis led to significant results for design optimization and demonstration of compliance. In particular, the effect of static probe configuration, vortex generators on the fuselage above the cockpit, flap slot configuration, and elevator circuit arrangement have been investigated, leading to improvements in the aircraft behaviour in significant characteristics such as trimmability in level flight, stall behaviour, take-off distance and high-speed longitudinal static stability. Based on the flight test results, compliance has been demonstrated on a number of certification items, paving the way for the future request of the type certificate, to be issued upon completion of some limited modifications of the airframe and possible repetitions of some of the test already accomplished to date.

La presente tesi riassume i risultati ottenuti dalle attività di volo svolte durante una campagna di prove finalizzata allo sviluppo finale e alla certifica di un nuovo velivolo ultraleggero ad ala alta, prodotto in Italia. Si è seguito un approcio strutturato alle prove di volo, utilizzando una strumentazione semplice, completa ed affidabile. Grazie all'accurata pianificazione, esecuzione e successiva analisi dei dati registrati, si sono ottenuti risultati significativi, sia per quanto concerne l'ottimizzazione progettuale, sia nei riguardi della dimostrazione di conformità alla normativa di riferimento. In particolare, si sono investigati gli effetti dovuti a diverse configurazioni applicate alla presa statica, ai generatori di vortici applicati sul cielo-cabina, alla modifica della fessura tra ala e ipersostentatori e alla configurazione della catena di comando dell'equilibratore. Queste valutazioni hanno portato a miglioramenti significativi nel comportamento in volo dell'aeromobile, in particolare nelle caratteristiche primarie di trimmabilità in volo orizzontale, comportamento allo stallo, prestazione di decollo e stabilità statica longitudinale ad alta velocità. Basandosi sui risultati delle prove di volo, è stata dimostrata la conformità ad un elevato numero di requisiti di normativa, ponendo solide basi per l'ottenimento del certificato di tipo, attività che verrà completata a seguito dell'applicazione di limitate modifiche alla struttura del velivolo, che comporteranno la ripetizione di alcune prove, ad oggi già effettuate.