Experimental testing of ERICA tilt-rotor air intake

The present work was carried out to conduct an experimental investigation of the aerodynamic performances exhibited by the Erica tilt-rotor air intake. Only the condition of hovering was studied, analyzing the performance of two different types of conduits, one part of the baseline tilt-rotor design, the other obtained through a numerical optimization study on the cruise operative condition. The main instrument of investigation used is a rake of directional pressure probes, specifically designed for these type of experimental tests which are characterized by the maximum airflow rates inside the air intake. For this purpose a calibration scheme was chosen for the pressure probes that could consider the effects of air compressibility, potentially present and whose effects are not negligible, if a realistic peformance comparison is the goal. This experimental tool allows to derive the phenomenology of the aerodynamic events that take place inside the air intake. The performance is analyzed using the measurements obtained for the calculation of the traditional coefficients traditionally used in this type of investigation. These coefficients allow performance comparisons of the two conduits leading to the conclusion that the numerical optimization performed for the cruise operating phase did not obtain improvements in hovering condition, but rather it slightly worsened it.

Il presente lavoro è stato realizzato per condurre una indagine sperimentale delle performance aerodinamiche sviluppate dalla presa d'aria del convertiplano Erica. Più precisamente si è studiata la sola condizione di hovering, analizzando le prestazioni di due differenti tipologie di condotto, uno frutto della progettazione di base del convertiplano, l'altro invece ottenuto in seguito ad uno studio di ottimizzazione numerica per la fase di crociera. Lo strumento principale di indagine è un rake di sonde di pressione multiforo direzionali, appositamente realizzato per queste tipologie di prove sperimentali le quali sono effettuate alle massime portate raggiungibili all'interno della presa d'aria. A questo fine è stato scelto uno schema per la taratura di tali sonde che potesse considerare gli effetti di comprimibilità, potenzialmente presenti e di cui l'effetto risulta considerevole ai fini di un confronto prestazionale. Tramite questo strumento sperimentale è infatti possibile ricavare la fenomenologia degli eventi aerodinamici che avvengono all'interno della presa d'aria. L'analisi delle performance viene svolta utilizzando le misure così ottenute per il computo dei tradizionali coefficienti utilizzati in questo tipo di indagini. Tramite tali coefficienti viene fornito un confronto prestazionale dei due condotti dove si evidenzia che l'ottimizzazione numerica svolta per la fase operativa di crociera non ha comportato miglioramenti in fase di hovering, ma anzi lievi peggioramenti.\\