Optimal approach to the preliminary design of aircraft propellers with regeneration capability

In a world more and more oriented towards green solutions, even in the aviation industry the interest in electric aircraft is increasingly growing. The purpose of this thesis is to develop and validate, starting from a base provided by De Zubeldia and Stefanelli in their previous works, a methodology able to calculate the performance of a propeller, both when it is in its classical function as an aircraft propeller and when it is used as an in-flight energy generator, and to optimize its geometry in order to maximize the recuperated power or the efficiency in the regeneration phase. The developed methodology was then used in the attempt to design an optimal propeller suitable for the Alpha Electro, an electric propulsion aircraft produced by Pipistrel Aircraft.

In un mondo sempre più orientato verso soluzioni sempre più ecologiche, anche nell’ambito dell’ aviazione l’interesse verso velivoli elettrici è sempre più crescente. Lo scopo di questa tesi è quello di sviluppare e validare, partendo da una base fornita da De Zubeldia e Stefanelli nei loro precedenti lavori, una metodologia che sia in grado di calcolare le performance di un’elica, sia quando questa è nella sua funzione classica di propulsore del velivolo, sia quando è utilizzata come generatore di energia in volo, e di ottimizzarne la geometria in modo da massimizzare l’energia recuperata o l’efficienza in fase di recupero. La metodologia sviluppata è stata poi utilizzata nel tentativo di progetto ottimo di un’elica adatta per l’ Alpha Electro, un velivolo a propulsione elettrica prodotto da Pipistrel Aircraft.