Implementazione di un modello di elica in un codice di calcolo aerodinamico agli elementi di contorno con applicazione al progetto di un velivolo biplano

A tiltrotor is a non conventional aircraft that utilizes a pair or more of powered rotors mounted on nacelles at the end of a wing for lift and propulsion, and combines the vertical lift capability of a helicopter with the speed and range of a conventional fixed-wing aircraft. Thanks to new technologies and numerical codes, in last twenty years some importants projects are born to create new tiltrotor aircrafts. However, tiltrotors projects show many kind of problems. In order to solve some of these problems, a new tiltrotor configuration is presented here. The joined wing concept is adopted. This study was made to increase the speed and to reduce the aerodynamic drag due to the high thickness/chord ratio that characterizes the standard tiltrotor configuration. Moreover, the new tiltrotor aircraft can take off and land both horizontally, like a normal airplane, and vertically, like an helicopter. The aerodynamic project is done by a numerical panel code based on the Hess and Smith method. The propeller effects are taken into account including a propeller model based on linearized actuator disck theory in the code.

Negli ultimi anni si `e affermata l’idea di un aeromobile di tipo non convenzionale caratterizzato dalla duttilit`a di impiego tipica degli elicotteri, e dalle elevate prestazioni tipiche dei velivoli. Questo sistema aeronautico ibrido `e detto convertiplano. Grazie allo sviluppo di nuove tecnologie e sistemi di calcolo, sono nati importanti programmi di ricerca volti al progetto ed alla realizzazione di questi velivoli. Tuttavia, tali aeromobili hanno una serie di problemi che ne limitano prestazioni e possibilit`a di impiego. Nel presente lavoro si propone una configurazione biplana alternativa a quelle tradizionali in grado di aumentare le velocit`a di volo nella modalit`a turboelica diminuendo la resistenza. Il nuovo velivolo `e pensato per effettuare la conversione da una modalit`a all’altra ruotando solamente il gruppo nacelle-rotore, ma `e anche in grado di decollare ed atterrare orizzontalmente. Nel progetto di un convertiplano `e indispensabile tenere in considerazione l’effetto dovuto ai rotori. Un modello di elica fondato sulla teoria linearizzata del disco attuatore `e stato integrato in un codice agli elementi di contorno basato sul metodo di Hess e Smith, in grado di consentire l’analisi del modello realizzato con bassi costi computazionali.