DA ULTRALEGGERO A SAPR
EVOLUZIONE DI UN ELICOTTERO CIVILE
EMANUELE LUIGI DE ANGELIS
UNIVERSITY OF BOLOGNA ZEPHYR AEROSPACE
FORLI, ITALY
OCTOBER 24th, 2019
CIRI AEROSPACE: UNIVERSITA’ E INDUSTRIA
• CIRI è l’acronimo per ‘Centro Interdipartimentale di Ricerca Industriale’.
• Il CIRI Aerospace sfrutta le sinergie tra le competenze presenti nei Dipartimenti dell'Università di Bologna per promuovere attività di ricerca industriale nel campo aerospaziale.
• Il CIRI Aerospace offre competenze e servizi qualificati alle Aziende interessate a sviluppare progetti di ricerca industriale nei settori dell’Alta Tecnologia, con particolare riferimento ai seguenti ambiti:
aeronautico, aerospaziale, energetico, meccanica avanzata, sensoristica, nautica, mezzi di trasporto di superficie.
• Tra le attività di ricerca spiccano quelle relative alla Meccanica del Volo, approfondite tecnologicamente nell’ambito di un Laboratorio dedicato (sede di Forlì).
• Il Laboratorio di Meccanica del Volo, coordinato dal Prof. Fabrizio Giulietti (UNIBO), è oggi uno dei centri di riferimento nello studio delle prestazioni e della stabilità di velivoli ad ala fissa e ad ala rotante, con particolare attenzione volta alla prototipazione di sistemi ad elevata automazione.
• Nel 2017 il personale ricercatore del Laboratorio fonda Zephyr Aerospace, spin-off accreditato
dall’Università di Bologna.
TECHNOLOGY TRANSFER TIMELINE
• L’ESPERIENZA DECENNALE DEL LABORATORIO DI MECCANICA DEL VOLO PONE LE BASI PER LA FONDAZIONE DI UN’AZIENDA
• ZEPHYR AEROSPACE E’ SPIN-OFF DELL’UNIVERSITA’ DI BOLOGNA
PRODUCTS AND SERVICES
ABOUT US
CONTROL SYSTEM DESIGN: A MODEL-BASED APPROACH
• LO SVILUPPO DI SISTEMI DI CONTROLLO RAPPRESENTA IL PUNTO INIZIALE DELLA NOSTRA RICERCA NELL’AMBITO DELLA MECCANICA DEL VOLO, CON ATTIVITA’ INTERCONNESSE DAL METODO MODEL-BASED DESIGN
• ATTUALMENTE TALI ATTIVITA’ SONO GLI ELEMENTI FONDANTI NEL CORE BUSINESS DI ZEPHYR AEROSPACE
CONTROL SYSTEM DESIGN: SAMPLE CASE
• CURTI SPA REALIZZA UN ELICOTTERO BIPOSTO MONO-TURBINA DOTATO DI UN PARACADUTE BALISTICO
• PER TESTARE L’EIEZIONE DEL PARACADUTE IN AMBIENTE OPERATIVO, A SEGUITO DELLA PERDITA PROPULSIVA, SI RENDE NECESSARIA LA SUA ‘DRONIZZAZIONE’
• IL CIRI AEROSPACE E ZEPHYR SRL VENGONO INCARICATI DI RENDERE IL VELIVOLO PILOTABILE DA REMOTO
CONTROL SYSTEM DESIGN: ZEFHIR HELICOPTER
CONTROL SYSTEM DESIGN: ZEFHIR HELICOPTER
CONTROL SYSTEM DESIGN: WORKFLOW
1. DEFINIZIONE DEI REQUISITI DI MISSIONE. ANALISI MATEMATICA DEL VELIVOLO 2. MODELLAZIONE E SIMULAZIONE DEL VELIVOLO
3. DEFINIZIONE DELLA LOGICA DI CONTROLLO
4. TEST CON VELIVOLO ABITATO, TECNICHE DI IDENTIFICAZIONE DINAMICA 5. SIMULAZIONI COMPUTER- E HARDWARE-IN-THE-LOOP
6. CARATTERIZZAZIONE E VALIDAZIONE DEI SOTTOSISTEMI DI MISSIONE
7. ADDESTRAMENTO DEL CANDIDATO PILOTA ALLE OPERAZIONI DI VOLO (SIMULATORE)
8. ATTIVITA’ DI ADDESTRAMENTO CON MODELLO IN SCALA E VALIDAZIONE LEGGI GNC
9. TEST SUL CAMPO CON VELIVOLO VINCOLATO O LIBERO
• ANALISI AEROMECCANICA DEL VELIVOLO E CARATTERIZZAZIONE DEI SOTTOSISTEMI RILEVANTI
• PROGETTAZIONE DI UN SIMULATORE DI VOLO IN GRADO DI RAPPRESENTARE LA DINAMICA DEL VELIVOLO, L’AMBIENTE CIRCOSTANTE E I SOTTOSISTEMI COINVOLTI
• ANALISI DELLE CARATTERISTICHE DI PRESTAZIONE, STABILITA’, MANOVRABILITA’ E AGILITA’
STEP 3: DESIGN OF CONTROL LAWS
• SVILUPPO DELLE LEGGI DI GUIDA, NAVIGAZIONE E CONTROLLO
• DEFINIZIONE DI LOGICHE SECONDO MACCHINE A STATO
• TEST DI VOLO CON PROFILI DI MANOVRA FINALIZZATI AD ECCITARE I PRINCIPALI MODI DINAMICI DEL VELIVOLO
• ANALISI DEI DATI ACQUISITI E RAFFINAMENTO DEL MODELLO MATEMATICO
STEP 5: HARDWARE-IN-THE-LOOP TESTS
• IMPLEMENTAZIONE DELL’ARCHITETTURA DEL FLIGHT MANAGEMENT SYSTEM NELL’HARDWARE DI VOLO
• CHIUSURA DI UN ANELLO DI SIMULAZIONE CON COMPONENTI HARDWARE
• ANALISI E CARATTERIZZAZIONE DEI SISTEMI RADIO, SENSORI E ATTUATORI
• ADDESTRAMENTO PILOTA AL SIMULATORE, TRACCIAMENTO CURVA DI APPRENDIMENTO
• VALUTAZIONE QUALITA’ DI VOLO IN CICLO APERTO E IN CICLO CHIUSO
STEP 8: PILOT TRAINING AND GNC VALIDATION ON SCALE MODEL
• ADDESTRAMENTO PILOTA SU MODELLO IN SCALA CON DINAMICHE APPOSITAMENTE MODIFICATE
• VALIDAZIONE DELL’IMPLEMENTAZIONE DELLE LEGGI GNC SU HARDWARE DI VOLO
