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SOMMARIO
1 INTRODUZIONE 1
2 FISICA DEL SISTEMA E PROVE IN VASCA NAVALE 5
3 MODELLO FISICO ADOTTATO 12
3.1 Three dimensional model e 6‐DOF Motion model 12
3.2 Sistemi di riferimento utilizzati 13
3.3 Forze applicate alla fusoliera 13
3.3.1 Forza di spinta 14
3.4 Modello Volume of fluid (VOF) 15
3.4.1 Equazioni base del modello VOF 15
3.5 VOF Waves model 19
3.6 Modello Segregated Flow 19
3.7 Modello di turbolenza 20
3.7.1 Equazioni base del modello k‐ε 20
3.8 Discretizzazione temporale e modello implicito non stazionario 22
3.9 Descrizione del modello di iterazione 24
4 ANALISI DI SENSIBILITÀ 26
4.1 Caratteristiche del dominio utilizzato 26
4.1.1 Velocity inlet 27
4.1.2 Pressure Outlet 27
4.1.3 Simmetry plane 27
4.1.4 Wall 27
4.2 Caratteristiche della mesh utilizzata 29
4.2.1 Modello Surface Remesher 29
4.2.2 Modello Trimmer 29
4.3 Prism Layer mesher 31
4.4 Analisi di sensibilità a 4 m/s 32
4.4.1 Risultati e scelta del dominio 33
4.4.2 Analisi di sensibilità alle Inner Iteration 34
4.4.3 Analisi di sensibilità al Time‐step e convergenza della soluzione 35
4.4.4 Analisi dei risultati e scelta dei parametri 39
4.5 Analisi di sensibilità ad 8 m/s 42
4.5.1 Risultati dell’analisi di sensibilità al dominio 43
4.5.2 Sensibilità alla variazione delle inner iterations 45
4.5.3 Analisi di sensibilità al parametro g 46
4.5.4 Analisi di sensibilità al Time step 48
4.5.5 Analisi dei risultati e scelta dei parametri 52
4.5.6 Problema della ventilazione ed analisi di sensibilità ai parametri del VOF 53
4.6 Analisi di sensibilità a 12 m/s 58
4.6.1 Sensibilità al dominio 59
4.6.2 Sensibilità alle Inner Iteration 59
4.6.3 Sensibilità al parametro “g” 61
4.6.4 Sensibilità al time step 61
4.6.5 Analisi della soluzione e scelta dei parametri 66
5 SIMULAZIONE DELLE PROVE IN VASCA NAVALE 68
5.1 Forze applicate alla fusoliera 71
iv
5.1.1 Spinta motore 72
5.1.2 Forze aerodinamiche 72
5.1.3 Prova 1 (V=4m/s; Low speed) 74
5.1.4 Prova 2 (V=6 m/s; Low Speed) 78
5.1.5 Prova 3 (V=8m/s; Low speed) 81
5.1.6 Prova 4 (V=10 m/s; Low speed) 84
5.1.7 Prova 5 (V=10 m/s; High speed, forze e momenti aerodinamici considerati) 87
5.1.8 Prova 6 (V=12m/s; Low speed) 90
5.1.9 Prova 7 (V=12 m/s; High speed) 93
5.2 Conclusioni ed analisi dei risultati 96
5.3 Prove in vasca navale e confronto dei risultati 98
6 SIMULAZIONI DI AMMARAGGIO 102
6.1 Condizioni marine di servizio 102
6.2 Manovra di ammaraggio (14) 102
6.2.1 Velocità di penetrazione in acqua 103
6.2.2 Angolo di assetto al momento dell’impatto in acqua 104
6.3 Aspetti generali delle simulazioni 104
6.3.1 Modelli fisici utilizzati 104
6.3.2 Caratteristiche del velivolo 104
6.4 Forze applicate alla fusoliera 105
6.5 Caratteristiche del dominio utilizzato e scelta del time‐step 106
6.6 Ammaraggio con Vx= 18 m/s e Vz=‐1,6 m/s 107
6.6.1 Ammaraggio con Vx= 25 m/s e γ= 5,08° 117
7 SIMULAZIONE DI AMMARAGGIO D’EMERGENZA 127
7.1 Effetto delle accelerazioni sulla sicurezza dei piloti 127
7.2 Prestazione del paracadute 129
7.3 Caratteristiche della simulazione 130
7.4 Risultati ottenuti 130
7.5 Analisi dei risultati 145
7.5.1 Possibili danni alla struttura 146
7.6 Determinazione dei carichi 147
7.6.1 Angolo di assetto al momento dell’impatto: 0° 147
7.6.2 Angolo di assetto al momento dell’impatto: 5° cabrato 151
7.6.3 Angolo di assetto al momento dell’impatto: 4° picchiante 155
7.6.4 Angolo di assetto al momento dell’impatto: 6° picchiante 159
7.6.5 Angolo di assetto al momento dell’impatto: 8° picchiante 162
7.7 Analisi delle pressioni 166
8 CONCLUSIONI E SVILUPPI FUTURI 167
BIBLIOGRAFIA 169
