Ricerc@Sapienza

L'industria aerospaziale vive un momento di transizione verso configurazioni sempre meno convenzionali sia nel settore aeronautico dove sono previsti velivoli Blended-Wing-Body entro il 2035, che in quello spaziale dove l'evoluzione delle configurazioni dei lanciatori prevede un significativo incremento del carico pagante a bordo.
In questo quadro di avanzati ed ambiziosi obiettivi, l'implementazione di leggi di guida dei veicoli aerospaziali che si basino sul loro effettivo comportamento quando soggetti allo stress di manovra e alle azioni di controllo, diviene sempre più un aspetto critico. La flessibilità della struttura, normalmente non considerata nelle fasi di progettazione preliminare delle leggi di controllo, è sempre più elevata in seguito all'utilizzo di materiali sempre più leggeri. L'ottimizzazione strutturale, se da un lato è in grado di ridurre il peso della struttura, dall'altro genera soluzioni progettuali dove le frequenze vibratorie sono vicine alle frequenze tipiche della dinamica del volo, generando problemi di accoppiamento tra gradi di libertà elastici e di corpo rigido e rendendo così più complesso il design delle leggi di controllo.
L'obiettivo della ricerca è quello di sviluppare metodologie avanzate per velivoli in manovra e lanciatori nella fase atmosferica della missione, validate anche col supporto sperimentale, che tenga conto degli effetti della flessibilità strutturale e che preveda fasi di modellazione integrata, finalizzati al design preliminare delle leggi di controllo. Gli effetti della flessibilità sul controllo dei veicoli aerospaziali sono considerati a valle della realizzazione prototipale e non in fase preliminare di progetto, tipicamente per i costi che tale approccio può implicare in termini di risorse umane e carico computazionale. Si propone in particolare lo sviluppo di modelli di ordine ridotto che consentano di considerare gli effetti della flessibilità strutturale sin dalle fasi preliminari di sintesi del controllo.