S tudio di fa ttib ilità di un e lic o ttero da la voro di c onc ezione innova tiva

Tes i di laurea di:M ic hele Z anc hin i

R e la to re:L uc a P ianc a s te lli

Università degli studi di Bologna - Facoltà d’Ingegneria - A.A. 2006/07 - 20/03/08

realizzare un elicottero da lavoro aereo al gancio con elevate prestazioni

Leggero e dimensioni contenute

Elevato rapporto payload/massa velivolo

Maneggevole ed intuitivo

Limitata autonomia

Caratteristiche dell’elicottero:S truttura più essenziale possibile:in pannello sandwich o traliccio tubi

2 motori V16 4000 cc. Turboda 1600 HP

Doppio rotore controrotante e guida fly by wire

Meno carburante, più peso utile

Obiettivi:

S tudiare e bilanciare la struttura secondo gli assi di beccheggio e rollio

C enni teoric i utili a l fine de l d im ens ionam ento

Disk Loading: 2,5 lb/ft2

Area disco: 532,122 m2

Diametro doppio disco: 15,9 m

Raggio rotore: 7,95 m

Velocità tip pala: 309,4 m/s

ω rotore: 38,87 rad-1

N° giri rotore: 371,27 rpm

S tudio 3

Perfettamente equilibrato

Piena visibilità

assenza di pannello sandwich

Visibilità del carico solo attraverso degli specchi retrovisori

Motori sopra il serbatoio

Pregi:

Difetti:

S tudio 1

Visione del carico dall’alto

il pilota non vede davanti

peso del pannello elevato rispetto ad altri studi

Pregi:Difetti:

S erba to i

S erbatoi

V olume c omples s ivo

1200 l

Autonomia a max potenza

1h 30’

S erbatoio Anteriore

V olume 485 l

Lung hezza 538 mm

Larg hezza 800 mm

A ltezza 1204 mm

S erbatoio Pos teriore

V olume 715 l

Lung hezza 1045 mm

Larg hezza 800 mm

A ltezza 1204 mm

S erbatoi ricoperti da fogli di carbonio di 2 mm, dotati di imbocco del

serbatoio con visore del livello di combustibile

S erbatoi autostagnanti in gomma, trattati con vernice ritardante per incendi; riempiti con schiuma a cella aperta

per evitare bruschi spostamenti del

carburante e quindi sbilanciamenti del

carico

Isolati dal motore attraverso una “vasca”

di lega di titanio spessa 0,4 mm

C abina di P ilo tag g ioLa struttura è un traliccio di

tubi a sezione quadrata in lega d’alluminio rinforzata con

tiranti d’acciaio

E’ stata poi ricoperta con pannelli in fibra di carbonio da 2 mm e per i vetri ho usato

lastre acriliche Perspex GS trasparenti

Peso complessivo cabina: 86 kg

D im ens ion iDimens ioni (mm )

Lung hezza 15900

Lung hezza fus oliera (s enza rotore) 7320

Lung hezza c oda rotore 12773

Diametro rotore 15900

A ltezza 3810

A ltezza fus oliera (s enza rotore) 3015

Larg hezza c abina 804

Larg hezza c arrello 1868

Larg hezza c oda 1443

P res ta zion iPres tazioni

Dis k loading 2,5 lb/ft2

M otore 2 motori alternativi V16 4000 cc

Potenza 1600 HP

Autonomia 1h 30’

Pes o a s ec c o 867 kg

Pes o max a l dec ollo c on c aric hi es terni

6531 kg

Pes o mas s imo a l g anc io baric entric o (Payload es terno)

4000 kg

Quota di tang enza teoric a

20000 ft

Quota (ft) Payload (kg )

Payload teoric i (kg )

0 4000 4400

7430 4000 4400

9500 4000 4000

10000 3930 3930

15000 3080 3080

20000 2330 2330

25000 1670 1670

E lic ottero S A 315B

Lama

AS 350 B 3 AB 205 AB 212 AB 412 B K a-32A12 K -M ax

1200

C H-47 F S -64F M io

Prog etto

C os truttor

e

Sud-Aviation/Aerospatiale

Aerospatiale

Agusta/Bell Agusta/Bell Agusta/Bell Kamov Kaman Boeing Sikorsky Erickson

Tipo

plurimpiego plurimpiego plurimpiego - militare

plurimpiego - militare

plurimpiego medio pesante

plurimpiego medio pesante

Lavoro al gancio, antincendio

Trasporto (in particolare di tipo militare)

Gru volante - Elitanker

Lavoro al gancio, antincendio

Anno

1972 1975 (primo volo)

1961 1971 1981 1987 1994 2001 (primo volo 1961)

1969

M otore

Turboméca Artouste IIIB1

Turboméca Arriel IIB1

Avco Lycoming T53-L-13B

2 Pratt & Whitney PT6T-6B

2 Pratt & Whitney PT6T-3D

2 Isotov Tv3-117 VMA

Honeywell T53-17

2 Honeywell 55­GA­714A

2 Pratt & Whitney JFTD12-4A

2 motori alternativi V16 4000 cc

Potenza

870 HP 847 HP 1600 HP 2x900 HP 1800 HP (2*900 HP)

4800 HP (2*2400 HP)

1500 HP 5069 HP 4867 HP 1600 HP (limitato)

Portata a l

g anc io

baricentric

o

850 kg a quote medie

1400 kg 1414 Kg 2200 Kg 2040 kg 5000 kg 2722 kg (6000 lb)

10886 kg (24000 lb)

11250 kg / 10000 litri

4000 kg (8800 lb)

Pes o M ax

a l decollo

con carichi

es terni

2300 kg 2250 kg 4.310 Kg 5080 Kg 5400 kg 12700 kg 5443 kg (12000 lb)

22668 kg (50000 lb)

19000 kg 6530 kg

Pos ti a

bordo

4 passeggeri + 1 pilota

5 passeggeri + 1 pilota

11 passeggeri + 2 piloti

13 passeggeri + 2 piloti

13 passeggeri + 2 piloti

13 passeggeri + 2 piloti // 4 barelle + 5 passeggeri + 2 piloti

1 pilota 2 piloti + da 33 a 55 passeggeri o 24 barelle + 3 soccorritori

2 piloti + 1 tecnico gruista

1 pilota

Autonomia

2 h 50’ (veloc. medie)

2 h 45’ (veloc. crociera)

2h 30’ 2h 30’ 3 h 2 h 16’ 2 h 30’ missioni di 370 km di raggio

370 km 1h 30’

Quota di tang enza

23000 ft (7000 m)

23000 ft (7000 m)

22300 ft (6800 m)

17400 ft (5305 m)

17700 ft (5400 m)

16400 ft (5000 m)

15000 ft (4570 m)

20000 ft (6096 m)

8120 ft (2475 m)

20000 ft (6096 m)

S v iluppi Futuri

S tudio dell’equilibrio dinamico dell’elicottero in volo

Verifica del dimensionamento di tutti i componenti a fatica

Variante con una cabina più grande per trasportare un maggior numero di persone e verricello per soccorso in zone impervie (servizio eliambulanza)

Variante con serbatoi più grandi