Il corso introduce il concetto di simulazione del volo, fornendo gli elementi essenziali per la progettazione, lo sviluppo e l’utilizzo del simulatore di volo sia dal punto di vista progetto del velivolo sia da quello della verifica delle prestazioni e delle qualità di volo.

Capacità di utilizzo di tecniche di programmazione e di applicazione dei concetti acquisiti nei corsi di Meccanica del Volo.

Avere acquisito le nozioni fondamentali di informatica, fisica, meccanica e meccanica del volo.

Introduzione sulla simulazione. Cenni storici. Classificazione dei simulatori di volo. Il simulatore come strumento per lo sviluppo del progetto. Il simulatore per l’addestramento. La simulazione in volo. Aspetti del progetto dei simulatori di volo. Interfaccia uomo-macchina nella simulazione. Simulazione in batch e simulazione in real time. Definizione del modello matematico del velivolo. Sistemi di riferimento e trasformazioni di coordinate. Cenni sulla dinamica del velivolo rigido, estesa anche al volo in alta incidenza. Equazioni del moto e loro linearizzazione. Metodologie di integrazione delle equazioni del moto. Costruzione dei database aerodinamici. Modelli matematici del velivolo (ala fissa e rotante) finalizzati alla simulazione del volo. Risposta ai comandi. Dominio del tempo e della frequenza. Simulatori per aeromobili ad ala rotante: caratteristiche e differenze rispetto al caso del velivolo ad ala fissa. Criteri di realizzazione di un simulatore. Linguaggi ed ambienti di programmazione. Generazione delle immagini. Sistemi di rappresentazione delle immagini. Concetto di scenario sintetico. Simulatori open-loop e closed-loop. Ricostruzione al simulatore di manovre dei diversi tipi di aeromobili. Verifica dell’influenza dei parametri di progetto sul comportamento del velivolo. Costruzione del modello matematico di diverse classi di velivolo e verifica del comportamento sul simulatore. Esempi di modellistica non lineare (wink rock e paracadute). Valutazione della qualità di volo (ala fissa).

L’attività didattica prevede un numero di ore di esercitazione in aula almeno pari al 30% del numero totale di ore previste per il corso. Durante le esercitazioni vengono proposti all’allievo problemi analoghi a quelli che si presentano nella pratica ingegneristica (dimensionamenti, interpretazione di dati di simulazione, etc.), onde svilupparne la capacità di applicare la teoria in un contesto applicativo. Si chiede agli allievi di organizzarsi in gruppi di due o al massimo tre allievi; ciascun gruppo redigerà relazioni da portare all’esame, in cui sono raccolti svolgimento e risultati delle esercitazioni. Viene fornita assistenza continua in aula da parte del docente. Gli esercizi sono proposti in progressione didattica e richiedono l’uso del calcolatore. Di norma per ogni ora di esercitazione in aula l’allievo deve prevedere, nell’ambito dei crediti assegnati, un lavoro personale a casa per completamenti ed integrazioni (progetto individuale).

Si utilizza materiale didattico apposito che non coincide con testi disponibili. A questi si fa comunque esplicito riferimento nel materiale fornito, dove vengono consigliati alcuni testi per gli approfondimenti. Le dispense (in parte in inglese), gli stampati delle diapositive utilizzate a lezione, vengono messe a disposizione agli studenti iscritti all’insegnamento sul portale della didattica.

Il superamento dell’esame prevede quanto segue:
• Preparazione di un rapporto tecnico per ciascuna delle 8 esercitazioni pratiche assegnate durante il corso. L’attività esercitativa al calcolatore deve essere svolta in squadre di 2 studenti ed il rapporto tecnico deve essere elaborato congiuntamente. Questo documento dovrà essere consegnato COMPLETO entro l’ultima lezione del corso. La valutazione del risultato prodotto sarà collettiva (max 10/30). La consegna a fine semestre della relazione relativa alle esercitazioni non esenta lo studente dalla presenza in aula o in laboratorio durante il corso.
• Preparazione di una relazione di progetto relativa allo sviluppo di un simulatore . Lo stile editoriale deve essere quello di un "tutorial" ovvero di una guida ragionata all’utilizzo del programma (con esempi e risultati tipici). Questo documento dovrà essere consegnato COMPLETO entro l’ultima lezione del corso . Il progetto dovrà essere svolto in forma individuale e riportare tutto quanto ritenuto essenziale per descrivere la soluzione implementativa adottata. La valutazione del risultato prodotto sarà individuale (max 12/30).
• Redazione in aula di un elaborato scritto in risposta (forma aperta) ad una serie di quesiti tecnici specifici. Lo studente avrà a disposizione i SOLI appunti del corso e dovrà dimostrare confidenza e padronanza delle tematiche oggetto dell’insegnamento. La prova scritta dura 2 ore e viene svolta durante l’ultima lezione del corso . La valutazione del risultato prodotto sarà individuale (max 10/30).

Il superamento dell’esame per il corso 02IIQMT - Simulazione del volo prevede quanto segue:
• Preparazione di un rapporto tecnico per ciascuna delle 8 esercitazioni pratiche assegnate durante il corso. L’attività esercitativa al calcolatore deve essere svolta in squadre di 2 studenti ed il rapporto tecnico deve essere elaborato congiuntamente. Questo documento dovrà essere consegnato COMPLETO entro l’ultima lezione del corso . La valutazione del risultato prodotto sarà collettiva (max 10/30). La consegna a fine semestre della relazione relativa alle esercitazioni non esenta lo studente dalla presenza in aula o in laboratorio durante il corso .
• Preparazione di una relazione di progetto relativa allo sviluppo di un simulatore . Lo stile editoriale deve essere quello di un "tutorial" ovvero di una guida ragionata all’utilizzo del programma (con esempi e risultati tipici). Questo documento dovrà essere consegnato COMPLETO entro l’ultima lezione del corso . Il progetto dovrà essere svolto in forma individuale e riportare tutto quanto ritenuto essenziale per descrivere la soluzione implementativa adottata. La valutazione del risultato prodotto sarà individuale (max 12/30).
• Redazione in aula di un elaborato scritto in risposta (forma aperta) ad una serie di quesiti tecnici specifici. Lo studente avrà a disposizione i SOLI appunti del corso e dovrà dimostrare confidenza e padronanza delle tematiche oggetto dell’insegnamento. La prova scritta dura 1 ora e viene svolta durante l’ultima lezione del corso . La valutazione del risultato prodotto sarà individuale (max 10/30).