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Technological challenges of hypersonic flight
01UIJIW
A.A. 2021/22
Course Language
Inglese
Degree programme(s)
Doctorate Research in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Course structure
| Teaching | Hours |
|---|---|
| Lezioni | 20 |
Lecturers
| Teacher | Status | SSD | h.Les | h.Ex | h.Lab | h.Tut | Years teaching |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Fusaro Roberta | Assegnista di Ricerca | 15 | 0 | 0 | 0 | 4 |
Co-lectures
Context
| SSD | CFU | Activities | Area context | *** N/A *** |
|---|
Il corso mira a fornire agli studenti di Dottorato una panoramica sulle principali sfide tecnologiche che ricercatori di tutto il mondo stanno affrontando nell’ambito del volo ipersonico, campo in cui vi è una convergenza di interessi, sia del mondo aeronautico che di quello spaziale. Si ritiene infatti che lo sviluppo di tecnologie abilitanti il volo ipersonico possa favorire sia il futuro volo civile a lungo raggio sia il futuro accesso riutilizzabile allo spazio. Il corso cerca inoltre di offrire agli studenti una panoramica delle attività di ricerca e test attualmente in corso in Europa. A tal fine sono previsti interventi di numerosi esperti internazionali, alla guida dei principali centri di ricerca maggiormente coinvolti nell’ambito del volo ipersonico.
PERIOD: JANUARY - FEBRUARY - MARCH
This course aims at providing PhD students with a wide perspective on the main technological challenges of hypersonic flight. Worldwide, both aeronautical and space domains are currently conveying their interest in the field of hypersonic transportation. Indeed, the development of enabling technologies to allow high-speed flight is seen as the future of the civil long haul routes flight. Complementary, all these efforts are considered as preparatory steps towards the future reusable access to space vehicles. In this context, this course offers to students a wide overview of the research activities and tests currently on-going, focusing on the European framework. At this purpose, all along the course, the presence of a considerable number of international experts, currently leading the most active research centres activity working on high-speed.
Nessuno
no
Programma del corso (ITA)
Parte I: Introduzione al volo ipersonico (3 ore)
o Cenni storici
o Configurazioni ed impieghi
o Principali iniziative relative al volo ipersonico dei giorni nostri
o Breve cenno al progetto europeo H2020 STRATOFLY
Parte II: Sfide progettuali (4 ore)
o Progetto Concettuale integrato
o Diagrammi di performance (Matching Chart, Payload/Range/Volume)
o Integrazione aerodinamica, termica, propulsiva e strutturale
o Configurazioni Waverider
o Integrazione delle prese d’aria e degli ugelli di sistemi propulsivi ipersonici in configurazioni waverider
Parte III: Sfide tecnologiche (10 ore)
o Aspetti di integrazione strutturale e aerotermodinamica influenzanti la configurazione
o Valutazione dei carichi termici
o Materiali per le alte velocità
o Concetto di Bubble-Structure
o Sottosistemi propulsivi air-breathing per volo ipersonico
o Tecnologie propulsive Air-Turbo- Rocket and Dual Mode Ramjet
o Tecnologia Plasma Assisted Combustion
o Chimica della combustione supersonica
o Sottosistema propellente
o Confronto tra le potenzialità dei combustibili tradizionali e l’idrogeno liquido
o Sistemi criogenici di nuova generazione
o Sottosistemi integrati di gestione del calore e produzione di energia
o Sottosistemi Avionici di nuova generazione
o Integrazione nel futuro spazio aereo (CNS/ATM)
o Virtual cockpit
o Glass Cabin
Parte IV: Valutazione Finale (3 ore)
o Presentazioni degli studenti
Part I: Introduction on hypersonic flight (3 hours)
o Historical overview
o Main configurations and mission concepts
o On-going hypersonic flight initiatives
o Overview of the European funded project H2020 STRATOFLY
Part II: Design Challenge (4 hours)
o Integrated Conceptual Design approach
o Performance Diagrams (Matching Chart and Payload/Range/Volume)
o How to cope with aerodynamic, thermal, propulsive and structural issues
o Waverider Configurations
o Integration of high-speed air-intakes and nozzles into waverider configurations
Part III: Technological Challenges (10 hours)
o Integrated structures and aerothermodynamics effects on configuration
o Heat loads evaluation
o Materials for high speed
o Integrated bubble-structure concept
o High-speed air-breathing propulsive concepts
o Air-Turbo-Rocket and Dual-Mode-Ramjet
o Plasma Assisted Combustion Technology
o High-speed propulsion chemistry
o Propellant Subsystem
o Hydrocarbon fuels versus liquid hydrogen
o Innovative cryogenic subsystems
o Thermal and Energy Management Subsystem
o Innovative Avionic Solutions
o Integration in the future CNS/ATM scenario
o Virtual cockpit technologies
o Glass Cabin Concept
Part IV: Final Assessment (3 hours)
o PhD Students Presentations
Modalità mista
Mixed mode
Presentazione orale - Sviluppo di project work in team
Oral presentation - Team project work development
P.D.1-1 - Gennaio
P.D.1-1 - January