L'ingegnere aeronautico focalizza la sua preparazione su alcuni manufatti molto peculiari, fra questi l'elicottero, che occupa un settore tecnologico in continua espansione per merito della sua grande versatilità negli impieghi civili e militari. L'aumento progressivo delle prestazioni e della sicurezza rende ormai tale macchina indispensabile per raggiungere una adeguata efficienza e competitività in una grande gamma di servizi civili fra questi la sorveglianza, il lavoro aereo, il soccorso , il trasporto di persone e il servizio anti incendio. Nuovi tipi di configurazione, nel prossimo futuro, consentiranno di ampliare considerevolmente i campi di impiego delle aerodine ad ala ruotante, di conseguenza questo corso, che descrive la macchina tradizionale e i suoi principi di funzionamento e che consente di acquisire le metodologie per il calcolo delle prestazioni, deve far parte del bagaglio di conoscenze dell'ingegnere aeronautico che vedrà applicate su tali tipi di macchine tutte le discipline scientifiche e tecnologiche acquisite nel suo corso di laurea ai loro massimi livelli . Il corso di Meccanica del volo dell'elicottero deve fatalmente limitarsi all'approfondimento degli aspetti meccanici e aerodinamici accennando solo marginalmente a quelli strutturali e vibrazionali (per altro trattati in altri corsi specifici). Il corso pertanto si pone come obiettivo la descrizione dei sistemi aeromeccanici che presiedono al funzionamento della macchina e l'esplicazione delle teorie aerodinamiche che consentono di calcolare le prestazioni di un elicottero data la sua configurazione, oppure di proporzionarne la configurazione in vista di specifiche prestazioni richieste. Solo qualche argomento di dinamica del rotore viene affrontato nel corso poiché i problemi dinamici sono affrontati nello corso di Dinamica del volo dell'elicottero.

Capacità di valutare le prestazioni di un elicottero.

Aerodinamica, meccanica e programmazione informatica.

Descrizione particolareggiata dell'Elicottero tradizionale, dei sistemi di funzionamento e dei suoi limiti. Equilibrio nel volo in Hovering e nel volo in avanti, Sistemi anticoppia non tradizionali.Teoria dell'elemento di pala e descrizione del rotore. Vettorializzazione della trazione, piatto oscillante, Passo ciclico e collettivo.
Equivalenza aerodinamica tra moto di flappeggio e passo ciclico. Comandi dell'elicottero.
Teoria del disco attuatore nel volo verticale e a punto fisso, valutazione della Potenza indotta in Hovering.
Parametri caratteristici del rotore, Power loading, Raggio ottimo, Coefficiente medio di portanza, Angolo di calettamento a punto fisso.Trazione fornita e Potenza richiesta a punto fisso.Carichi dovuti a raffica verticale.
Potenza richiesta nel volo orizzontale, Effetto del vento favorevole e contrario. La velocità ottima e di durata. Massima.Calcolo delle limitazioni della velocità di avanzamento.Prestazione di autonomia in crociera.
Quota di tangenza IGE e OGE nel volo verticale e a punto fisso.
Autorotazione verticale descrizione del fenomeno e degli stati del flusso.Metodo di Glauert & Lock per la valutazione della velocità di discesa. Stabilità dell'autorotazione e fasi dell'autorotazione completa.
Metodo energetico per la valutazione della curva dell'uomo morto.
Calcolo della Potenza richiesta nel volo su rampa. Velocità minima di discesa in autorotazione nel volo in avanti. Stabilità statica e dinamica del moto di flappeggio a punto fisso e effetto della eccentricità della cerniera di flappeggio sulla prima frequenza di risonanza.Tipologie moderne di mozzi e rotori.

Le esercitazioni (7 o 8) riguardano ll calcolo delle prestazioni di un elicottero (A 109 K2 di cui si conoscono i dati completi) al fine di verificare la validità delle teorie adottate e il loro livello di approssimazione. Le esercitazioni verranno svolte nel laboratorio informatico del dipartimento creando opportuni programmi o modificando programmi forniti dal docente.

a) Testo di riferimento per il corso:
W.Z. Stepniewky, C.N. Keys, 'Rotary-wing aerodynamics', Dover, New York, 1984.
b) Per approfondimenti ed ulteriore consultazione:
R.W. Prouty, 'Helicopter Performance, Stability, and Control', PWS Engineering, Boston, 1986.
A. Gessow, G.C. Myers, 'Aerodynamics of the helicopter', McMillan, New York, 1952.

L'esame è orale e ha la durata minima di trenta minuti.