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Anno Accademico 2012/13
03GKZMT
Sistemi aerospaziali
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria Aerospaziale - Torino
Docente Qualifica Settore Lez Es Lab Tut Anni incarico
Chiesa Sergio ORARIO RICEVIMENTO     63 16 0 0 11
SSD CFU Attivita' formative Ambiti disciplinari
ING-IND/05 8 B - Caratterizzanti Ingegneria aerospaziale ed astronautica
Presentazione
Nel processo formativo dell'ingegnere aerospaziale, l'insegnamento in oggetto, posizionato al 1° anno della Laurea Specialistica ed obbligatorio per tutti gli studenti, si propone di fornire i concetti base sulla sistemistica aerospaziale interessante i velivoli e i veicoli spaziali di diverse tipologie e le relative infrastrutture di supporto e servizio necessarie per sostenere le loro operazioni. In particolare si intende far superare la visione 'impiantistica', ossia quella dove i singoli sottosistemi sono considerati come entità separate, prendendo in esame e approfondendo gli aspetti comuni, cioè quelli di integrazione tra detti sottosistemi, nel 'sistema velivolo o veicolo spaziale' e con alti sistemi esterni ad esso ma funzionalmente estremamente connessi, sino a giungere al concetto di 'Sistema di Sistemi'. La visione integrata di una sistemistica in cui coesistono disparate tecnologie, avrà l'utile effetto di favorire la crescita negli Allievi di una visione interdisciplinare.
Risultati di apprendimento attesi
L'obiettivo è quello di sviluppare la mentalità sistemistica dell'allievo, facendogli conoscere i sistemi aerospaziali quale esempio di sistemi integrati complessi e innovativi.
In particolare, ci si attende che l'allievo acquisisca le conoscenze sui sistemi aeronautici e spaziali che gli consentano di:
- conoscere le peculiarità delle missioni aerospaziali, e il loro riflesso sui sistemi che devono concorrere a svolgerle;
- conoscere le diverse tipologie di sistemi aerospaziali, dai velivoli atmosferici (con e senza pilota) a quelli spaziali (abitati e non) sia per missioni in orbita (satelliti, sonde, stazione spaziale) sia per esplorazioni planetarie su superficie (rover e insediamenti permanenti);
- conoscere l'architettura e gli elementi di supporto per i sistemi primari che svolgono la missione: i sistemi di supporto alla navigazione, le stazioni di controllo remoto, il sistema di supporto logistico;
- comprendere come i sistemi e i loro sottosistemi operano, in relazione ai requisiti e ai vincoli posti, per svolgere la missione assegnata;
- comprendere le relazioni fra gli elementi dei sistemi aerospaziali integrati;
- conoscere i metodi di dimensionamento dei sottosistemi di bordo e dei link di comunicazione e applicarli a casi pratici proposti;
- conoscere gli equipaggiamenti fondamentali (in particolare imparare a reperire informazioni in maniera sistematica e corretta) e a comprendere le loro interfacce col resto del sistema;
- trattare la problematica della sicurezza e dell'affidabilità di sistemi complessi, conoscendo i fattori che le influenzano e le metodologie atte a valutarle, con capacità di comprendere le problematiche dell'integrazione col sistema di supporto logistico, etc..
Ai fini dell'autonomia di giudizio e delle abilità comunicative, si stimolerà l'allievo chiamandolo a:
- svolgere semplici applicazioni progettuali sui sottosistemi in oggetto;
- stimare rapidamente gli ordini di grandezza dei valori numerici che ragionevolmente l'ingegnere si deve attendere nei principali casi di riferimento;
- redigere relazioni tecniche secondo gli standard applicati nel campo aerospaziale;
- curare la proprietà di linguaggio e conoscere la terminologia internazionale, in particolare quella inglese.
Prerequisiti / Conoscenze pregresse
E' necessario che gli Allievi che accederanno a questo corso abbiano una buona padronanza di tutte le varie branche della fisica (cinematica, statica, dinamica, termodinamica, elettrotecnica, ottica, acustica, etc.), nonché nozioni, almeno di base sulla controllistica. Sono auspicabili conoscenze generali sui tipi di aeromobili e sistemi spaziali, sulle loro configurazioni e le funzioni dei vari elementi costituenti. Di chiaro ausilio sarebbe la conoscenza dei principi base dell'aerodinamica, della meccanica del volo, delle costruzioni aeronautiche e della propulsione aerospaziale. Per quanto riguarda gli aspetti matematici si richiede di aver acquisito i concetti base della statistica, del calcolo delle probabilità e dell'algebra logica.
Programma
Introduzione al Corso ed organizzazione dello stesso. Modalità d'esame. Presentazione del Programma. Introduzione del concetto di velivolo come integrazione di più sistemi e vari aspetti della integrazione (4 ore).
Sistemi di bordo aero elettromeccanici: comandi di volo, organi d'atterramento, generazione idraulica, elettrica e pneumatica. Sistemi di controllo ambientale, anti ghiaccio, Sistema combustibile, sistema potenza secondaria e avviamento motore.(16 ore)
Avionica base e di missione; esame dei principali sottosistemi avionici e dei principali tipi di apparati. Componenti avioniche di terra Il cockpit. I velivoli Unmanned. Integrazione avionica e integrazione globale dei sistemi: aspetti funzionali, SW e installativi. Cenni al concetto di Sistema di Sistemi (20 ore).
Sistemi Spaziali: breve introduzione su problematiche e vantaggi legati allo sfruttamento dello spazio e varie tipologie di sistemi spaziali e loro collocazione all'interno del concetto più ampio di missione spaziale. Delle diverse tipologie di sistemi spaziali si studiano le caratteristiche globali principali, i possibili payload e il dettaglio dei sottosistemi di bordo che costituiscono il bus di servizio, in particolare i sottosistemi di bordo chiamati a svolgere le funzioni di: a) controllo dinamico del veicolo (sistema di determinazione e controllo dell'assetto di un veicolo e sistema di determinazione e controllo dell'orbita); b) generazione, immagazzinamento, regolazione e distribuzione della potenza elettrica; c) controllo e protezione termica, controllo ambientale e supporto alla vita (per sistemi abitati); d)comunicazioni; e)gestione dei dati e dei comandi (computer di bordo).(20 ore)
Seminario sui concetti base dell'elettronica e delle radiocomunicazioni applicate all'Aerospazio; principi base e applicazioni.(16 ore)
Introduzione ai concetti di Sicurezza, Affidabilità e Manutenzione, nel quadro della progettazione dei sistemi. Sistema di supporto logistico integrato (24 ore).
Organizzazione dell'insegnamento
Di norma alle ore di lezione che lo comportano corrisponde un certo numero di ore di esercitazione strettamente collegate alle lezioni, durante le quali agli allievi, organizzati in piccoli gruppi, vengono proposti temi di tipo spiccatamente progettuale atti a svilupparne le abilità di applicare la teoria in problemi quali si presentano in pratica. Ogni gruppo redigerà una relazione da presentare all'esame, in cui saranno raccolti i vari temi progettuali svolti. Viene fornita assistenza continua in aula da parte di un esercitatore ogni circa 50 allievi.
Di norma per le esercitazione in aula gli allievi devono prevedere, nell'ambito dei crediti assegnati, un lavoro personale a casa per completamenti.
Testi richiesti o raccomandati: letture, dispense, altro materiale didattico
Poiché questo modulo di insegnamento è una particolare sintesi di molti aspetti della sistemistica aerospaziale, è stato sviluppato materiale didattico apposito che non coincide con testi disponibili sul mercato. A questi si fa comunque esplicito riferimento nel materiale fornito, dove vengono consigliati testi per approfondimenti.
Lezioni: le copie delle diapositive utilizzate a lezione, vengono messe a disposizione agli studenti iscritti all'insegnamento sul portale della didattica.
Esercitazioni: testi dei temi proposti e quanto utile per la soluzione degli stessi verranno messi a disposizione anche sul portale della didattica.
Criteri, regole e procedure per l'esame
L'esame, scritto, consiste nella risposta a circa 30 domande presentate in un questionario. Il tempo massimo a disposizione è di 60 minuti. Le domande richiedono in parte la scelta della risposta corretta tra tre indicate (quiz a risposta multipla), in parte l'esecuzione di semplici calcoli il cui risultato non è suggerito. Lo svolgimento corretto e completo della prova (tutto esatto) permette il raggiungimento della lode.
Orario delle lezioni
Statistiche superamento esami

Programma definitivo per l'A.A.2012/13
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