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Validation of a Numerical Procedure to Extract the Aerodynamic Derivatives of Re-entry Vehicles

Roberto D'Angelo

Validation of a Numerical Procedure to Extract the Aerodynamic Derivatives of Re-entry Vehicles.

Rel. Domenic D'Ambrosio. Politecnico di Torino, Corso di laurea magistrale in Ingegneria Aerospaziale, 2019

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Abstract:

Sin dai primi voli spaziali fu chiaro che la fase di rientro richieda particolari attenzioni al fine di assicurare sia l'incolumità del personale di bordo che l'integrità di strumentazioni e campioni. In questo lavoro viene analizzato uno dei fattori critici di questa fase molto complessa: la stabilità aerodinamica. Nello specifico, avvalendosi della tecnica numerica, si è validata una procedura in grado di calcolare le derivate aerodinamiche che qualificano la stabilità aerodinamica di un velivolo spaziale in fase di rientro. Per estrarre le derivate aerodinamiche di interesse é stato utilizzato il metodo delle oscillazioni forzate. Si è imposto una determinata legge oscillatoria al dominio di calcolo comprendente il corpo in esame e mantenuto fisso il vettore velocità della corrente indisturbata. Da ciò consegue un'alterazione temporale dell'angolo di attacco e dei coefficienti aerodinamici. Tenendo traccia della variazione di questi coefficienti, a posteriori, si sono estratti i parametri di interesse.Per lo studio ci si è avvalsi di due codici CFD commerciali: Ansys Fluent e Metacomp CFD++. Una casistica semplice é stata inizialmente oggetto di studio, andando ad analizzare il comportamento della caspula di rientro Hayabusa in condizioni di volo subsonico. Ottenuti i primi risultati, lo studio é stato condotto sulla navetta spaziale Space Rider. I risultati numerici confermano la bontà dell'approccio scelto e identificano in CFD++ il codice numerico più performante per questo tipo di simulazione.

Relatori: Domenic D'Ambrosio
Anno accademico: 2018/19
Tipo di pubblicazione: Elettronica
Numero di pagine: 106
Soggetti:
Corso di laurea: Corso di laurea magistrale in Ingegneria Aerospaziale
Classe di laurea: Nuovo ordinamento > Laurea magistrale > LM-20 - INGEGNERIA AEROSPAZIALE E ASTRONAUTICA
Aziende collaboratrici: THALES ALENIA SPACE ITALIA SPA
URI: http://webthesis.biblio.polito.it/id/eprint/10330
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