Valutazione del costo del ciclo di vita di un velivolo Mach 5 = Life Cycle Cost assessment of a Mach 5 aircraft

Con il presente lavoro di Tesi si intende svolgere un’attività di ricerca circa la valutazione del costo del ciclo di vita di un velivolo ipersonico da trasporto passeggeri denominato STRATOFLY MR5. A questo proposito risulta necessario l’impiego di un modello matematico di stima dei costi che possa essere applicato su progetti altamente avanzati anche quando vi siano solo pochi input di alto livello riguardanti le caratteristiche fisiche e prestazionali del velivolo, la missione da svolgere e lo scenario economico. Il modello sviluppato si ottiene mediante l’assemblamento di modelli esistenti, modificando, laddove necessario, le equazioni di riferimento per garantire una miglior accuratezza. In primo luogo, si descrive l’attività di analisi dei costi all’interno di un processo di progettazione ingegneristica, in particolare di progettazione aerospaziale, illustrando l’importanza della gestione e del controllo delle risorse economiche e finanziarie al fine di garantire il completamento dei progetti e il relativo successo commerciale. Parallelamente, vengono illustrate le principali motivazioni alla base delle recenti attività di ricerca inerenti al trasporto commerciale ad alta velocità, presentando le previsioni future sul traffico aereo globale. Successivamente, il lavoro prosegue con la definizione del ciclo di vita di un velivolo, andando a dettagliare le fasi del progetto e correlando le stesse a opportune voci di costo. Inoltre, si considerano le metodologie ed i processi di stima dei costi, guardando ai vincoli di applicabilità e al grado di dettaglio fornito. In seguito alla valutazione della fenomenologia del segmento di volo ipersonico e dello stato dell’arte dei progetti esistenti, si esamina il caso centrale di studio trattato in questa Tesi, ovvero il progetto STRATOFLY MR5. In merito, si tenta di descrivere in un primo momento i modelli matematici esistenti ed inerenti al caso di studio esaminato, in un secondo momento, si transita all’analisi del modello elaborato per la stima del costo del ciclo di vita del velivolo di riferimento. La presentazione del modello si contraddistingue per la definizione della baseline e delle equazioni e per l’elencazione e l’illustrazione di tutti i drivers e i parameters che le compongono. Dunque, si procede alla valutazione degli stessi drivers per le varie voci di costo, motivando la loro derivazione ed i range di applicabilità. Attraverso l’implementazione del nuovo modello di stima all’interno di uno script MATLAB sono calcolati i risultati relativi al presente studio. Questi sono stati presentati avvalendosi di tabelle e grafici per poi essere analizzati con riferimento alle variabili in gioco e all’influenza delle stesse sui risultati, riportando altresì le motivazioni e le ipotesi che hanno prodotto tali risultati. Affinché si possano validare i risultati riscossi tramite raffronti di natura tecno-economica, il modello di stima viene applicato a un secondo caso di studio, nonché predecessore del progetto di riferimento, il velivolo STRATOFLY MR3. In conclusione, si propongono dei confronti tra i risultati ottenuti e le voci di costo componenti il ciclo di vita di velivoli convenzionali. In relazione ai risultati del costo di acquisizione e dei costi operativi dei velivoli in esame, si cerca di preventivare un possibile prezzo del biglietto, osservando come questo si inserisce nel mercato dell’aviazione civile rispetto agli attuali vettori di linea.