Analisi strutturale e fluidodinamica di un rotore per il volo in ambiente Marziano = Structural and fluid dynamic analysis of a rotor for flight in a Martian environment

L’esplorazione di Marte è un campo in costante evoluzione, e ci sono numerosi progetti e missioni in corso o pianificati per il futuro che promettono di ampliare la nostra comprensione del pianeta rosso. Punto chiave sul futuro dell’esplorazione di Marte è il design di sistemi aerei senza pilota (unmanned aerial systems UAS). Le sfide uniche poste da questo ambiente ostile richiedono l’innovazione e lo sviluppo di tecnologie avanzate per consentire missioni di successo. Le condizioni ambientali dell’atmosfera marziana impongono una serie di vincoli sulla realizzazione di rotori. In particolare, a causa della densità e viscosità dell’atmosfera sono imposti una grande velocità di rotazione e un limite al diametro del rotore. Dal punto di vista aerodinamico, inoltre, tali rotori dovrebbero essere molto sottili ma per ragioni strutturali non è possibile scendere al di sotto di una certa soglia. Questo lavoro di tesi si incentra sulla verifica, mediante analisi strutturale FEM, delle deformazioni di una pala di rotore, sviluppata dal Politecnico di Torino, quando sottoposto a velocità di rotazione estremamente elevata. A seguito della verifica del comportamento della struttura si procederà ad accertare le caratteristiche aerodinamiche che il nuovo profilo deformato presenta, tramite simulazioni CFD, confrontandole con quelle precedenti.