Modello di stima parametrica del LCC di velivoli UAM e del loro sistema di supporto = Parametric estimation model of the LCC of UAM aircraft and their support system

L’Urban Air Mobility (UAM) rappresenta un'alternativa innovativa di mobilità urbana che prevede l’utilizzo di velivoli elettrici a decollo e atterraggio verticale per il trasporto di persone e merci all’interno delle aree urbane. La crescita continua della popolazione mondiale, che tende sempre più a concentrarsi in grandi centri urbani, ha portato all'aumento del traffico nelle città. Una sfida dei nostri giorni è trovare soluzioni in grado di fronteggiare le nuove esigenze della mobilità urbana che risultino essere ecologicamente sostenibili puntando a zero emissioni di CO2 durante la loro operatività. Il presente lavoro di tesi si concentra sull'analisi dei costi operativi dei velivoli eVTOL (Electric Vertical Take-Off and Landing) nell'ambito dell'UAM e dei costi relativi alle infrastrutture abilitanti, i vertiporti. Si è partiti con l’analisi dello stato dell'arte e le principali caratteristiche dei velivoli eVTOL, delle infrastrutture ad essi legate e dei mercati che le regolano. Successivamente la ricerca si è incentrata sulle stime dei costi operativi a livello di velivolo e a livello di infrastruttura. La stima dei costi è un passaggio cruciale nello studio di fattibilità di una tecnologia innovativa in quanto è necessaria a sondare domanda e offerta di un eventuale mercato futuro che deve confrontarsi con un panorama commerciale già esistente e collaudato. L'UAM, infatti, è un’alternativa di mobilità del tutto innovativa che, di conseguenza, non porta con sé esempi relativi alla fase operativa, per questo è stato necessario passare in rassegna numerosi studi e pubblicazioni, in parte relativi all'aviazione comune, per riadattarli alle caratteristiche dell'UAM. In particolare, per la stima dei costi operativi dei velivoli eVTOL è stato adottato un modello preesistente adattandolo alle nuove tecnologie previste dai velivoli elettrici a decollo e atterraggio verticale in grado di stimare i costi relativi al capitale, equipaggio, approvvigionamento energetico, tasse, manutenzione e amministrativi. Per quanto riguarda i costi relativi ai vertiporti è stato necessario partire da zero con un'analisi di tipo bottom-up dei componenti dell'infrastruttura con relativi consumi energetici per poi passare ad una stima dei suoi costi operativi annui. Entrambi i modelli sono stati sviluppati in un ambiente .xlsx e sono stati testati con diversi velivoli e configurazioni di vertiporti per valutarne il corretto funzionamento con le relative ripartizioni delle varie voci di costo e per capire, infine, se risulta essere un tipo di mobilità economicamente valida.