Digital twin model of a hybrid-electric aircraft engine for regional applications as part of AMBER project

L’industria aeronautica sta investendo sempre di più nello sviluppo di sistemi di propulsione avanzati per migliorare l’efficienza nei consumi di carburante e ridurre le emissioni. Tra le varie soluzioni in fase di studio, una delle opzioni più promettenti è rappresentata dai sistemi di propulsione ibrida, che combinano una gas turbine con un motore elettrico alimentato da una fuel cell. Questa configurazione è stata adottata nel progetto AMBER, a cui il Politecnico di Torino partecipa in collaborazione con AVIO Aero, con l'obiettivo di sviluppare un digital twin del motore. I digital twin rappresentano uno strumento fondamentale per la progettazione, il monitoraggio e l’ottimizzazione delle prestazioni di un motore aeronautico, permettendo di simulare il comportamento del sistema in condizioni operative reali. Questa tesi si inserisce nel contesto del progetto AMBER e si propone di sviluppare un modello semplificato di digital twin per un motore ibrido (termico–fuel cell) attraverso la modellazione in Matlab/Simulink & Simscape. Il lavoro prosegue una tesi precedente, focalizzata sullo sviluppo del modello della fuel cell. Il focus principale di questa ricerca è la modellizzazione semplificata di alcuni sottosistemi chiave del motore aeronautico, tra cui la gas turbine, il propeller, la gearbox, il sistema elettrico e il thermal management system (TMS). Il modello è stato sviluppato con un approccio parametrico per consentire l’analisi di diverse configurazioni di potenza, supportando così la fase di preliminary design.