Studio preliminare delle tecnologie HAPS e conseguente progettazione di un’ala per piattaforma stratosferica = HAPS Tecnologies' Preliminary Study and Stratospheric Platform's Wing Design

Gli HAPS o HALE sono aeromobili progettati per volare a quote elevate nella stratosfera per lunghi periodi di tempo, generalmente per diverse settimane o mesi, senza la necessit`a di atterraggi frequenti. Nascono con l’intento di fornire supporto alle esigenze civili e/o militari. Inoltre, gli HAPS possono essere utilizzati come satelliti a costo ridotto e offrire consapevolezza situazionale istantanea, persistente e migliorata. L’energia solare `e la fonte primaria di energia per questi tipi di veicoli aerei senza pilota infatti i pannelli solari montati sulle ali catturano l’energia durante il giorno e conservano il surplus per l’utilizzo notturno. Le principali sfide nella progettazione di successo di un HAPS sono trovare un modello appropriato per calcolare il peso della struttura, selezionare i materiali per l’analisi strutturale, progettare l’ala e riuscire ad integrarla con successo in una configurazione di aeromobile unica. Pertanto, questa tesi si concentra sul concetto di HAPS, sulla modellazione di un primo velivolo adibito ai test a terra, sull’ottimizzazione del profilo alare per la stratosfera, sulla progettazione dell’ala e la sua analisi aerodinamica, sulla ricerca dei materiali da utilizzare nella realizzazione ed infine sull’analisi strutturale dell’ala. Gli argomenti trattati nei singoli capitoli sono menzionati di seguito. I primi tre capitoli di questa tesi trattano dell’introduzione, della revisione della letteratura disponibile e delle ricerche precedenti rilevanti, e dell’antefatto degli aeromobili ad alta quota esistenti e delle loro configurazioni. Il quarto capitolo `e dedicato interamente alla stratosfera, ambiente operativo esclusivo per questa tipologia di velivolo. Nel quinto capitolo si entra nel vivo del concetto di HAPS vero e proprio con attenzione anche alle normative che li regolamentano. Gli ultimi capitoli saranno, invece, dedicati interamente alla progettazione vera e propria, fulcro di questa tesi.