Il corso introduce gli studenti allo studio della dinamica del velivolo.
Sono presentati i principi fondamentali e le tecniche per la modellazione matematica, l'analisi della controllabilità e stabilità e per la valutazione delle qualità di volo, con alcuni cenni sui sistemi di aumento della stabiltà.

Sistema di controllo principale, terne di riferimento fondamentali. (4 ore)

Equazioni di bilancio della quantità di moto e del momento della quantità di moto. Matrici di trasformazione. Angoli di Eulero. Determinazione dell’orientamento e della traiettoria. (3 ore)

Stabilità statica longitudinale: rigidezza di beccheggio, punto neutro. Controlo longitudinale. Momento di cerniera. Stabilità a comandi liberi. Alette di trim. Forza di controllo e relativo gradiente. Servo alette. Stabilità in manovra: forza di controllo per g. (12 ore)

Stabilità statica latero-direzionale: criterio di stabilità direzionale. Rigidezza di imbardata. Controllo direzionale. Stabilità laterale: rigidezza di rollio. Controllo laterale. (5 ore)

Stabilità dinamica: metodo delle piccole perturbazioni. Linearizzazione delle equazioni del moto. Sviluppo dei termini aerodinamici in forma linearizzata: metodo di Bryan. Derivate di stabilità. Equazioni longitudinali e latero-direzionali in forma di stato. Soluzione dell'equazione di stato con il metodo della trasformata di Laplace.
Autovalori ed autovettori della dinamica longitudinale. Modi caratteristici: fugoide e corto periodo. Criterio generale di stabilità statica longitudinale. Modelli semplificati del moto fugoide e del moto di corto periodo. Risposta stazionaria e istantanea. Effetti del gradiente di densità e della posizione del baricentro.
Dinamica latero-direzionale: autovalori ed autovettori, moti spirale e di rollio, moto di dutch roll. Modelli semplificati. Risposta ai comandi latero-direzionali. (22 ore)

Qualità di volo e di pilotaggio. Sistemi di controllo automatico: generalità e scopi. (11 ore)

Esercitazioni in aula (18 ore)

Lavori/progetti di gruppo (si completano fuori dell'orario di lezione) con stesura di una relazione finale. (11 ore)

Testo ufficiale
- B. Etkin, L.D. Reid, Dynamics of Flight, Stability and Control, John Wiley & Sons, New York, 1996.