X-FAST (eXternally Fed AeroSpace Transportation): General Formulation And Analysis of a Take-Off Auxiliary Device
L'obiettivo principale della Tesi di Dottorato è stato quello di: definire le principali caratteristiche di sistema di un dispositivo di assistenza al decollo X-FAST (eXternally Fed AeroSpace Transportation), capace di alimentare esternamente un endoreattore nella primissima fase di volo (O(0-500 [m])). Le metodologie sviluppate sono state teoriche, analitiche e numeriche. I modelli sviluppati sono stati implementati in ambienti Matlab e Simulink. Nell'ambito della ricerca svolta sono state definite le prindipali caratteristiche di sistema di tale dispositivo ausiliario al decollo, sono stati definiti i modelli matematici per la valutazione del moto e quelli per la determinazione dei principali parametri di progetto. Inoltre, sono state svolte delle analisi parametriche al fine di comprendere i guadagni derivanti dall'impiego di X-FAST su sistemi di lancio di applicazione industriale; si sono determinati gli ordini di grandezza tipici dei principali parametri ingegneristici. Infine sono state identificate le principali aree critiche di progetto (e.g. carichi meccanici nel sistema di trasferimento di propellente, potenza, pressione nel sistema di pompaggio, etc.) rientrano in tipici range di utilizzo di applicazioni dell'ingegneria civile ed industriale. I principali risultati ottenuti hanno messo in luce i rimarchevoli guadagni in prestazioni ottenibili mediante l'impiego del sistema X-FAST su sistemi di lancio. L'idea su cui si basa il sistema X-FAST è originale nella sua concezione e nel suo impiego. L'impiego di tale sistema può comportare una migliore dipendenza funzionale dei parametri di missione dai rapporti di massa. Tale ricerca ha suscitato interesse in un'ampia parte della comunità scientifica, istituzionale ed industriale coinvolta; in particolare, ma non solo, di vari gruppi di settore dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA). In campo industriale sono immaginabili ricadute nel settore dei lanciatori tradizionali per la messa in orbita di micro-satelliti e piattaforme e nel settore dei missili balistici a breve, medio e lungo raggio. Inoltre sono auspicabili molteplici trasferimenti tecnologici sia nell'aviazione, per le potenziali applicazioni ad elicotteri ed aerei (sia a decollo orizzontale che verticale) che nell'industria civile e militare per quanto riguarda lo sviluppo di sottosistemi e tecnologie che ne possono derivare.