Accesso

USV - Unmanned Space Vehicle

Obiettivo

Il programma si pone due obiettivi principali:

  • il consolidamento di competenze ingegneristiche di sistema, dedicate allo studio ed alla progettazione di piattaforme spaziali per all'accesso allo spazio, il rientro da orbita ed esplorazione dell'universo
  • lo sviluppo tecnologico di soluzioni innovative necessarie alla realizzazione dei sistemi sopra menzionati che, partendo da un grado di conoscenza a basso TRL, arrivi alla qualifica al volo e quindi all'integrazione a bordo del veicolo/sistema.

Attività nel progetto CIRA

Il CIRA, attraverso il coinvolgimento di molteplici Unità Operative, svolge attività di ingegneria di sistema, partendo dall'analisi di missione e concept design della piattaforma, definisce la configurazione ed elabora l'aero-database dal quale si estraggono i carichi termo-meccanici che guidano la progettazione del veicolo. Inoltre cura la progettazione di dettaglio di alcuni sottosistemi, quali ad esempio quello di protezioni termiche, di landing, del payload e della parte scientifica e di misura.

Dal punto di vista tecnologico, stimola l'approfondimento e lo sviluppo di specifiche tematiche tecnico-scientifiche all'interno dei propri laboratori ed in sinergia con altri centri di ricerca italiani, per poterne derivare applicazioni integrabili all'interno del sistema in fase di progettazione.

Programma

​Il Programma USV, nel corso degli anni ha sempre mirato allo sviluppo di tecnologie abilitanti per futuri sistemi di accesso e rientro spaziali e di volo trans-atmosferico, puntando al consolidamento della leadership nazionale nel settore delle tecnologie e dei sistemi di rientro, raccogliendo e valorizzando le esperienze maturate e le future iniziative italiane ed europee in chiave sinergica. A tal fine sono stati previsti dei laboratori volanti, denominati Flight Test Bed, da impiegare per una serie di campagne di volo che coprono l'intero inviluppo di rientro atmosferico da orbita LEO (Low Earth Orbit), passando dal segmento transonico/supersonico in bassa atmosfera (< 35 Km) al segmento ipersonico ad alta energia (<120 Km). Le missioni in bassa atmosfera sono state eseguite nell'inviluppo operativo del progetto USV1, utilizzando palloni stratosferici per raggiungere le quote di sgancio, mentre le missioni di rientro orbitale sono state fatte confluire nella partecipazione a programmi europei quali IXV e SPACE RIDER/PRIDE.

In ognuna delle missioni USV, sono stati previsti esperimenti in volo, in diverse condizioni di prova ed in scenari operativi a complessità crescente, al fine di testare nuove tecnologie nell'ambito dell'aerodinamica, dei materiali innovativi, dei sistemi di guida e controllo, nonché di convalidare le metodologie di analisi e progetto e la modellistica ad esse associata, mediante correlazione dei dati di volo con i dati delle analisi e delle sperimentazioni a terra, compiute preliminarmente al volo. Le principali milestone raggiunte sono i due test in volo trans-atmosferico dei velivoli Castore (2007) e Polluce (2010). E' da rimarcare che anche grazie all'heritage nazionale maturata e consolidatasi nel programma USV, durante il cui svolgimento hanno concorso molteplici realtà italiane del mondo dell'industria, della ricerca e della piccola e media impresa, il programma europeo IXV, conclusosi con pieno successo nel 2015, è stato fortemente caratterizzato dalla partecipazione italiana.

Per quanto riguarda le attività future, con specifico riferimento alla tematica del rientro da orbita, il programma USV sarà sostanzialmente articolato su linee di ricerca e sviluppo tecnologico strettamente collegate e sinergiche all'attuale coinvolgimento italiano e di CIRA, in particolare, nel Programma europeo SPACE RIDER/PRIDE

Basti pensare al progetto tecnologico Space Hot Structures (SHS), parte integrante del programma USV, che ha come obiettivo lo sviluppo, la progettazione, realizzazione e qualifica di un componente altamente critico del veicolo PRIDE, rappresentato dal body flap ceramico. Tale progetto ha anche l'ambizione di creare a livello nazionale e con il determinante contributo di partner industriali, una capacità nazionale strategica di progettazione e realizzazione di parti strutturali in materiale ceramico resistente alle alte temperature.

Un'ulteriore linea tecnologica è implementata nel progetto CLAE che è focalizzato sulla post-flight analysis della missione IXV. Dall'analisi e processamento dei dati di volo è prevista la verifica ed il miglioramento dei modelli numerici previsionali utilizzati nella fase di progettazione, per definire l'aerodatabase e dimensionare il sistema di protezioni termiche del veicolo. 

E' inoltre previsto uno studio del sottosistema "ala", che integrando dispositivi che la rendano dispiegabile, sia imbarcabile su una piattaforma di rientro a cui sia richiesta la capacità di volo controllato anche nei regimi di basso ipersonico e transonico, fino alla possibilità di atterraggio su pista come un aereo da trasporto civile. Tale filone di ricerca va a complementare quanto rappresentato dai requisiti di missione/sistema di PRIDE.

 

 

  • data inizio: sabato 1 gennaio 2000
  • durata:

 Riutilizzo elemento catalogo

martedì 20 settembre 2016
116
venerdì 18 novembre 2016
USV
Aerothermodynamics, Structures and Materials, Adptive Structures, Space - Technology Integration and Flight Demostrators
Il programma Unmanned Space Vehicle sviluppa sistemi e tecnologie per un accesso allo spazio indipendente, affidabile ed efficace con l’obiettivo di sviluppare tecnologie per il trasporto ipersonico ...
Advanced Manufacturing Processes & Technologies, Material and processes for spatial applications, Smart Materials and Structures for spatial applications, Flight/Ground Tests
Plasma Wind Tunnel Complex, Advanced Materials and Processes, Laboratorio Strutture Adattive (LASA)

 

 

USV - Unmanned Space Vehicle <img alt="" src="http://webtest.cira.it/PublishingImages/usv%20in%20orbita%20gdb.jpg" style="BORDER:0px solid;" />https://www.cira.it/it/spazio/accesso-allo-spazio-satelliti-ed-esplorazione/usv/USV - Unmanned Space VehicleUSV - Unmanned Space Vehicle <p>Il programma si pone due obiettivi principali:</p><ul><li>il consolidamento di competenze ingegneristiche di sistema, dedicate allo studio ed alla progettazione di piattaforme spaziali per all'accesso allo spazio, il rientro da orbita ed esplorazione dell'universo</li><li>lo sviluppo tecnologico di soluzioni innovative necessarie alla realizzazione dei sistemi sopra menzionati che, partendo da un grado di conoscenza a basso TRL, arrivi alla qualifica al volo e quindi all'integrazione a bordo del veicolo/sistema.</li></ul><p>​Il Programma USV, nel corso degli anni ha sempre mirato allo sviluppo di tecnologie abilitanti per futuri sistemi di accesso e rientro spaziali e di volo trans-atmosferico, puntando al consolidamento della leadership nazionale nel settore delle tecnologie e dei sistemi di rientro, raccogliendo e valorizzando le esperienze maturate e le future iniziative italiane ed europee in chiave sinergica. A tal fine sono stati previsti dei laboratori volanti, denominati Flight Test Bed, da impiegare per una serie di campagne di volo che coprono l'intero inviluppo di rientro atmosferico da orbita LEO (Low Earth Orbit), passando dal segmento transonico/supersonico in bassa atmosfera (< 35 Km) al segmento ipersonico ad alta energia (<120 Km). Le missioni in bassa atmosfera sono state eseguite nell'inviluppo operativo del progetto USV1, utilizzando palloni stratosferici per raggiungere le quote di sgancio, mentre le missioni di rientro orbitale sono state fatte confluire nella partecipazione a programmi europei quali IXV e SPACE RIDER/PRIDE. </p><p style="text-align:justify;">In ognuna delle missioni USV, sono stati previsti esperimenti in volo, in diverse condizioni di prova ed in scenari operativi a complessità crescente, al fine di testare nuove tecnologie nell'ambito dell'aerodinamica, dei materiali innovativi, dei sistemi di guida e controllo, nonché di convalidare le metodologie di analisi e progetto e la modellistica ad esse associata, mediante correlazione dei dati di volo con i dati delle analisi e delle sperimentazioni a terra, compiute preliminarmente al volo. Le principali milestone raggiunte sono i due test in volo trans-atmosferico dei velivoli Castore (2007) e Polluce (2010). E' da rimarcare che anche grazie all'heritage nazionale maturata e consolidatasi nel programma USV, durante il cui svolgimento hanno concorso molteplici realtà italiane del mondo dell'industria, della ricerca e della piccola e media impresa, il programma europeo IXV, conclusosi con pieno successo nel 2015, è stato fortemente caratterizzato dalla partecipazione italiana. </p><p style="text-align:justify;">Per quanto riguarda le attività future, con specifico riferimento alla tematica del rientro da orbita, il programma USV sarà sostanzialmente articolato su linee di ricerca e sviluppo tecnologico strettamente collegate e sinergiche all'attuale coinvolgimento italiano e di CIRA, in particolare, nel Programma europeo SPACE RIDER/PRIDE</p><p style="text-align:justify;">Basti pensare al progetto tecnologico Space Hot Structures (SHS), parte integrante del programma USV, che ha come obiettivo lo sviluppo, la progettazione, realizzazione e qualifica di un componente altamente critico del veicolo PRIDE, rappresentato dal body flap ceramico. Tale progetto ha anche l'ambizione di creare a livello nazionale e con il determinante contributo di partner industriali, una capacità nazionale strategica di progettazione e realizzazione di parti strutturali in materiale ceramico resistente alle alte temperature.</p><p style="text-align:justify;">Un'ulteriore linea tecnologica è implementata nel progetto CLAE che è focalizzato sulla post-flight analysis della missione IXV. Dall'analisi e processamento dei dati di volo è prevista la verifica ed il miglioramento dei modelli numerici previsionali utilizzati nella fase di progettazione, per definire l'aerodatabase e dimensionare il sistema di protezioni termiche del veicolo.  </p><p style="text-align:justify;">E' inoltre previsto uno studio del sottosistema "ala", che integrando dispositivi che la rendano dispiegabile, sia imbarcabile su una piattaforma di rientro a cui sia richiesta la capacità di volo controllato anche nei regimi di basso ipersonico e transonico, fino alla possibilità di atterraggio su pista come un aereo da trasporto civile. Tale filone di ricerca va a complementare quanto rappresentato dai requisiti di missione/sistema di PRIDE. </p><p style="text-align:justify;"> </p><p style="text-align:justify;"> </p><p>Il CIRA, attraverso il coinvolgimento di molteplici Unità Operative, svolge attività di ingegneria di sistema, partendo dall'analisi di missione e concept design della piattaforma, definisce la configurazione ed elabora l'aero-database dal quale si estraggono i carichi termo-meccanici che guidano la progettazione del veicolo. Inoltre cura la progettazione di dettaglio di alcuni sottosistemi, quali ad esempio quello di protezioni termiche, di landing, del payload e della parte scientifica e di misura.</p><p>Dal punto di vista tecnologico, stimola l'approfondimento e lo sviluppo di specifiche tematiche tecnico-scientifiche all'interno dei propri laboratori ed in sinergia con altri centri di ricerca italiani, per poterne derivare applicazioni integrabili all'interno del sistema in fase di progettazione. </p>1999-12-31T23:00:00Z

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