Nel presente lavoro viene descritto un metodo per
l'ottimizzazione della traiettoria di rientro durante la fase di analisi di
missione. La metodologia si basa sull'ottimizzazione sequenziale dell’angolo
d’attacco e dell’angolo di bank. In particolare, viene prima effettuata
l’ottimizzazione del profilo di angolo d’attacco al fine di ottenere un
corridoio di rientro abbastanza largo e garantire quindi la capacità di
reagire a condizioni off-nominal all’interfaccia di rientro. In questo modo si
ottiene la possibilità di modulare il downrange per raggiungere le condizioni
terminali all’interfaccia TAEM. La capacità di modulare il downrange viene determinata
come differenza tra il downrange ottenuto con un valore minimo dell'angolo di
bank e quello ottenuto con un valore massimo. Utilizzando il profilo
ottimizzato di angolo d’attacco, viene poi calcolata una traiettoria di
riferimento all'interno del corridoio di rientro attraverso l'ottimizzazione del
profilo di angolo di bank. Questa ottimizzazione viene effettuata con lo scopo
di minimizzare la distanza del punto finale della traiettoria dall'interfaccia
TAEM assicurando che tutti i vincoli di missione siano soddisfatti. Il
vantaggio di questa ottimizzazione sequenziale è quello di consentire la
pianificazione del profilo di angolo d’attacco nominale e sfruttare le
capacità del veicolo in termini di corridoio di rientro e di flessibilità nel
modulare il downrange disponibile. La metodologia descritta è stata applicata
ad un caso di studio riguardante la missione di rientro del veicolo FTB 3, un laboratorio
volante progettato dal Centro Italiano Ricerche Aerospaziali (CIRA) per la validazione
in volo di tecnologie abilitanti per il rientro atmosferico. I risultati mostrano
che l'ottimizzazione del corridoio di rientro permette di sfruttarne efficacemente
l’ampiezza migliorando così la flessibilità di missione.