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Scheda Riassuntiva
Anno Accademico 2004/2005
Facoltà Scuola di Ingegneria Industriale
Insegnamento 072651 - TECNOLOGIE E MATERIALI SPAZIALI
Docente Di Landro Luca Angelo
Cfu 7.50 Tipo insegnamento Monodisciplinare


Programma dettagliato e risultati di apprendimento attesi

 

Obiettivi e contenuti del corso

Il corso intende fornire allo studente le conoscenze di base sui materiali e delle tecnologie che trovano utilizzo nelle costruzioni spaziali (lanciatori e loro serbatoi, satelliti, vele e schermi solari, antenne e stazioni spaziali, veicoli da rientro e da esplorazione della superficie planetaria), sia per impieghi strutturali, che per più generali impieghi funzionali.  Vengono perciò considerati i materiali metallici per impieghi spaziali, quelli polimerici per le strutture gossamer, i compositi, i refrattari, gli isolanti e gli ablativi, nonché gli smart materials.  Si analizzano le problematiche tipiche di ambiente spaziale: mass-loss, out-gassing, ossidazione ed erosione da idrogeno atomico, impatto da micro-meteoriti, iper-temperature al rientro in atmosfera, parametri ambientali estremi (vuoto, estremamente basse/alte temperature.  Sono approfondite le tecnologie di produzione e di assemblaggio dei metalli, dei compositi e degli smart materials.  Vengono infine trattate le tecniche di controllo non distruttivo,  i problemi connessi con l’organizzazione ed il co-ordinamento della produzione, nonché gli aspetti connessi con l’assicurazione di qualità.

 

Descrizione degli argomenti trattati

Problematiche generali: Architetture convenzionali dei veicoli spaziali: lanciatori e loro serbatoi, satelliti, vele e schermi solari, antenne e stazioni spaziali, veicoli da rientro e da esplorazione della superficie planetaria. Ottimizzazione: criteri e indici di merito per la scelta dei materiali e delle tecnologie in campo spaziale.

Tecnologie leghe metalliche: Generalità sulle principali leghe metalliche e loro tecnologie.  Metalli per impieghi speciali: schermatura e riflessione delle radiazioni cosmiche (metalli ad alto peso molecolare e metalli nobili).  Problemi di compatibilità termoelastica.  Tecnologie di produzione e di collegamento

Tecnologie materiali polimerici: Materiali polimerici e tecnologie per le "gossamer structures" (membrane spaziali, strutture "deployable", gonfiabili ed espandibili in genere).  Membrane, tessuti, film; rivestimenti, protezioni e stratificazioni; deployment e rigidizzazione.

Tecnologie materiali compositi: Generalità sui materiali compositi e loro tecnologie.  Strutture speciali: sandwich e ibride metallo-composito.  Problematiche e tecnologie.  Metodi di collegamento e problemi di compatibilità. Problematiche peculiari delle costruzioni spaziali: mass-loss, out-gassing, ossidazione ed erosione da idrogeno atomico impatto da micro-meteoriti. Materiali e tecnologie per i satelliti e le stazioni spaziali. Materiali e tecnologie per i lanciatori ed i serbatoi supplementari

Tecnologie e materiali per ambienti estremi: Materiali e tecnologie per strutture operanti in ambienti estremi (veicoli da rientro).  Tecnologie delle ceramiche, dei compositi a matrice ceramica ed a matrice metallica.  Materiali e tecnologie per la protezione termica.  Isolanti, refrattari ed ablativi. Problematiche peculiari delle costruzioni spaziali: iper-temperature al rientro in atmosfera, parametri ambientali estremi (vuoto, estremamente basse/alte temperature). Materiali e tecnologie per i sistemi di propulsione spaziale.

Smart materials and structures: Materiali e tecnologie per le "smart structures" (strutture reticolari, antenne e vele attuate e controllate).  Leghe a memoria di forma, ceramiche e polimeri piezoelettrici e piezoresistivi, compositi inglobanti fibre ottiche).

Tecniche di controllo, produzione, qualità: Tecniche di controllo non distruttivo. Organizzazione, integrazione e co-ordinamento della produzione.  Qualità.

 


Note Sulla Modalità di valutazione
Organizzazione del corso e modalità di verifica Il corso sarà costituito da 58 ore di lezione in aula, 6 ore di esercitazione in aula sotto forma di seminari tenuti da esperti dell’industria, 6 ore di esercitazione in aula informatizzata e 8 ore di laboratorio sperimentali nei laboratori tecnologici Le modalità di verifica consisteranno in un esame orale, eventualmente integrato al momento da semplici esercizi scritti. L’esame verrà sostenuto davanti alla commissione costituita dai docenti del Politecnico che hanno tenuto il corso.

Bibliografia

Testi consigliati

- Dispense del Corso

- Copie dei trasparenti proiettati durante il corso

- Marchetti, Felli: “Tecnologie Aeronautiche”, Editrice ESA, Roma

- Marchetti, Cutolo: “Tecnologie dei Materiali Compositi”, Editrice ESA, Roma

- Noor: “Structures Technology for Future Aerospace Sytems”, AIAA Vol.188, Reston

- Dunn: “Metallurgical Ass. of  Spacecraft Parts and Materials, John Wiley & Sons, New York

 


Mix Forme Didattiche
Tipo Forma Didattica Ore didattiche
lezione
58.0
esercitazione
12.0
laboratorio informatico
0.0
laboratorio sperimentale
0.0
laboratorio di progetto
8.0

Informazioni in lingua inglese a supporto dell'internazionalizzazione
Insegnamento erogato in lingua Italiano
schedaincarico v. 1.6.5 / 1.6.5
Area Servizi ICT
12/05/2021