Veicoli ipersonici: al via il progetto HERMES

Il finanziamento PRIN per l’ottimizzazione dei processi di progettazione

Il volo ipersonico è attualmente un tema di grande interesse sia per la ricerca accademica che per l'industria spaziale moderna. Tra gli esempi di veicoli ipersonici – che viaggiano cioè a velocità molto più elevate di quella del suono - si possono citare le capsule per il rientro degli astronauti nell'atmosfera terrestre, i lanciatori riutilizzabili, velivoli sperimentali per il volo in alta quota o capsule lanciate su traiettorie sub-orbitali per il turismo spaziale.

Il progetto HERMES (Hypersonic vehicles Enhancement via Robust Multi-fidelity optimization for the Exploitation of Space), che ha recentemente preso il via con il coordinamento di Giulio Gori, ricercatore presso il Dipartimento di Scienze e Tecnologie Aerospaziali del Politecnico di Milano, e Francesco Bonelli, ricercatore presso il Politecnico di Bari, ha l’obiettivo di ottimizzare i processi di progettazione di questo tipo di veicoli.

Per ottimizzare il design e le prestazioni dei veicoli ipersonici è importante potersi affidare a modelli matematici capaci di fornire previsioni accurate rispetto ai complessi fenomeni fisici che caratterizzano il volo ipersonico. Questo processo di ottimizzazione è, inoltre, inevitabilmente ostacolato dalle molteplici fonti di incertezza dovute a limiti nella conoscenza scientifica in questo ambito. Di conseguenza, è necessario adottare un approccio robusto al design di nuovi velivoli ipersonici; questo tipo di approccio però, attualmente, comporta inaccettabili costi computazionali.

Attraverso lo sfruttamento di modelli matematici di diversa fedeltà, il progetto HERMES si pone come obiettivo quello di sviluppare nuove metodologie a basso costo computazionale per l'ottimizzazione robusta di velivoli ipersonici. L'integrazione di informazioni caratterizzate da diversa quantità e qualità permette di complementare la base di dati disponibile e sviluppare metodologie più efficienti. Il fine ultimo è quello di innovare il design dei velivoli ipersonici, migliorandone prestazioni ed efficienza di volo e in ultima battuta ridurre il costo di lancio e di accesso allo spazio.

Il progetto HERMES è finanziato nell'ambito del programma PRIN2022 (Project n. 2022YPMRNW).