Allegato B (artt. 8 e 10 del bando) PROGRAMMA DELLE PROVE D'ESAME DEL CONCORSO PER LA NOMINA A SOTTOTENENTE DI VASCELLO IN SERVIZIO PERMANENTE NEL RUOLO NORMALE DEL CORPO DEL GENIO NAVALE SPECIALITA' AEROSPAZIALE 1. PROVE SCRITTE (art. 8 del bando). I concorrenti dovranno sostenere le seguenti due prove scritte: a) 1^ prova, consistente nello svolgimento, nel tempo massimo di otto ore, di un progetto preliminare su argomenti tratti dal programma della prova orale nella materia di "costruzioni aeronautiche"; b) 2^ prova, consistente nello svolgimento, nel tempo massimo di otto ore, di un progetto preliminare su argomenti tratti dal programma della prova orale nella materia di "meccanica del volo". 2. PROVA ORALE (art. 10 del bando). La prova consistera' in un'interrogazione nelle seguenti materie: a) Motori per aeromobili: Richiami di termofluidodinamica. Considerazioni generali sui propulsori. Determinazione dei parametri fondamentali. I cicli di turbina a gas ideali e reali. Analisi dei principali propulsori in condizioni di progetto: il turbogetto semplice, il turbofan, il turboelica, il pulsogetto. Cenni al comportamento fuori dalle condizioni di progetto. I metodi per incrementare la spinta. Analisi dei componenti: prese dinamiche, camere di combustione, ugelli, turbomacchine (compressore radiale centrifugo, compressore assiale, turbina assiale). Motori alternativi per impiego aeronautico. b) Meccanica del volo: Equazioni del moto del corpo. Terne di riferimento. Forze di origine aerodinamica e forze propulsive. Linearizzazione delle equazioni del moto. Terne di stabilita'. Derivate di stabilita'. Prestazioni dei velivoli e degli elicotteri. Fattore di carico. Inviluppo di volo. L'autorotazione e la vite. Autonomie oraria e chilometrica. Stabilita' statica e stabilita' dinamica, longitudinale e latero-direzionale. Qualita' di volo. Le prove di volo. Equazione del controllo. Sistemi di controllo. Effetti delle raffiche. c) Meccanica del volo spaziale: Concetti generali. Sistemi di riferimento geocentrici ed eliocentrici. L'ambiente spaziale. Forze gravitazionali e loro distribuzione. Riferimenti temporali. Ascesa all'orbita. Equazione del moto del razzo vettore. Il razzo polistadio. Fasi propulse e fasi di coasting, tempi di distacco e loro ottimizzazione. Cenni sul problema dei due corpi e dei tre corpi. Controllo d'assetto. Equazione del moto intorno al baricentro. d) Gasdinamica: Effetti di comprimibilita'. Velocita' del suono. Classificazione dei flussi in base al numero di Mach. I principi di conservazione: formulazione integrale, conservativa e quasi lineare. Relazioni di salto. Onde d'urto e discontinuita' di contatto. Flussi quasi - unidimensionali stazionari. Funzionamento di ugelli, prese d'aria e gallerie supersoniche. Teoria delle caratteristiche. Flussi unidimensionali non stazionari. Equazione delle onde. Interazione di onde di espansione e urti. Problema di Riemann. Flussi quasi unidimensionali non stazionari. Flussi bidimensionali stazionari. Similitudine sub, super e trans-sonica. Teoria di Ackeret. Flussi supersonici. Metodo delle caratteristiche. Urti obliqui e curvi. Interazioni urto-espansione. Profili supersonici. Metodo delle singolarita'. Ali supersoniche e freccia e a delta. Flussi transonici. Teoria di Sauer. e) Endoreattori: Elementi generali della propulsione per endoreazione. Principio di funzionamento degli endoreattori; classificazione dei propulsori secondo le applicazioni e i campi di impiego; prestazioni degli endoreattori. Endoreattori chimici: gasdinamica dell'ugello propulsivo e aerotermochimica dei prodotti di combustione. Endoreattori chimici a propellente solido: caratteristiche generali del sistema propulsivo e dei propellenti solidi; geometria della superficie di combustione e analisi del processo di combustione del grano di propellente; problemi di raffreddamento; balistica interna e componenti ausiliari del propulsore. Endoreattori chimici a propellente liquido: caratteristiche generali del sistema propulsivo e dei propellenti liquidi; geometria della camera di combustione, serbatoi, sistemi di alimentazione e di raffreddamento; analisi del processo di combustione e componenti ausiliari del propulsore. Analisi di missione di un endoreattore. f) Costruzioni aeronautiche: Introduzione generale carichi di volo. Descrizione delle strutture aeronautiche - Materiali di impiego aeronautico. Problemi generali di instabilita' dell'equilibrio elastico - Instabilita' di aste - Instabilita' di piastre compresse - Profilati - Comportamento post critici - Carico massimo sopportabile - Strutture sandwich - Sollecitazioni termiche - Cenni sulla fatica. Dinamica strutturale. Aeroelasticita' statica - Aeroelasticita' dinamica. g) Aerodinamica: Atmosfera standard forze e momenti. Teorema di Buckingham. Similitudine dinamica. Centro di pressione e coefficienti di portanza e resistenza. Gradiente, divergenza e rotore. Laplaciano. Teoremi di Green-Gauss e di Stokes. Potenziale scalare e p. vettore. Tensore gradiente di velocita'. Descrizione euleriana e lagrangiana, linee di corrente, traiettorie, l. di fumo. Derivata materiale. Accelerazione. Volume di controllo e sistema. Teoria del trasporto di Reynolds. Equazioni di Navier-Stokes. Equazioni di Eulero. Altezza piezornetrica. Variazione della pressione con la quota nei gas in quiete. Eq. di Bernoulli. Flusso in condotto convergente-divergente. Misure di portata e di velocita'. Flusso a corpo semi-infinito e cilindro circolare. Paradosso di d'Alambert. Flusso intorno al cilindro rotante. Teorema di Kutta-Joukowsky. Potenziale complesso e variabili complesse. Flusso potenziale intorno ad un profilo alare portante. Teorema di Blasius. Cenni su trasformazioni conformi. Flusso potenziale intorno a cilindro ellittico. Equazioni dello strato limite dello s.l. Soluzioni simili. Spessore di spostamento e sp. di quantita' di moto. Equazione integrale di Von Karman. Teoria do Glauert. Ala finita: velocita' e resistenza indotta. Sistema dei vortici a staffa. Distribuzione ellittica della circolazione. Turbolenza: valori medi e fluttuazioni. Sforzi di Reynolds. Equazioni del moto mediate. Bilancio energetico del moto medio e del moto turbolento: trasferimento e dissipazione dell'energia cinetica turbolenta. Turbolenza di parete. La prova orale avra' la durata di almeno 1 ora. Inoltre, la commissione esaminera' i concorrenti sugli elaborati svolti dai medesimi in sede di prove scritte. 3. PROVA ORALE FACOLTATIVA DI LINGUA STRANIERA (art. 10, comma 5 del bando). La prova, della durata massima di 15 minuti, si svolgera' con le seguenti modalita': a) breve colloquio a carattere generale; b) lettura di un brano di senso compiuto, sintesi e valutazione personale; c) conversazione guidata che avra' come spunto il brano.