Implementiamo metodologie avanzate di fluidodinamica computazionale (Computational Fluid Dynamics CFD), per migliorare la precisione e l'efficienza nell'analisi aerodinamica di aerei ed elicotteri. L’attività include i test di strumenti CFD innovativi, la conduzione di simulazioni con modelli scale-resolving (Scale-Resolving Simulations – SRS), lo sfruttamento della potenza del supercomputer davinci-1 per condurre simulazioni di grandi dimensioni ad alta fedeltà e l’integrazione di sofisticati algoritmi AI/ML.

Lavoriamo alla progettazione e sviluppo full-stack di una piattaforma web digital twin denominata Digital Flight Lab. Questo software sfrutta l'ingegneria di sistema basata su modelli (Model-Based System Engineering - MBSE) e consente agli utenti di eseguire simulazioni multidisciplinari, al fine di migliorare le pratiche di ingegneria dei sistemi. Offre un ambiente dinamico e cooperativo che digitalizza l’intero processo di progettazione dell’aeromobile e migliora il teaming uomo/macchina e l’interoperabilità.

Sviluppiamo tecniche avanzate di simulazione e integrazione nella piattaforma Digital Flight Lab (DFL) in un contesto di sistemi eterogenei. L'integrazione di modelli molto diversi richiede la creazione di interfacce specifiche (Functional Mock-up Interfaces - FMI) e orchestratori di simulazione basati sulla natura dei modelli stessi e adottando l'approccio MBSE (Model-Based System Engineering), basato sullo standard SysML (Systems Modeling Language). Lo sviluppo di queste tecniche è fondamentale nella fase di verifica e validazione (V&V) che utilizza metodi formali e semi-formali (Certification by Simulation).

Sviluppiamo flussi di lavoro personalizzati per l'ottimizzazione multidisciplinare nella progettazione aerospaziale, impiegando simulazioni ad alta fedeltà. L'utilizzo di modelli di ordine ridotto (Reduced Order Model – ROM) consente la creazione di rappresentazioni virtuali dinamiche di componenti e sistemi, replicando accuratamente le condizioni dell'aereo per l'esplorazione in tempo reale. L'integrazione di queste simulazioni in ambienti di realtà virtuale e aumentata (VR/AR) offre un feedback immediato su modelli e simulazioni, consentendo agli specialisti di comprendere fenomeni fisici complessi attraverso l'interazione diretta con modelli virtuali.

Sfruttiamo il potenziale trasformativo dei gemelli digitali per supportare la progettazione preliminare di configurazioni di aeromobili all'avanguardia. Il digital twin funge da replica virtuale dell’aereo, fornendo modelli di simulazione in tempo reale che riflettono accuratamente le prestazioni e il comportamento dinamico dell’aereo in varie condizioni di volo. Sfruttando le tecniche di ottimizzazione della progettazione multidisciplinare (Multi-Disciplinary Optimisation – MDO) nel processo di progettazione, si possono valutare simultaneamente molteplici obiettivi e vincoli di progettazione, esplorando soluzioni innovative e portando a velivoli più efficienti, sostenibili e ad alte prestazioni.