Stato dell'arte delle opzioni progettuali per i turbojet di piccola taglia per velivoli autonomi (UAV)

The thesis analyzes the state of the art in design options for turbojet engines implemented in unmanned aerial vehicles (UAVs), with the aim of identifying existing designs and potential future developments. The analysis begins with a description of the basic architecture of the turbojet engine, examining the configuration and operation of its main components (compressor, turbine, combustion chamber, diffuser, and exhaust nozzle), and referencing the physical principles and fundamental equations that govern its thermodynamic and fluid dynamic behavior. The core focus of the thesis is on the miniaturization of the turbojet engine, particularly the engineering solutions that have been adopted or are currently under development, as well as the challenges associated with downsizing. The thesis concludes with an overview of the most widespread design choices currently available on the market, highlighting common trends and the most promising technologies for the future development of turbojet propulsion systems dedicated to UAVs.

La tesi analizza lo stato dell'arte delle opzioni progettuali per motori turbojet implementati nei velivoli senza pilota (UAV), con l'obiettivo di individuare i progetti attualmente esistenti e i possibili sviluppi futuri. L’analisi si apre con una descrizione dell’architettura di base del motore turbojet, esaminando la configurazione e il funzionamento dei suoi principali componenti (compressore, turbina, camera di combustione, diffusore e ugello di scarico) e richiama i principi fisici e le equazioni fondamentali che ne regolano il comportamento termodinamico e fluidodinamico. Il focus della tesi è dedicato alla miniaturizzazione del motore turbojet, in particolare alle soluzioni ingegneristiche adottate o in corso di sviluppo e alle problematiche legate al ridimensionamento. Si conclude, infine, con una panoramica delle scelte progettuali attualmente più diffuse sul mercato, evidenziando le tendenze comuni e le tecnologie più promettenti per il futuro sviluppo di propulsori turbojet dedicati agli UAV.