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2026-2027 DWU: Sfida di progettazione ingegneristica per le scuole superiori

Articoli da NASA

Il tema della sfida 2026-2027 è «Fueling Flight Design Challenge: New Energy Systems» («Sfida di progettazione per alimentare il volo: nuovi sistemi energetici»).

Poiché un numero sempre maggiore di aeromobili entra a far parte del National Airspace System (NAS) degli Stati Uniti, la NASA e i partner della FAA, delle università e dell’industria aeronautica cercano modi per aumentare la sicurezza, rendere il volo più accessibile, trovare nuovi combustibili per gli aeromobili e ridurre il tempo che passeggeri e merci trascorrono in volo. La Dream with Us Challenge di quest’anno si concentra sui nuovi combustibili per aeromobili e su come anche l’aggiunta di un solo nuovo combustibile cambierà sia gli aeromobili su cui viene utilizzato sia gli aeroporti da cui gli aeromobili decollano e in cui atterrano.

La sfida «Fueling Flight Design Challenge: New Energy Systems» è aperta agli studenti delle scuole medie e superiori, con un’attività diversa per le squadre delle scuole medie e per quelle delle scuole superiori. Le squadre di entrambe le categorie si concentreranno sull’introduzione nell’ambiente aeronautico di una fonte emergente di combustibile per aeromobili: il gas naturale liquefatto (LNG). Ciò richiederà alle squadre di approfondire la conoscenza dell’LNG, di come potrebbe essere utilizzato nell’aviazione, dei vantaggi di un’ulteriore fonte di combustibile e dei cambiamenti che sarebbe necessario apportare agli aeromobili e agli aeroporti per adattarsi a queste novità.

Fin dagli albori dell’aviazione, gli aeromobili commerciali si sono basati su progetti e infrastrutture tradizionali. Gli aeromobili hanno avuto una configurazione simile, detta «tubo e ala», con limitazioni determinate dai materiali con cui erano costruiti e dalla tecnologia disponibile per realizzarli. Con la crescente disponibilità di nuove tecnologie e nuovi materiali, gli aeromobili non devono più necessariamente seguire lo stesso schema di base. Inoltre, le nuove ricerche sui tipi di combustibile, la crescente domanda di voli e la necessità di maggiori quantità di combustibile hanno prodotto molte opzioni diverse, tra cui vari tipi di combustibile, una maggiore elettrificazione e altro ancora. Ciò significa anche che gli aeroporti dovranno adeguarsi. Saranno necessari cambiamenti alle infrastrutture aeroportuali per aggiungere più tipi di combustibile, configurazioni diverse dei gate per consentire l’utilizzo di nuovi tipi di aeromobile e forse persino aree diverse per aeromobili diversi. Come sarà tutto questo? Dipenderà in parte dai ricercatori e dai progettisti del futuro, poiché si tratta di sfide che la comunità aeronautica sta iniziando ad affrontare oggi e che continuerà ad affrontare in futuro.

SCENARIO

Ogni anno, nel mondo, vengono trasportate oltre 62 milioni di tonnellate metriche di merci aviotrasportate, pari a oltre il 33% del commercio globale calcolato in base al valore. Ciò equivale a circa 8.300 miliardi di dollari all’anno. Con numeri così elevati, anche un piccolo aumento dell’efficienza può avere un grande impatto economico.

Una grande società di trasporto aereo di merci ha annunciato di voler sostituire parte della propria flotta con un nuovo aeromobile ed è interessata a nuovi progetti che aumentino l’efficienza e utilizzino un tipo diverso di combustibile. La vostra squadra ha ricevuto dalla società aeronautica l’incarico di sviluppare un nuovo concept di aeromobile cargo da presentare alla società di trasporto aereo. Alla vostra squadra è stato chiesto di concentrarsi su un progetto che utilizzi il gas naturale liquefatto, o LNG. Poiché l’LNG deve essere stoccato in modo diverso rispetto al tradizionale carburante per aerei, il progetto dell’aeromobile deve adattarsi. Questi cambiamenti, tuttavia, possono portare a configurazioni innovative e più efficienti dal punto di vista aerodinamico.

La società di trasporto aereo di merci ha fornito i seguenti requisiti.

Equipaggio: 2 piloti. Peso assunto: 190 lb/persona, più un peso per i bagagli di 30 lb
Lunghezza di pista per il decollo (peso massimo al decollo, livello del mare, ISA+15 °C, superando un ostacolo di 35 ft su una pista con pavimentazione asciutta, campo bilanciato) ≤ 12.000 ft
Lunghezza di pista per l’atterraggio (peso massimo all’atterraggio, livello del mare, ISA+15 °C, pavimentazione asciutta) ≤ 12.000 ft
Velocità di avvicinamento (peso massimo all’atterraggio, livello del mare, ISA) ≤ 150 nodi
Autonomia: 3.000 nmi al peso massimo del carico utile
Quota di crociera: 35.000-40.000 ft
Velocità di crociera: Mach 0,8
Missione di riserva: volo di attesa per 30 min a 13.000 ft, Mach 0,8
FAA Airplane Design Group (ADG) «IV»

CARICO

Peso totale del carico: 125.000 lb
Volume del carico: almeno 15.000 ft³
Il carico deve essere trasportato utilizzando dispositivi standard per il carico unitario (ULD). La scelta del tipo o dei tipi specifici di ULD spetta alla squadra. Il peso degli ULD è incluso nel peso totale del carico.

Alle squadre saranno forniti dati sulle prestazioni del motore a reazione.

REGOLE DELLA SFIDA

Il modulo per le scuole superiori è destinato agli studenti delle classi 9-12. Gli studenti delle classi 6-8 utilizzeranno il modulo per le scuole medie. Per i dettagli, consultare la pagina web principale di Dream with Us. Nota: le squadre composte sia da studenti delle scuole medie sia da studenti delle scuole superiori parteciperanno alla sfida per le scuole superiori.

La sfida per le scuole superiori è aperta a tutti i partecipanti delle classi 9-12 che frequentano scuole pubbliche, private, paritarie o familiari negli Stati Uniti d’America, nonché ai figli di membri delle forze armate statunitensi dislocati all’estero.

La Dream with Us Design Challenge 2026/2027 per gli studenti delle scuole medie e superiori si apre il 25 settembre 2026. Il periodo per l’invio delle proposte degli studenti delle scuole medie inizia il 25 settembre 2026 e termina il 22 gennaio 2027 alle 23:59 ET. Le scuole, le organizzazioni e i gruppi della comunità devono comunicare ai genitori e ai tutori che è consentita una sola proposta per squadra e che per registrare una squadra è necessario che una persona abbia più di 13 anni e crei l’account (se lo desiderano, gli adulti responsabili delle squadre possono effettuare la registrazione per conto della squadra). Le proposte devono essere inviate tramite il link per l’invio disponibile sulla pagina web della Dream with Us Design Challenge: https://www.nasa.gov/dream-with-us/ . Per tutti i partecipanti che accettano i termini e i requisiti elencati di seguito e nel modulo di invio sono necessari moduli di autorizzazione firmati dai genitori o dai tutori legali.

USO DELL’IA

L’uso di strumenti di intelligenza artificiale per il lavoro relativo alla sfida non è consentito. Le squadre non devono caricare, elaborare o generare contenuti utilizzando sistemi di IA, inclusi i servizi di IA generativa accessibili pubblicamente tramite browser, gli strumenti di generazione del codice assistita dall’IA o le immagini generate dall’IA. Tutte le proposte devono essere realizzate esclusivamente dai membri della squadra, senza l’assistenza dell’IA.

QUADERNO DI PROGETTAZIONE INGEGNERISTICA

Il prodotto finale di questa sfida consiste nella preparazione e nell’invio di un Quaderno di progettazione ingegneristica.

Le squadre di giudici valuteranno il vostro lavoro sulla base di quanto presenterete nel Quaderno di progettazione ingegneristica. La vostra squadra dovrebbe consultare la Griglia di valutazione e iniziare a svolgere ricerche per progettare un sistema che risponda ai requisiti del quaderno; i dettagli sui requisiti del quaderno sono disponibili nella Griglia di valutazione. Le intestazioni della Griglia di valutazione devono essere utilizzate come intestazioni del vostro Quaderno di progettazione ingegneristica. Compilate le sezioni del Quaderno man mano che completate il lavoro di ciascuna sezione.

Modello di progettazione ingegneristica (da inserire)

Griglia di valutazione (da inserire)

RISORSE

Le seguenti risorse di ricerca possono aiutarvi a iniziare il lavoro. Non si tratta di un elenco completo delle risorse disponibili al pubblico, ma di un punto di partenza solido:

AACES 2050

Fundamental Experimental Tests and Modeling of LOX/CH4 Engines at High Pressures

«As Jet Fuel Supplies Tighten, Can Other Fuels Meet Demand?»

DATE E SCADENZE IMPORTANTI

25 settembre 2026 – La sfida viene lanciata

Da definire (tornate a consultare la pagina!) – Sessione informativa

8 dicembre 2026 – Scadenza per la registrazione

25 gennaio 2027 – Scadenza per l’invio

19 marzo 2027 – Selezione e annuncio dei finalisti

2 aprile 2027 – Presentazioni virtuali dei finalisti

9 aprile 2027 – Annuncio dei vincitori

INVIO DELLE PROPOSTE

Tutte le proposte delle scuole superiori saranno inviate tramite il link NASA Gateway disponibile all’indirizzo INSERIRE QUI IL LINK GATEWAY e sulla pagina web della Dream with Us Design Challenge. Tutte le proposte devono includere quanto segue:

• Modulo di autorizzazione firmato, compilato dal genitore o dal tutore legale di ciascuno studente.
• Le presentazioni devono essere inviate in formato PDF. I PDF non possono superare i 10 MB. Sebbene ogni partecipante debba iscriversi alla sfida su NASA Gateway, SOLTANTO UNO STUDENTE DEVE INVIARE IL PROGETTO DELLA SQUADRA PER CONTO DELLA SQUADRA.
• Le opere devono essere inviate come immagini ad alta risoluzione dell’opera originale in formato .jpg o .png (minimo 2.400 pixel sul lato più lungo). Nota: non saranno accettati lavori generati dall’IA.
• Il Quaderno di progettazione inviato deve rispettare gli standard di accessibilità.

Per rendere i documenti accessibili e conformi alla Sezione 508, è importante aggiungere tag alt descrittivi a tutte le immagini, i diagrammi e gli elementi grafici. I tag alt forniscono descrizioni testuali che aiutano gli screen reader a trasmettere le informazioni visive agli utenti con disabilità. Quando aggiungete i tag alt, utilizzate un linguaggio chiaro e conciso per descrivere lo scopo e il contenuto di ciascuna immagine. In Microsoft Word, fate clic con il pulsante destro del mouse sull’immagine, selezionate «Modifica testo alternativo» e inserite la descrizione. Questo semplice passaggio consente a tutti di accedere ai vostri contenuti e comprenderli, indipendentemente dalle proprie capacità.

Esempio di testo alternativo su PC (fate clic con il pulsante destro del mouse sull’immagine: apparirà un menu a discesa; selezionate «inspect accessibility properties» e si aprirà l’ispettore web). Selezionate l’opzione «View Alt Text»: si aprirà una finestra «Alt Text» con un riquadro grigio e istruzioni su come creare il tag alt.

Esempio di testo alternativo su Mac (fate clic con il pulsante destro del mouse: apparirà un menu a discesa; selezionate «inspect accessibility properties» e si aprirà l’ispettore web. Nell’area grigia evidenziata si trova la posizione del tag alt dell’immagine nel codice. Potrebbe essere necessario fare clic sulla freccia grigia accanto alla parola «image» per visualizzare l’intero tag alt. Per nascondere la finestra delle proprietà, fate clic sulla X nell’angolo superiore destro della finestra).

Emblema ufficiale della National Aeronautics and Space Administration.
NASA

VALUTAZIONE E CRITERI

Le proposte saranno valutate da esperti del settore in base all’impatto, alla praticità, all’originalità e alla capacità di comunicare efficacemente l’idea. I progetti passeranno attraverso diversi livelli di valutazione. Alle squadre migliori sarà chiesto di partecipare alla fase dei finalisti, nella quale i partecipanti saranno invitati a unirsi a un gruppo selezionato di giudici del settore e a presentare virtualmente i propri progetti (consultate la cronologia per le date). Un gruppo di giudici Blue Ribbon selezionerà quindi i premi, stabilendo quali progetti saranno riconosciuti.

È disponibile una Griglia di valutazione (vedi sopra) come guida per le squadre. Non è necessario inviarla insieme al progetto della squadra.

VERIFICA INTERMEDIA

Siete educatori e avete bisogno di saperne di più su come sostenere una squadra o più squadre? Siete studenti e volete saperne di più su come partecipare? Unitevi a noi a ottobre, quando organizzeremo una verifica intermedia! Restate aggiornati sulle date, che saranno pubblicate sulla pagina web della Dream with Us Design Challenge.

DOMANDE

Per qualsiasi ulteriore domanda, contattate il team NASA Aeronautics STEM all’indirizzo aeroSTEM@nasa.onmicrosoft.com.

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Fonte originale: nasa.gov
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