Gondole per aeromobili ecocompatibili e levigate
La gondola è parte integrante dei motori a reazione, ospita i componenti che trasformano il combustibile liquido ricco di energia in una potente forza di spinta. Questo sistema complesso separato dalla fusoliera ottimizza i flussi d’aria e protegge il motore, aiuta a ridurre il rumore, contribuisce alla frenata dell’aeromobile, occupandosi al contempo anche del raffreddamento e del riscaldamento. La sua superficie altrimenti liscia a volte può essere riempita con giunti, fori e protuberanze che possono disturbare leggermente il flusso d’aria regolare attorno ad essa. Lo scopo del progetto BALANCE, finanziato dall’UE, era quello di sviluppare progetti per rendere la porzione anteriore della gondola più aerodinamicamente liscia. L’obiettivo era quello di ridurre le alterazioni tra gli strati, pur continuando a coprire ancora il motore a reazione. Bilanciare la riduzione dell’attrito con alte prestazioni «La scorrevolezza della superficie della gondola influisce sull’attrito aerodinamico. Tale attrito ha un impatto notevole sul consumo di carburante: maggiore è l’attrito, più duro sarà il lavoro del motore e di conseguenza maggiori saranno le emissioni di anidride carbonica prodotte», osserva Iain Minton, coordinatore del progetto BALANCE di Safran Nacelles. L’obiettivo principale di BALANCE era quello di creare modelli di gondole migliori che permettessero di ridurre significativamente l’attrito aerodinamico, senza aumentarne il peso o influenzare negativamente le prestazioni di qualsiasi altra parte dell’aeromobile. Durante il progetto, i ricercatori sono riusciti a identificare diversi concetti che potevano funzionare con diversi tipi di aeromobili. I loro nuovi miglioramenti nella progettazione della superficie aiutano a ridurre eventuali passaggi e lacune, che rappresentano punti perfetti per la creazione di attrito, estendendo il flusso laminare al 30-40% della lunghezza della gondola. Il loro scopo era quello di dimostrare che i nuovi progetti avevano raggiunto il livello di preparazione tecnologica 5, in cui sono convalidati in un ambiente simulato. L’analisi ha anche incluso la simulazione numerica degli incidenti di impatto con uccelli per determinare l’efficacia dei nuovi progetti proposti. Sebbene il team non sia riuscito a raggiungere l’obiettivo di riduzione d’attrito desiderato, ha prodotto risultati degni di nota senza l’utilizzo di sofisticati sistemi meccanici. «La riduzione dell’attrito ottenuta, pari a quasi lo 0,3%, mostra un percorso promettente per ridurre le emissioni nocive di carbonio, qualora questa tecnologia fosse selezionata per i futuri aeromobili», aggiunge Minton. L’Europa è ancora dietro la curva Dotati di tecnologie che favoriscono il regolare flusso d’aria attorno al motore per ridurre l’attrito, gli aeromobili degli Stati Uniti sono all’avanguardia nell’innovazione tecnologica nel settore. Fino ad oggi, senza tecnologie simili, i produttori europei di gondole non sono stati in grado di rafforzare la loro posizione competitiva. Le tecnologie a flusso laminare naturale sono già un pilastro dei concetti di aeromobili di prossima generazione e del programma Clean Sky 2. Con la necessità di circa 10 000 nuovi business jet per sostenere la crescita nei prossimi dieci anni, se l’Europa riuscirà a soddisfare gli ambiziosi obiettivi dell’iniziativa con concetti di gondola rilevanti migliorati, contribuirà a costruire un mercato più ampio e a offrire maggiori opportunità di carriera.
Parole chiave
BALANCE, aeromobile, gondola, riduzione dell’attrito, flusso d’aria regolare, flusso laminare, business jet
