Aria pulsata sulle ali per un flusso scorrevole
L'aviazione impone carichi sull'ambiente sotto forma di rumore ed emissioni, e gli effetti sono spesso correlati. Le tecnologie per ridurre una cosa spesso possono portare a riduzioni in un'altra. Questo è il caso della riduzione al minimo del trascinamento e del miglioramento del flusso laminare sulle superfici del velivolo. Il Consiglio consultivo per la ricerca aeronautica in Europa (ACARE) e il programma Quiet Aircraft Technology negli Stati Uniti si sono entrambi imposti obiettivi severi per le riduzioni del rumore e delle emissioni con scadenze nel prossimo futuro. Il progetto CLFCWTE, finanziato dall'UE, ha contribuito allo sforzo di soddisfare queste scadenze attraverso la ricerca di una metodologia di controllo del flusso a ciclo chiuso. L'obiettivo era di ridurre al minimo la separazione dello strato limite sul bordo di uscita dell'ipersostentatore dell'ala. Lo strato limite è lo strato del flusso nelle immediate vicinanze della superficie alare. Esso è soggetto a significativi effetti viscosi e, quando si separa dall'ala, crea un grande incremento della resistenza. Gli scienziati hanno studiato il controllo attivo del flusso d'aria attraverso l'uso di getti d'aria applicati intelligentemente sul bordo di attacco dell'ipersostentatore. Sono state utilizzate misure della distribuzione della pressione in funzione della posizione come feedback per aggiornare gli impulsi d'aria compressa e le elettrovalvole a commutazione rapida attraverso un nuovo algoritmo di controllo iterativo di apprendimento. Il sistema è stato testato in una piccola galleria del vento. I risultati hanno dimostrato che l'azionamento ritarda la separazione e aumenta la portanza di circa il 20 %, anche a fronte di improvvisi cambiamenti della posizione per via dell'imminente separazione. I nuovi algoritmi per il controllo del flusso del ciclo chiuso sulle configurazioni delle ali ad alta portanza sono all'avanguardia e ci si aspetta che apportino un importante contributo all'aviazione civile. Gli esiti di CLFCWTE aiuteranno a ridurre il rumore, il consumo di combustibile e le emissioni per un'aviazione più verde nel futuro più prossimo. Questi vantaggi saranno avvertiti dalle persone che vivono vicino agli aeroporti e aiuteranno le linee aeree a soddisfare le normative ambientali per mantenere una posizione competitiva.
Parole chiave
Aria pulsata, ali, flusso d'aria, velivolo, rumore, emissioni, riduzione al minimo del trascinamento, flusso laminare, controllo flusso ciclo chiuso, separazione strato limite, ipersostentatore ala, getti pulsati, aviazione civile