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FP7

SMYLE — Risultato in breve

Project ID: 267679
Finanziato nell'ambito di: FP7-JTI

Leghe intelligenti per controllare le ali dei velivoli

Basati su leghe a memoria di forma, gli attuatori sviluppati di recente sono in grado di rimodellare le superfici alari degli aerei. Potrebbero essere più semplici ed economici rispetto agli attuatori idraulici convenzionali.
Leghe intelligenti per controllare le ali dei velivoli
Le forme delle ali degli aerei moderni sono ottimizzate per voli a velocità di crociera. In altre situazioni, in particolare durante le fasi di decollo e atterraggio a bassa velocità, le ali degli aerei non sono ottimali e richiedono un'importante alterazione della forma. A tale scopo, fino a oggi si impiegavano pesanti superfici di volo regolate idraulicamente. Una soluzione più avanzata è offerta dalle leghe a memoria di forma (SMA, Shape Memory Alloy), materiali intelligenti che cambiano forma da sole a seconda delle condizioni fisiche, inclusa la temperatura.

Tali materiali sembrano essere superiori in ogni aspetto rispetto ai controlli alari idraulici convenzionali: più leggeri, più semplici, più economici e più sicuri. Dovrebbero essere particolarmente indicati come attuatori: meccanismi che permettono di attivare altri dispositivi o azioni. Non a caso l'aviazione e altri settori industriali stanno mostrando grande interesse verso questa tecnologia. Tuttavia, restano alcuni problemi tecnici.

Il progetto 'LE coupon based technology' (SMYLE), dove LE sta per "leading edge" (bordo di attacco) è stato pensato appositamente per risolvere questi problemi. Il progetto si ripropone di progettare, costruire e testare attuatori ad alte prestazioni basati su varie tecnologie SMA. Queste ultime saranno specificatamente incentrate sul morphing di applicazioni alari fornendo I significativi miglioramenti attesi nell'aerodinamica alare. I dispositivi avranno inoltre applicazioni secondarie, come sistemi di sghiacciamento, che dovrebbero consentire un'ulteriore riduzione in termini di peso rispetto ai sistemi idraulici convenzionali.

La maggior parte del lavoro svolto a oggi è stato preliminare, basato sullo studio delle revisioni della letteratura e discussioni relative alle scelte tecniche. Analogamente, I modelli teorici più convincenti sono stati perfezionati e finalizzati. Il confronto di due diversi approcci all'uso di SMA come attuatori ha portato a sistemi sperimentali, ora pronti per essere testati.

I risultati degli esperimenti sono stati molto promettenti e hanno portato al raggiungimento della deformazione alare desiderata in tutti I casi. Nell'ambito del progetto SMYLE è stato inoltre sviluppato un efficace sistema di controllo in feedback. Ulteriori lavori sono già in programma. I risultati del progetto SMYLE sono stati diffusi sotto forma di un articolo presso una conferenza sui materiali intelligenti tenutasi nel giugno 2013.

Oltre alle superfici di controllo degli aerei, la tecnologia potrebbe essere applicabile anche ad altri rami dell'aviazione, come I motori aerei e la diagnostica. Questo porterebbe a componenti più piccoli con conseguente riduzione del peso e dei requisiti di manutenzione. Le leghe SMA infine potrebbero dimostrarsi utili nel morphing delle pale dei rotori degli elicotteri e rivelarsi promettenti per applicazioni nei settori navale e automobilistico.

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