Un passo avanti verso gli aeroplani del futuro
Il progetto AHEAD(si apre in una nuova finestra) ("Advanced hybrid engines for aircraft development"), finanziato dall'UE, sta sviluppando un nuovo motore ibrido con un nuovo sistema di propulsione e una nuova architettura. I ricercatori determineranno la fattibilità del concetto del motore ibrido per la prossima generazione di aerei a fusoliera integrata multi-carburante (MF BWB). L'aeroplano BWB multi-carburante ha la capacità di utilizzare carburanti criogenici e biocarburanti. L'aereo BWB ha efficienti ali ad alte prestazioni e un ampio corpo aerodinamico che potrebbe aumentare l'efficienza e la gamma di carburanti. Il design del rivoluzionario motore ibrido comprende nuovi sistemi. Per esempio le ventole rivestite controrotanti riducono il diametro necessario e migliorano l'efficienza propulsiva con lo stesso tasso di diluizione. L'incorporazione del raffreddamento a spurgo riduce il consumo di carburante e l'uso del metodo di consumo dello strato limite per motori ibridi integrati aumenta l'efficienza del motore. Per ridurre le emissioni di CO2 e NOx c'è un sistema di combustione ibrido duale (che usa idrogeno e biocarburante in condizioni di assenza di fiamma). L'uso del MF BWB con gas naturale liquefatto e cherosene ha prodotto una riduzione di CO2 del 65 %, una riduzione di NOx dell'80 % e una significativa riduzione del rumore. La riduzione di CO2 è maggiore per la versione a idrogeno liquido (LH2), ma il costo in CO2 del ciclo vitale del LH2 deve ancora essere calcolato. I risultati fino a questo momento hanno superato gli obiettivi programmati. Il design preliminare dell'aeroplano BWB è completo. L'architettura del motore ibrido è stata ottimizzata. È stato definito il sistema di raffreddamento a spurgo e lo scambiatore di calore è in fase di valutazione per la concessione del brevetto. Le simulazioni della dinamica dei fluidi computazionale hanno aiutato a selezionare la migliore geometria per la camera di combustione dell'idrogeno che è adesso in fase di produzione. Per valutare l'impatto sul riscaldamento globale sono stati valutati gli effetti del vapore acqueo, le emissioni di CO2 e di NOx dell'aeroplano AHEAD. Particolare attenzione è stata data all'impatto del vapore acqueo che si condensa in scie di condensazione ad alte altitudini e che si pensa abbia un effetto sul riscaldamento globale. Il motore ibrido AHEAD costituirà un enorme passo avanti in termini di rispetto dell'ambiente. La configurazione BWB insieme al concetto di motore ibrido proposto promette di portare la tanto auspicata rivoluzione della tecnologia dell'aviazione civile.
