Il controllo attivo del flusso negli aerei
L'industria delle compagnie aeree si affida fortemente ai test nella galleria del vento di modelli e componenti per evitare o minimizzare il tempo, il costo e il rischio dei collaudi in volo. I getti sintetici creati quando una membrana o un diaframma si muove su e giù o aspira e soffia aria sono parte integrante dello studio dell'aerodinamica degli aeromobili. Convenzionalmente gli attuatori a getto sintetico si basano su un adesivo piezoelettrico applicato a un disco metallico; quest'ultimo è disponibile sul mercato e utilizzato per gli amplificatori di bassa qualità. L'affidabilità rappresenta un problema, e non vi è monitoraggio sanitario disponibile. Rispondendo alla necessità di un attuatore a getto sintetico efficiente e affidabile come unità plug-and-play per i collaudi nella galleria del vento, gli scienziati hanno avviato il progetto VELOCIRAPTOR. Hanno cercato di fornire un'alternativa superiore e avanzata alle attuali membrane. In poco più di un anno VELOCIRAPTOR ha fornito una serie di 30 attuatori a getto sintetico in un unico sistema lineare. Oltre a una densità di potenza superiore, il monitoraggio sanitario integrato aumenterà l'affidabilità e la durata. Ogni attuatore utilizza un diaframma piezoelettrico commerciale OTS attaccato a una piastra di ottone. Il modulo in serie è prodotto con rapida prototipizzazione, e la produzione supporta geometrie più complesse con meno parti per modulo e una riduzione del 75 % dei tempi di consegna. La densità di potenza è aumentata mantenendo la velocità di uscita del getto di picco in una profondità utilizzabile ridotta del 50 %. I sensori integrati in ogni attuatore a getto sintetico permettono il monitoraggio sanitario in tempo reale. Ci si aspetta che tale monitoraggio diventi un pilastro dei futuri requisiti di certificazione per i sistemi di controllo attivo del flusso in volo, rendendo la tecnologia pronta per ulteriori applicazioni. Con modifiche relativamente semplici al progetto ingegneristico, VELOCIRAPTOR ha fornito un sistema avanzato di controllo attivo del flusso (serie di attuatori a getto sintetico) con monitoraggio sanitario integrato. È stato prodotto per le necessità dei test nella galleria del vento, ma è un ovvio candidato per l'utilizzo finale come controllo attivo del flusso in volo. Quest'ultimo è un importante componente della ricerca aerospaziale per migliorare la performance aerodinamica riducendo la resistenza del velivolo, il consumo di carburante e le emissioni.
Parole chiave
Test nella galleria del vento, controllo attivo del flusso, monitoraggio sanitario, attuatori a getto sintetico, plug-and– play, diaframma piezoelettrico, piastra di ottone, sensori
