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Nuovi approcci usando i sensori per affrontare il ghiaccio alle altitudini elevate

Ricercatori finanziati dall’UE hanno sviluppato tre livelli di tecnologia dei sensori per rilevare le pericolose condizioni di volo con formazione di ghiaccio ad altitudini elevate. Questi strumenti aiuteranno l’industria aeronautica a certificare e soddisfare i rigidi standard normativi.

Trasporti e Mobilità

“Alcune condizioni atmosferiche possono causare la formazione di ghiaccio sull’aeroplano, che potrebbe rappresentare una minaccia a parti del velivolo, in particolare al motore,” spiega il coordinatore del progetto HAIC (High Altitude Ice Crystals), Florent Huet della Airbus Operations. Questo fenomeno venne scoperto per la prima volta negli anni novanta del secolo scorso, e da allora sia le autorità che l’industria hanno cercato di trovare dei metodi efficaci per rilevare, e quindi evitare, i cristalli ad altitudini elevate, o per adattare la protezione contro di essi. Rilevamento multilivello “In questo progetto abbiamo sviluppato tre livelli di rilevamento,” dice Huet. “Per prima cosa, il rilevamento satellitare consente agli operatori di osservare un’ampia parte della Terra e li aiuta a tracciare delle rotte appropriate e a evitare le aree che contengono potenziali cristalli.” Questo sistema è stato convalidato durante il progetto ed è stato anche utilizzato su dei voli di prova al fine di indentificare zone idonee con cristalli di ghiaccio per l’analisi. La tecnologia è adesso operativa. “Questa è la tecnologia di prima generazione che può essere ovviamente ulteriormente affinata, ma il primo passo è stato fatto,” afferma Huet. Il secondo livello della tecnologia comporta l’utilizzo del radar presente sull’aeroplano stesso. Un’antenna capace di rilevare fino a quasi 130 chilometri davanti al velivolo avverte i piloti di zone con cristalli di ghiaccio in avvicinamento, che possono quindi essere evitate. “Vi è stato un grande interesse da parte dell’industria poiché questa tecnologia è facile da adottare,” dice Huet. “Noi disponiamo già delle apparecchiature; è stato il software a essere stato migliorato, e questo significa che possiamo aggiornare i velivoli esistenti.” La squadra della Airbus sta attualmente discutendo con le autorità riguardo al modo migliore per convalidare e certificare questi strumenti. Infine, una prevenzione di terzo livello prevede rivelatori a bordo per le situazioni in cui i piloti si trovano effettivamente nelle aree con cristalli ad altitudini elevate. “La tecnologia satellitare è meno precisa ma copre un’ampia area, mentre la tecnologia radar è per l’utilizzo quando il velivolo è vicino ai cristalli,” spiega Huet. “Questi rivelatori a bordo sono persino più precisi.” Il progetto ha ottenuto con successo la prova del concetto per questi rivelatori a bordo, anche se sono ancora necessari ulteriori collaudi. “Tutto ciò che abbiamo fatto in questo progetto sui rivelatori riguardava la dimostrazione delle prestazioni,” dice Huet. “I prossimi passi si concentreranno sulla dimostrazione industriale; riducendo il peso e il costo fino a quando la tecnologia non è pronta per la commercializzazione.” Supportare la ricerca all’avanguardia Il progetto HAIC è inoltre riuscito a migliorare le gallerie del vento europee per la formazione di ghiaccio al fine di permettere una riproduzione più accurata delle condizioni favorevoli alla formazione di ghiaccio nella fase mista e in quella ghiacciata. Sono stati installati dei dispositivi capaci di creare dei cristalli di ghiaccio con dimensioni specifiche, che permetteranno all’industria aeronautica di effettuare test delle attrezzature con i più elevati standard possibili. “Una di questa gallerie può adesso simulare il livello di pressione che si troverebbe in altitudine, mentre un’altra può generare il tipo di cristalli che si troverebbero in altitudine, invece di generare solo pezzi di ghiaccio,” afferma Huet. “Questi sviluppi ci aiuteranno a comprendere meglio il modo in cui i cristalli influiscono sui motori.” Il progetto ha lavorato anche su simulazioni numeriche, per aiutare i ricercatori a sviluppare dei modelli predittivi più accurati di come i cristalli di ghiaccio interagiscono con parti dell’aeroplano. “Noi vorremmo conoscere meglio, ad esempio, l’impatto dei cristalli sciolti sulle superfici calde,” dice Huet. “Noi adesso disponiamo di alcuni modelli, ma abbiamo davvero bisogno di strumenti 3D per comprendere veramente l’impatto potenziale dei cristalli di ghiaccio su parti complesse come i motori.” Il progetto HAIC, che ha riunito esperti provenienti da tutto il mondo, comprende 34 partner europei e anche cinque provenienti da Australia, Canada e Stati Uniti, si è concluso nel mese di gennaio del 2017.

Parole chiave

HAIC, ghiaccio, altitudini elevate, 3D, Airbus, formazione di ghiaccio, cristalli di ghiaccio

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