Comandare le pale dei rotori nei motori aeronautici verdi
L’aumento della globalizzazione va di pari passo con l’intensificazione dei viaggi aerei per motivi di svago o di lavoro. Un partenariato pubblico-privato esclusivo nell’ambito del programma Clean Sky dell’UE sostiene attività di ricerca e sviluppo relative alle nuove progettazioni e tecnologie tese alla riduzione dell’impatto ambientale dei voli. Il motore dotato di rotore aperto controrotante (CROR) rappresenta una delle idee più gettonate, che è pronta a sostituire il turbofan, vale a dire il motore che storicamente ha fatto solcare i cieli a numerosi jumbo jet, allo scopo di raggiungere un abbattimento delle emissioni pari al 20 %. Uno dei principali aspetti del processo di convalida consisterà nel controllo del passo delle pale al fine di modulare l’alimentazione e la velocità dei velivoli, diversamente da quanto accadeva per i turbofan. Alcuni scienziati hanno studiato le opzioni disponibili nell’ambito del progetto OREAT (Open rotor engines advanced technologies for rotor blade pitch change mechanism), finanziato dall’UE. L’idea di rotore aperto, già in ballo da tempo, presentava alcuni limiti, tra cui principalmente problemi legati alle emissioni acustiche e alla sicurezza dovuti all’assenza di involucro delle pale a causa del design aperto. Intense attività di ricerca e di riprogettazione, tese alla risoluzione di questi problemi, hanno condotto alla concezione di un dimostratore tecnologico. Nell’ambito dell’iniziativa OREAT, è stata pianificata come punto di partenza una serie di prove a terra relative alle specifiche associate al dimostratore del motore dotato di rotore aperto controrotante prevista per la fine del 2015. Partendo da queste specifiche, il gruppo di lavoro ha analizzato numerosi concetti basati su meccanismi di variazione del passo (PCM). In seguito a una serie di prove preliminari, i modelli più promettenti sono stati sottoposti a una valutazione approfondita in termini di affidabilità, sicurezza, peso, efficienza, controllabilità, manutenibilità, durata, maturità e costi, che ha condotto alla selezione di una specifica progettazione. Partendo da una base di dati consolidati incentrati sull’affidabilità, l’iniziativa OREAT ha dimostrato l’incapacità del miglior modello selezionato di rispettare i requisiti di certificazione della sicurezza correlati nello specifico a una potenziale interruzione di servizio in volo. Il progetto OREAT II, che ha raccolto l’eredità dell’iniziativa OREAT, ripartirà dal punto in cui sono stati interrotti i lavori precedenti, concentrandosi sulla riduzione dei rischi legati ai meccanismi di variazione del passo, allo scopo di ottenere parametri certificabili per il dimostratore tecnologico del programma Clean Sky. I risultati del progetto OREAT hanno apportato un enorme contributo allo sviluppo di un’idea di rotore aperto controrotante sicuro e affidabile, preparando il terreno per il contenimento dei rischi associati ai relativi meccanismi critici di variazione del passo. La riduzione del numero di modelli esistenti, basata su numerosi criteri, ha garantito l’ingresso della soluzione più promettente di PCM nella fase di ottimizzazione.
Parole chiave
Pala del rotore, motori, rotore aperto, CROR, passo della pala, meccanismo di variazione del passo
