Standardizzare la tecnologia modulare degli attuatori elettrici dei velivoli
Utilizzando al massimo l’elettricità di tutti i sistemi, l’elettrificazione di sistemi dei velivoli consentirà una notevole riduzione del consumo di carburante e delle emissioni. Sono state lanciate varie iniziative dell’UE, come Clean Sky con il suo componente “sistema per le operazioni ecologiche” (System for Green Operations), per avvicinarsi a questo obiettivo. Il progetto ACTUATION2015 (ACTUATION 2015: Modular electro mechanical actuators for ACARE 2020 aircraft and helicopters), finanziato dall’UE, è stato avviato per completare questo approccio generale focalizzando sulle tecnologie EMA. Tali attuatori sono necessari per l’eliminazione dei circuiti idraulici, delle pompe e dei serbatoi. I partner del progetto sono riusciti a sviluppare e convalidare una serie comune di moduli EMA standardizzati, modulari e scalabili che soddisfano i requisiti di costo e affidabilità dei velivolisti. Rispetto all’attuale velivolo a corsia singola, ACTUATION2015 ha ottenuto una riduzione dei costi del ciclo di vita generale degli attuatori del 30 %, un miglioramneto dell’affidabilità del 30 % e una riduzione del peso totale del velivolo di 500 kg. Sono stati progettati tre tipi di moduli standard – elettronica, motori e meccanica a comando elettrico. I ricercatori hanno affrontato con successo la tecnologia relativa ai moduli EMA degli hardware, comprese le architetture dei motori, i materiali compositi, la meccatronica, i nuovi sensori e l’elettronica di potenza, applicando il processo di standardizzazione. Sono stati fabbricati prototipi per la valutazione a livello di modulo e attuatore. I singoli moduli e gli EMA montati sono stati valutati mediante piattaforme di verifica appositamente sviluppate. Un grande risultato è stata la creazione della biblioteca degli attuatori Modelica, tra cui la modellazione del modulo multilivello e strumenti di progettazione standard per migliorare la procedura di qualifica. La migliore affidabilità e disponibilità degli EMA sono state ottenute attraverso buone prassi di progettazione abbinate a un sistema integrato di monitoraggio della salute e dell’utilizzo. ACTUATION2015 ha studiato metodi di rilevamento dell’origine dei guasti, per riuscire a individuare il bisogno di azioni di manutenzione prima che si verifichino i guasti, al fine di ridurre al minimo la possibilità di guasti durante il volo. Sono stati sviluppati nove dimostratori virtuali, tra cui gli attuatori del carrello di atterraggio principale, e sono stati completati gli attuatori dello sterzo del ruotino anteriore e del carrello di atterraggio principale. Inoltre, i partner del progetto hanno preparato altri dimostratori EMA: alettone lineare, spoiler rotante, sistema di alta portanza e sistema di frenata elettronica. I risultati del progetto offriranno un grande contributo agli obiettivi ambiziosi dell’UE e del settore aerospaziale di riduzione delle emissioni, migliorando al contempo la competitività e la sostenibilità.
Parole chiave
Velivolo, attuatori elettromeccanici, ACTUATION2015, moduli standardizzati, velivolisti
