Un nuovo modello di aeromobile a basse emissioni sonore e di carbonio
I motori con rotore aperto sono in grado di azionare le pale delle eliche di un aeromobile senza una gondola circostante, garantendo riduzioni significative del consumo di carburante e delle emissioni di biossido di carbonio (CO2). Tuttavia, questa tecnologia presenta un limite correlato alle emissioni sonore, i cui livelli sono lontani da quelli raggiunti dai motori turbofan. Il progetto WENEMOR (Wind tunnel tests for the evaluation of the installation effects of noise emissions of an open rotor advanced regional aircraft), finanziato dall’UE, rappresentava un’iniziativa di collaborazione tesa alla riduzione dell’inquinamento acustico in un nuovo modello di aeromobile con rotore aperto sviluppato in Europa. Il progetto WENEMOR, che rientra nell’iniziativa Clean Sky, è un partenariato pubblico-privato siglato tra la Commissione europea e l’industria aeronautica. Il programma Clean Sky riunisce una serie di progetti che mirano a garantire un cambiamento radicale nell’ambito della progettazione di nuove attrezzature per aeromobili finalizzate al contenimento dell’impatto ambientale causato dal settore dell’aviazione. Nell’ambito dell’iniziativa WENEMOR è stato progettato e realizzato un aeromobile in scala 1:7,5 dotato di motori a rotore aperto controrotante. Il modello combinato è stato testato in una galleria del vento in Italia larga 8 m e alta 4,2 m, una tra le più grandi d’Europa. La galleria del vento, che è stata sottoposta a specifici trattamenti acustici tesi a ridurre il rumore di sottofondo, è in grado di produrre un flusso di velocità estremamente uniforme sull’area della sezione di prova. Il sistema consente inoltre di controllare l’intensità della turbolenza raggiungendo valori compresi tra lo 0,26 % e l’8 %, grazie alla presenza di un sistema di generazione della turbolenza avanzato. In Europa, una progettazione su questa scala non era finora mai stata sottoposta ad attività di testing e l’industria dell’aviazione del vecchio continente ne ha a lungo atteso i risultati. Le misurazioni sono state eseguite per configurazioni di aeromobili, velocità di flussi d’aria e bordi di attacco diversi al fine di comprendere l’influenza di ciascun parametro sul rumore emesso. Nello specifico, il modello di aeromobile è stato testato con code di diversa misura, mentre il rotore aperto è stato inserito in una configurazione a trattore o a spintore e posizionato a distanze variabili rispetto al modello di fusoliera. A partire dalla campagna di prove, terminata nel 2014, è stata creata una banca di dati completa sugli effetti in termini di inquinamento acustico per i nuovi modelli di aeroplani regionali. Lo studio parametrico ha consentito di identificare configurazioni ottimali di aeromobili a basse emissioni sonore. I risultati dell’iniziativa WENEMOR spianeranno la strada alle prove in volo delle tecnologie di riduzione del rumore presentate.
Parole chiave
Progettazione di aeromobili, motore a rotore aperto, emissioni di CO2, emissioni sonore, galleria del vento
