Materiali compositi per gli interni degli aerei
L’uso di materiali compositi per praticamente ogni parte visibile significa aeroplani commerciali più leggeri con un notevole risparmio di carburante. Il progetto LIGHTBOX (Lightweight composite bus system housing for extreme environments), finanziato dall’UE, è stato avviato per promuovere l’adozione di materiali compositi per alloggiare sistemi avionici. Che si tratti di comunicazioni aria-terra o apparecchiature di intrattenimento in volo, questi sistemi elettronici sono integrati in una griglia di solito posizionata nella cabina di guida dell’aeroplano. I singoli scomparti della griglia hanno dimensioni che soddisfano le specifiche comuni, come lo standard Arinc 600. Questo consente di fornire ai componenti dimensioni standardizzate e facilita l’aggiunta di nuovi dispositivi in caso di successivo ammodernamento di un aeroplano. I partner di LIGHTBOX hanno riprogettato l’attuale alloggiamento di Arinc 600 con materiali compositi. Il passo successivo è stato quello di valutare diversi processi di produzione e materiali prima di proporre le soluzioni specifiche. Grazie all’uso di plastica rinforzata con fibra di carbonio, il team di LIGHTBOX ha ottenuto una riduzione di peso del 34 % rispetto ad un contenitore di alluminio simile. Il prototipo costruito in composito era più leggero di contenitori in alluminio lavorati e ha anche mostrato prestazioni meccaniche, elettriche e termiche pari o perfino migliori. Una serie di test su vibrazioni, EMI-EMC e alta temperatura sono stati tutti superati con successo. Cosa più importante, può essere prodotto a un costo abbordabile. Per il prototipo, sono stati impiegati materiali accessibili e dai processi con autoclave. Gli aspetti di producibilità sono stati considerati dalla fase iniziale al fine di ottenere un costo di produzione simile al progetto in alluminio attuale. Secondo le stime dei partner di LIGHTBOX, un solo contenitore in plastica rinforzato con fibra di carbonio può portare a un risparmio di carburante di circa 1 320 litri o a un risparmio sui costi di circa 660 euro all’anno. Il contenitore LIGHTBOX con connettori per sistemi avionici ha raggiunto un livello di prontezza tecnologica pari a 5, che rappresenta un punto di rottura dove la nuova tecnologia non è più oggetto di ricerca e sperimentazione. I partner del progetto sono ora nella fase in cui possono decidere di impegnarsi a promuovere gli investimenti per l’attuazione nella vita reale e la commercializzazione.
Parole chiave
Materiali compositi, aereo commerciale, risparmio di carburante, sistemi avionici, plastica rinforzata con fibra di carbonio, infusione, economico, leggero