Un piano per la riduzione della resistenza aerodinamica degli elicotteri
Il mozzo del rotore è una delle principali cause della resistenza aerodinamica di un elicottero, la quale interessa autonomia chilometrica, prestazioni e consumo di carburante. Circa un terzo della resistenza totale è attribuita al mozzo del rotore. La sua posizione all’interno del flusso d’aria accelerata al di sopra e la sua vicinanza alla fusoliera sono solo alcuni dei fattori che aumentano la resistenza. Il progetto CARD (Contribution to analysis of rotor hub drag reduction), finanziato dall’UE, è stato dedicato alla riduzione della resistenza sulla base di indagini sperimentali e computazionali relative a modelli in scala ridotta. L’obiettivo finale era quello di valutare l’efficacia di ottimizzazione della forma, come anche delle tecniche di controllo dello strato limite. Gli sforzi del progetto hanno coinvolto l’applicazione della fluidodinamica computazionale (CFD). Le simulazioni CFD sono state integrate da test in galleria del vento per un modello di elicottero a cinque pale in scala. Il modello è stato progettato e fabbricato per esaminare l’influenza sui carichi aerodinamici del mozzo del rotore, delle geometrie relative al manicotto delle pale e della forma del tappo del rotore. Sono stati prodotti tre diversi tappi del rotore, due carenature del mozzo e tre alternative per il manicotto delle pale al fine di effettuare dei confronti tra le caratteristiche di resistenza associate. Il programma di prova ha incluso misure dei carichi per modello completo e testa del rotore. I vettori di velocità sono stati misurati per diversi beccheggi e angoli di derapata mediante tecnica PIV. Le indagini sul campo di flusso hanno permesso ai ricercatori del progetto CARD di derivare qualche interpretazione fisica dei risultati e informazioni utilizzabili più in generale. Queste informazioni saranno utilizzate nella progettazione di futuri elicotteri con migliori prestazioni aerodinamiche, la quale porterà ad una riduzione dei consumi di carburante e del rumore generato. Inoltre, la Comunità europea gioverà di un migliore ambiente di vita.
Parole chiave
Elicottero, riduzione della resistenza, traffico aereo, aerodinamica, mozzo del rotore, consumo di carburante
