Verso un sistema ibrido di protezione dal ghiaccio
Clean Sky è un unico partenariato pubblico-privato tra la Commissione europea e l’industria aeronautica dedicato per l’ecologizzazione dell’aviazione. Tra le dimostrazioni tecnologiche che compongono Clean Sky, il Systems for Green Operations (SGO) cerca di definire profili di volo ottimizzati per soddisfare molteplici criteri e migliorare la gestione dell’energia utilizzata dagli aerei. Come parte della gestione dell’energia, sono studiate nuove architetture e tecnologie per un velivolo più elettrico, compresa la produzione di energia, la conversione e il relativo stoccaggio. La gestione termica sarà migliorata mediante l’ottimizzazione delle fonti calde e fredde a bordo dell’aeromobile. In questo contesto, sono stati studiati diversi tipi di sistemi di protezione dal ghiaccio per le ali. I ricercatori che lavorano al progetto HETEMS (Hybrid WIPS design code), finanziato dall’UE, hanno intrapreso l’attività di testare gli emergenti sistemi elettromeccanici di protezione dal ghiaccio a bassa potenza e i convenzionali sistemi elettrotermici a elevata potenza, così come la loro combinazione. L’obiettivo era quello di sviluppare e validare modelli teorici per simulazioni numeriche 2D e 3D, e di integrarli in un unico pacchetto software. Prima del progetto HETEMS, un tale strumento modulare non era disponibile per l’analisi di sistemi elettromeccanici ed elettrotermici in condizioni realistiche di formazione di ghiaccio in volo. Per la verifica e la validazione dello strumento di nuova concezione, sono stati ottenuti dati di alta qualità nella galleria del vento relativa alle prove di ghiaccio del Centro italiano per la ricerca aerospaziale (CIRA). A questo scopo, i prototipi di dispositivi di protezione dal ghiaccio sono stati utilizzati in una sezione dell’estremità alare a grandezza naturale di un jet da trasporto. Il successo della campagna di test ha rappresentato una pietra miliare nello sviluppo del nuovo strumento per la modellizzazione di sistemi di protezione dal ghiaccio. Sulla base dei risultati del confronto tra misure e previsioni, sono state effettuate raccomandazioni anche ai fini di test per la determinazione di ulteriori proprietà relative ai guasti meccanici. I risultati del progetto HETEMS, che promettono una revisione nella progettazione dei sistemi ibridi di protezione contro il ghiaccio, sono stati presentati alla SAE International Icing Conference 2015 tenuta nel giugno 2015 a Praga.
Parole chiave
Protezione dal ghiaccio, Ali, aerei, HETEMS, impianti elettrotermici, estremità alare
