Controllo attivo dei carichi aerodinamici sull’ala
L’obiettivo principale del progetto STARLET (Basic wind tunnel investigation to explore the use of active flow control technology for aerodynamic load control) riguarda l’alleviamento degli eccessivi carichi aerodinamici che si verificano nelle manovre rapide, e altre condizioni fuori progetto. In alternativa alle tradizionali soluzioni meccaniche, come alettoni simmetrici e deflettore di flusso, il team STARLET ha proposto una serie di dispositivi fluidici all’avanguardia. Tra i numerosi concetti studiati, i più promettenti sono stati lo spoiler fluidico, la cosiddetta ala leaky wing (ala che perde) e i doppi ugelli di bordo d’uscita. Lo spoiler fluidico consiste in una serie di mini-ugelli posti sulla punta superiore della superficie alare. L’aria che soffia da questi ugelli influenza il flusso generale intorno all’ala, portando alla sua separazione. Di conseguenza, i momenti flettenti che agiscono sulla struttura dell’ala vengono alleviati. I condotti che connettono la superficie superiore e inferiore dell’ala comprendono una sua versione semplificata, il sistema ad ala leaky wing. Quando i condotti sono aperti, l’aria che soffia attraverso tali canali influenza il flusso d’aria sulla superficie superiore dell’ala, provocandone la separazione e, in definitiva, portando all’attenuazione dei carichi aerodinamici sull’ala. Il terzo concetto, relativo ai doppi ugelli diretti verso l’alto sul bordo d’uscita dell’ala, sfrutta l’effetto Coanda per modificare il flusso d’aria attorno all’ala. La ridistribuzione dei carichi aerodinamici ottenuti può comportare una riduzione fino al 30 % dei momenti flettenti che agiscono sulla radice dell’ala nel caso di un improvviso soffio d’aria. Il vantaggio principale dovuto all’utilizzo di tali dispositivi fluidici è quello di alleviare in modo molto più veloce i carichi aerodinamici sulle ali degli aerei rispetto ai dispositivi meccanici convenzionali. Tuttavia, i benefici attesi sono numerosi e includono la possibilità di ridurre il peso della struttura dell’ala e quindi il consumo di carburante. In relazione a tali innovativi dispositivi fluidici per il controllo attivo del carico, sono già stati depositati tre brevetti, i quali potrebbero dare vita a ulteriori sviluppi in futuro. Il progetto STARLET ha inoltre ricevuto il primo premio nel Forum Clean Sky, il quale ha avuto luogo il 17 marzo 2015.
Parole chiave
Test in galleria del vento, carichi aerodinamici, ali di velivoli, STARLET, controllo di flusso, dispositivi fluidici
