Controllo delle vibrazioni a temperature estreme
Il controllo insufficiente relativo alla propagazione delle vibrazioni può causare guasti critici e, in definitiva, rotture nei velivoli. Il controllo delle vibrazioni generate nel rotore aperto controrotante, con conseguenze per la fusoliera, era lo scopo del progetto Z DAMPER(si apre in una nuova finestra) (Z-coupled full system for attenuation of vibrations). La soluzione più semplice è quella di aumentare l’elasticità del collegamento tra rotore e corpo principale del velivolo. Tuttavia, questo approccio per la soppressione delle vibrazioni è limitato a temperature medie e frequenze di eccitazione relativamente elevate. Inoltre, è coinvolto un incremento significativo del peso relativo al velivolo. Gli ingegneri del progetto Z DAMPER hanno sviluppato un prototipo di dispositivo per la corrispondenza con le impedenze meccaniche, al fine di controllare in maniera più efficiente le vibrazioni caratterizzate da frequenza bassa ed elevate. L’accoppiamento dell’impedenza non era mai stato utilizzato per scopi di smorzamento delle vibrazioni. In estrema sintesi, il dispositivo è composto da tre elementi: uno “stadio lento” collegato al rotore vibrante, uno statore fissato alla fusoliera e uno “stadio veloce” interno. Una configurazione lineare con ingranaggio magnetico privo di contatto, assicura un adattamento dell’impedenza meccanica tra stadio lento e veloce. Lo stadio veloce può muoversi fino a 10 volte più rapidamente rispetto a quello lento. D’altra parte, la forza esercitata dallo stadio lento è fino a 10 volte maggiore di quella sviluppata dallo stadio veloce. Questa configurazione permette di isolare le vibrazioni esterne e di trasformarle, all’interno, in vibrazioni ad alta velocità successivamente smorzate. La tecnologia generata dal progetto Z DAMPER presenta ulteriori vantaggi rispetto ai sistemi antivibranti esistenti. L’assenza di contatto tra i componenti mobili minimizza l’usura, quindi non è necessaria alcuna lubrificazione. In questo modo si necessita di una manutenzione minima, mentre la durata del dispositivo supera quella dei componenti meccanici. Questa è la prima tecnologia di smorzamento delle vibrazioni in grado di raggiungere temperature fino a 250 °C e -200 °C, e di resistere a forze dinamiche elevate. Inoltre, tale tecnologia può essere applicata per migliorare l’efficienza di altri sistemi di smorzamento, come gli smorzatori a correnti parassite.