Dimensionamento dei componenti per gli attuatori degli aeromobili
Oggi, gli aeromobili utilizzano attuatori idraulici per spostare i componenti meccanici per il controllo del volo. Tali meccanismi sono complessi e pesanti, e quindi inefficienti rispetto agli attuatori elettromeccanici. Il progetto DREADS, finanziato dall’UE, ha sviluppato componenti meccanici importanti necessari per i sistemi di azionamento elettromeccanico. Il team ha progettato e convalidato un metodo per il dimensionamento dei componenti di un attuatore elettromeccanico. In particolare, il metodo verrà applicato ad elementi di rotolamento aventi piccole corse di oscillazione e carichi ad alta frequenza, parte degli attuatori di controllo del volo dei dischi oscillanti degli elicotteri. Il miglioramento supporta i criteri di dimensionamento ISO 281 e 3408, che erano stati considerati inapplicabili alle condizioni operative degli attuatori di superficie di controllo del volo. Il team ha preparato un caso studio riguardo all’applicazione. Il lavoro è partito da una revisione della documentazione in oggetto e delle linee guida dei produttori. DREADS ha studiato l’avanguardia dei metodi di dimensionamento attualmente utilizzati in applicazioni aerospaziali. Successivamente, i ricercatori hanno definito i requisiti per il metodo di dimensionamento innovativo del progetto e completato i piani per la convalida. Il team ha valutato teoricamente le possibili modalità di guasto per gli elementi di rotolamento, rispetto a cui ha confrontato le esperienze dei produttori. Il confronto ha portato alla modifica dei calcoli che includono tutti gli intervalli di movimento e i carichi ad alta frequenza. I membri del progetto hanno definito ulteriormente i criteri per un funzionamento sicuro. I ricercatori hanno applicato il nuovo metodo di dimensionamento alla scatola dell’attuatore del disco oscillante degli elicotteri. Rispetto alla versione originale, il design migliorato ha mostrato miglioramenti nella copertura e nel peso, ma la stessa durata prevista. Dopo il completamento della fase di progettazione, il team ha realizzato strutture di prova e campioni di prova. Questa fase ha incluso una struttura in più e campioni supplementari rispetto alla proposta del progetto. Le aggiunte hanno aiutato i ricercatori a ottenere una maggiore sicurezza statistica. La convalida e la valutazione hanno confermato che le innovazioni del progetto hanno funzionato come previsto. Il nuovo design si è rivelato più efficiente e anche robusto. Il progetto ha contribuito ad individuare la maggior parte dei punti critici di errore. I risultati del progetto DREADS aiuteranno a inserire gradualmente gli attuatori elettromeccanici in aviazione. La tecnologia renderà gli aeromobili più leggeri e più efficienti in termini di consumo di carburante, offrendo vantaggi come la riduzione delle emissioni di gas a effetto serra.
Parole chiave
Velivolo, dimensionamento dei componenti meccanici, attuatori elettromeccanici, DREADS, elementi di rotolamento, aeronautica
