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Adaptive Multifunctional Test Rigs for Aeronautical Structures

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Impianti di prova più ecologici per i componenti dei velivoli

La Commissione europea sta rendendo l’industria aeronautica più ecologica incrementando l’efficienza di ciascun aspetto di questo settore, dai processi legati alla fabbricazione a quelli inerenti il trasporto. Un team di ricercatori ha sviluppato un sistema adattivo multifunzionale per testare i componenti degli aeromobili in modo più rapido ed economico.

Trasporti e Mobilità

Clean Sky 2 è un’iniziativa gestita dalla Commissione europea che si propone di rendere il settore dell’aviazione più ecologico. Analogamente al programma Flightpath 2050, essa punta a ridurre la durata dei voli a quattro ore mediante la realizzazione di migliori infrastrutture a terra. Il piano di Flightpath 2050 intende semplificare lo sviluppo e la fabbricazione delle tecnologie nell’UE e ridurre le emissioni di CO2 e NOx rispettivamente del 75 % e del 90 %. Per il progetto AMTRAS, finanziato dall’UE, la parte più importante della visione delineata nell’iniziativa Flightpath 2050 riguarda l’obiettivo di dare la priorità alla ricerca, alle capacità per effettuare test e all’istruzione al fine di creare una rete di cluster tecnologici multidisciplinari che si basano sulla collaborazione tra mondo dell’industria e istituzioni di ricerca. Il progetto AMTRAS si è prefisso di sviluppare banchi di prova adattivi per testare meccanicamente i nuovi componenti dei velivoli. I ricercatori hanno sviluppato tali dispositivi in modo da consentire uno sviluppo dei nuovi componenti degli aeromobili più rapido e meno costoso, che tragga inoltre vantaggio dei precedenti sforzi compiuti in termini di sviluppi ingegneristici nell’ambito di questo settore.

Lo sviluppo di quattro nuovi impianti di prova

«Un processo molto importante nello sviluppo di un nuovo componente di velivolo è quello di misurazione, che si svolge in occasione dei test meccanici. È pertanto diventato importante studiare le nuove tecnologie che potrebbero sostituire i dispositivi di misurazione convenzionali», osserva Julio López, il coordinatore del progetto. AMTRAS ha studiato l’implementazione della tecnologia di visione artificiale, una tecnica che si avvale di misurazioni visive senza contatto, per rendere il processo di collaudo e misurazione a livello meccanico più rapido e meno costoso. AMTRAS ha collaborato con terze parti al fine di svolgere le operazioni più impegnative in termini tecnologici per quanto concerne lo sviluppo di nuovi banchi di prova adattivi. Il progetto ha realizzato quattro diversi impianti di prova e ha suddiviso il processo di sviluppo in quattro fasi: definizione dei requisiti, simulazioni di progettazione meccanica e con il metodo degli elementi finiti, fabbricazione e assemblaggio e, infine, collaudo. I ricercatori hanno condotto diverse procedure per ciascuna fase e hanno completato tutti gli impianti di prova, concludendo la preparazione allo svolgimento dei test meccanici.

Uno sguardo al futuro

«Uno dei risultati più importanti e promettenti è stata la dimostrazione della fattibilità della visione artificiale quale sostituto delle convenzionali procedure di misurazione per i test meccanici», sottolinea López. Sebbene questa tecnologia abbia ancora bisogno di maturare per un po’ di tempo prima che possa essere implementata in banchi di prova più complessi e di dimensioni maggiori, il progetto ha considerato impressionante la ripetibilità delle misurazioni. AMTRAS è stato in grado di ridurre i tempi e i costi necessari ad adattare impianti di prova obsoleti e inutilizzati per lo sviluppo di nuovi componenti di aeromobili. Il team ha scoperto che gli sforzi di progettazione possono ora essere incentrati sull’ottimizzazione degli strumenti impiegati per i nuovi componenti mediante l’utilizzo delle simulazioni effettuate con il metodo degli elementi finiti. Il progetto ha un piano commerciale ambizioso per utilizzare le conoscenze e le competenze acquisite durante il suo svolgimento, puntando all’obiettivo di creare un servizio rivolto alle industrie che richiedono procedure di test a elevata precisione. Secondo le previsioni del team, questa soluzione potrà generare entro i prossimi cinque anni un reddito complessivo pari a 3,75 milioni di EUR offrendo capacità di test non solo all’industria aeronautica, ma anche a quella automobilistica e al settore energetico.

Parole chiave

AMTRAS, banchi di prova, Flightpath 2050, componenti dei velivoli, Clean Sky 2, visione artificiale

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