Un nuovo sistema di alimentazione indica il futuro della progettazione di elicotteri
I costruttori di aeromobili sono alla costante ricerca di modi per ottenere l’efficienza operativa senza compromettere la sicurezza. Le recenti innovazioni emerse nell’ambito dei sistemi di alimentazione, ad esempio, potrebbero essere fondamentali per garantire all’Europa di rimanere all’avanguardia nello sviluppo degli elicotteri di nuova generazione. Il progetto STRONGRCRAFT, finanziato dall’UE, ha cercato perciò di sviluppare un nuovo sistema di alimentazione in grado di contribuire agli sforzi europei volti alla decarbonizzazione, migliorando nel contempo la sicurezza e la competitività industriale. «I sistemi di alimentazione, pur non rappresentando il componente più visibile di un elicottero, sono estremamente importanti», spiega il coordinatore del progetto Stephane Goujon, collaboratore dell’azienda francese Safran Aerosystems. «Inoltre, non sono solo un componente passivo dell’aeromobile: la distribuzione del carburante deve essere costantemente calibrata, al fine di mantenere il centro di gravità dell’elicottero.»
Riprogettare lo stoccaggio del carburante
All’inizio, Il progetto STRONGRCRAFT ha individuato i componenti chiave del sistema di alimentazione di un elicottero che potevano essere riprogettati e perfezionati, tra cui lo stoccaggio del carburante, i sistemi di aerazione per eliminare l’aria prima del rifornimento e le modalità di ridistribuzione del carburante in volo. Inoltre, sono stati presi in considerazione i sistemi di misurazione per monitorare costantemente i livelli di carburante e le modalità di rifornimento più rapide ed efficienti possibili. «Abbiamo progettato sette serbatoi per il carburante, posti nella parte inferiore dell’elicottero», osserva Goujon, «divisi in due gruppi distinti che alimentano i due motori dell’aeromobile.» Questi serbatoi, in grado di contenere 2 000 litri di carburante, sono stati appositamente progettati per evitare perdite di carburante, un risultato ottenuto grazie a un inedito tessuto di rivestimento leggero e innovativo. Ciò consente una maggiore sicurezza in caso di atterraggio brusco o ribaltamento dell’elicottero. «Il sistema di alimentazione concepito comprende anche tubi, condotti, una pompa e un sistema di aerazione, per un totale di quasi 600 componenti distinti», aggiunge Goujon. «Si tratta di un sistema estremamente complesso per la presenza di molte interazioni diverse: la pompa, ad esempio, è necessaria per la distribuzione del carburante, al fine di mantenere il centro di gravità dell’elicottero.»
Componenti innovativi del sistema di alimentazione
Il processo di progettazione è durato complessivamente circa due anni, in stretta collaborazione con Airbus e vari fornitori partner. Le attività di simulazione hanno permesso al gruppo responsabile del progetto di prevedere il comportamento dei materiali e ottimizzare la progettazione, prima di fabbricare la prima parte del prototipo. Una volta ultimato il progetto, sono stati assemblati i componenti ed eseguiti i test. «Tra gli elementi innovativi sviluppati c’è un calibro ottico basato su un sensore ottico», spiega Goujon, «sviluppato da un’università partner. Nel sistema di alimentazione è stato integrato anche un materiale plastico leggero, realizzato in stampa 3D, che sostituisce le parti metalliche.»
Ridurre il peso degli elicotteri
È stata così ottenuta una significativa riduzione di peso del 15 % rispetto ai sistemi di alimentazione più innovativi attualmente disponibili. Ciò è stato possibile grazie alla definizione della nuova struttura del serbatoio per il carburante. Questa riduzione di peso potrebbe portare a vantaggi ambientali significativi grazie alla riduzione del consumo di carburante. Il gruppo responsabile del progetto è stato anche in grado di sostituire i solventi che emettono composti organici volatili con un’alternativa priva di emissioni. I ricercatori ripongono la massima fiducia nei potenziali benefici di questa nuova tecnologia, che consentirà di ridurre il peso e migliorare la sicurezza dei futuri aeromobili. «Penso che il futuro sarà denso di sviluppi positivi, poiché il peso rappresenta un aspetto cruciale del volo aereo», conclude Goujon. «Questa innovazione, in particolare il nuovo materiale leggero impiegato, rappresenta un notevole salto tecnologico.»
Parole chiave
STRONGRCRAFT, elicottero, carburante, decarbonizzazione, emissioni, stampa 3D
