Aeromobili supersonici veloci e sostenibili, una realtà del futuro secondo un progetto finanziato dall’UE
In virtù delle loro elevate velocità e il passato iconico che li caratterizza, i velivoli supersonici hanno da tempo affascinato il pubblico; ciononostante, le preoccupazioni in merito al rumore e all’impatto ambientale ad essi associati ne hanno causato la scomparsa dai cieli commerciali. Ora, mentre gli innovatori aerospaziali di tutto il mondo cercano di riportare in auge i viaggi supersonici, il progetto SENECA(si apre in una nuova finestra), finanziato dall’UE, si è posto un interrogativo: una nuova generazione di aeromobili più veloci può essere anche sostenibile?
Bilanciare rumore, emissioni e velocità
A differenza dei velivoli convenzionali, i motori supersonici funzionano con rapporti di diluizione significativamente più ridotti e velocità del motore a getto più elevate, producendo maggiore rumore al decollo e all’atterraggio. SENECA ha sviluppato concetti dettagliati di velivoli e motori, congiuntamente a profili di missione realistici, effettuandone successivamente una modellizzazione per mezzo dell’impiego di una combinazione di strumenti analitici ed empirici al fine di valutare le emissioni acustiche in varie condizioni di volo. Al tempo stesso, il team ha mappato le emissioni e le scie di un’ipotetica flotta supersonica allo scopo di valutare l’impatto sul clima attraverso l’utilizzo di modelli di simulazione avanzati. La maggior sfida a livello di progettazione? Trovare una via di mezzo. Una maggiore ampiezza nel diametro del motore riduce la rumorosità, aumentando tuttavia la resistenza aerodinamica; al contrario, una inferiore incrementa l’efficienza durante il volo, ma genera un rumore più intenso nel corso del decollo. SENECA ha individuato nella progettazione di un ugello variabile (aperto in fase di decollo e chiuso in quella di crociera) una strategia chiave per bilanciare prestazioni offerte e rumore emesso. «Il progetto SENECA ha dimostrato il modo in cui i velivoli supersonici possono osservare le stesse norme di rumorosità applicate agli aeromobili convenzionali, aumentando al contempo l’efficienza di crociera», spiega Robert Jaron, il coordinatore del progetto SENECA.
Concentrare l’attenzione sul rumore degli aeroporti e non sui solchi di rumore
Mentre gran parte del dibattito pubblico sul volo supersonico ruota attorno al famigerato «solco di rumore», SENECA si è concentrato su un problema diverso: il rumore in prossimità degli aeroporti. «Il solco di rumore nel volo di crociera può essere ridotto principalmente adattando la progettazione della cellula, mentre il rumore nelle vicinanze dell’aeroporto può essere mitigato innanzitutto adattando la progettazione del motore e la procedura di decollo», spiega Jaron. Si può ipotizzare che nella prima generazione di nuovi velivoli supersonici il problema del solco di rumore non sarà ancora stato risolto, per cui dovrà volare in regime subsonico sulla terraferma; di conseguenza, l’inquinamento acustico è incentrato sul decollo e sull’atterraggio. SENECA ha affrontato questo problema applicando procedure di decollo innovative, come profili di propulsione modificati e rotazioni ritardate, al fine di ridurre al minimo i disagi in prossimità degli aeroporti.
Vantaggi più ampi per il settore dell’aviazione
Sebbene SENECA si occupi specificamente delle problematiche legate al rumore e alle emissioni dei velivoli supersonici, alcune delle innovazioni del progetto potrebbero essere utili anche per i velivoli subsonici convenzionali. «Alcune tecnologie, come gli ugelli variabili e le nuove procedure di decollo, potrebbero certamente portare benefici anche al settore dell’aviazione commerciale tradizionale», osserva Jaron. La riduzione del rumore del motore e il miglioramento dell’efficienza durante le operazioni a bassa quota sono vantaggi preziosi a livello generale. Inoltre, i risultati ricavati da SENECA per quanto concerne i compromessi tra la progettazione dei motori, i livelli di rumorosità e l’efficienza del carburante offrono utili punti di riferimento per lo sviluppo futuro di aeromobili in senso lato. La comprensione del modo con cui bilanciare queste priorità contrastanti è essenziale non solo per la progettazione supersonica, ma anche per il miglioramento della sostenibilità nell’industria aeronautica.
Elaborare regole per l’aviazione supersonica a livello globale
SENECA non è stato rilevante solo in termini ingegneristici, ma anche in relazione alla necessità di aiutare l’Europa a contribuire alle normative internazionali. «I dati ottenuti dal progetto SENECA sono stati utilizzati come base nei gruppi di lavoro del Comitato sulla protezione ambientale in aviazione (CAEP) al fine di definire le nuove linee guida normative», spiega Jaron. Il team ha collaborato con il CAEP e ha fornito contributi all’Agenzia dell’Unione europea per la sicurezza aerea (AESA) su questioni tecniche, offrendo intuizioni che sono risultate utili per la definizione delle modalità di certificazione dei nuovi velivoli supersonici, assicurando che tornino in servizio nel modo più sostenibile possibile. Combinando innovazione tecnica e impatto politico, SENECA ha rafforzato la leadership europea per quanto riguarda la definizione di un futuro sostenibile per l’aviazione ad alta velocità.
