Un progetto verde per le ali degli aeromobili
Il progetto di ala a flusso laminare naturale è da tempo al centro dell'attenzione nel settore aerospaziale. Esperimenti con numero di Reynolds elevato, fondamentalmente collegati a un flusso con elevata turbolenza, sono di fondamentale importanza per aumentare il livello di fattibilità tecnologica di questo progetto. Questi esperimenti sono stati ora completati con successo nel European Transonic Wind Tunnel (ETW) in Germania con il finanziamento europeo del progetto HIRELF ("Transonic high Reynolds number testing of a large laminar wing half model"). L'obiettivo generale era determinare come le imperfezioni e i cambiamenti superficiali nella forma locale dell'ala influissero sul flusso laminare. I ricercatori hanno sviluppato un sistema di controllo della pressione interna per il modello di ala utilizzando una bombola di gas per pressurizzare le camere a tenuta stagna nell'ala tramite tre linee di pressione controllate individualmente. I ricercatori hanno regolato manualmente i passaggi di contorno rivolti anteriormente e posteriormente. L'utilizzo di vernice sensibile alla temperatura per monitorare il flusso, la tecnica di misurazione più importante, ha richiesto una pulizia accurata, l'applicazione di uno strato di fondo e di uno spray sull'ala. Sono state raccolte immagini della vernice sensibile alla temperatura in 300 condizioni di test a diversi numeri di Mach e numeri di Reynolds. Sono state acquisite e analizzate circa 1 000 immagini, che hanno consentito la creazione di un database senza pari al mondo. Grazie a uno speciale accordo con il settore a proposito della divulgazione dei risultati del progetto, è stata tenuta una presentazione orale durante la più importante conferenza aeronautica al mondo, l'Aerospace Science Meeting, dell'American Institute of Aeronautics and Astronautics(AIAA), tenutasi negli Stati Uniti nel gennaio 2013. HIRELF ha posto le basi per un rapido sviluppo del promettente progetto d'ala con flusso laminare naturale. Gli esperimenti hanno dimostrato la capacità dell'ETW di eseguire test con elevato numero di Reynolds e di produrre dati immagine con la precisione e l'affidabilità richieste dagli standard di settore. Le conoscenze acquisite riguardo al flusso laminare, alla transizione alla turbolenza e alla dipendenza dalla forma dell'ala e dalle imperfezioni superficiali saranno di fondamentale importanza per la progettazione futura delle ali con flusso laminare naturale. Un flusso laminare omogeneo potrebbe essere abbastanza naturale per gli aeromobili nel prossimo futuro e consentire importanti riduzioni delle emissioni e del consumo di combustibile.
