Nuovi progetti per aerogiri verdi
L’iniziativa tecnologica comune (Joint Technology Initiative - JTI) Clean Sky è il più ambizioso programma di ricerca aerospaziale mai avviato. Si concentra sulla rapida produzione di dimostratori su larga scala dei più promettenti concept per il trasporto aereo eco-friendly. Il progetto ADHERO (“Aerodynamic design optimisation of a helicopter fuselage including a rotating rotor head”), finanziato dall’UE, ha offerto un importante contributo al sottoprogramma del consorzio per l’aerogiro verde. L’obiettivo generale del progetto ADHERO è stato quello di ridurre la resistenza parassita (principalmente determinata da attrito di superficie, rugosità e resistenza di pressione) sugli elicotteri leggeri bimotore. Gli elicotteri leggeri bimotore rivestono un ruolo importante nelle missioni di ricerca e salvataggio, nelle operazioni delle forze dell’ordine e nella fornitura di personale sulle piattaforme offshore. Gli scienziati hanno puntato a ottenere condizioni di volo rapide e ad eliminare l’aumento di portanza sulla fusoliera che caratterizza tipicamente un aerogiro in volo a velocità di crociera. L’approccio è stato quello di cercare di ridurre la resistenza dei pattini di atterraggio, della testa del rotore e della fusoliera. I ricercatori hanno costruito un nuovo modello di tunnel del vento modulare per facilitare lo scambio di componenti e modifiche per ridurre la resistenza sulla base dei risultati dei test. Nel nuovo modello è stato impiegato un braccio orizzontale collegato alla fusoliera attraverso un componente della trave di coda, in modo da ridurre l’interazione con i campi di moto. I test in galleria del vento e le simulazioni numeriche della configurazione di base hanno fornito agli scienziati dati utili per condurre uno studio dettagliato sui parametri di flusso globali e locali. I risultati hanno dimostrato che la maggior parte della resistenza parassita è determinata dai pattini di atterraggio e deriva dall’interferenza sulla curvatura posteriore della fusoliera. Inoltre, è stato identificato un modo per ridurre l’aumento della portanza, un coprimozzo che produce ascensione. Il team ha investigato e testato vari progetti di coprimozzo e modificato varianti della carenatura dell’albero per ridurre ulteriormente la resistenza. Le simulazioni hanno permesso di migliorare la conoscenza delle fonti di turbolenza di scia, dal momento che la carenatura dell’albero genera vortici controrotanti ed è in grado di mitigare la vibrazione di coda. Due diverse combinazioni di dispositivi di controllo passivo del flusso promettono di ridurre la resistenza nell’area di poppa. I risultati del progetto ADHERO sono stati diffusi attraverso presentazioni, laboratori, conferenze e pubblicazioni in riviste peer-reviewed. Dal momento che la tecnologia è a un livello sei di maturità, ovvero a un livello di avvio della pre-produzione, i concept potrebbero essere commercializzati entro pochi anni dal termine del progetto.
Parole chiave
Aerogiro, progetti aerodinamici, fusoliera di elicottero, testa del rotore rotante, resistenza parassita
