L’aerospazio si interessa di flusso laminare naturale
Il progetto Breakthrough Laminar Aircraft Demonstrator in Europe (BLADE) è parte del programma Smart Fixed Wing Aircraft (SFWA) di Clean Sky. Questa ambiziosa attività di ricerca finanziata dall’UE con molteplici partner mira a ridurre l’impatto ambientale del trasporto aereo. Riducendo il rumore e la resistenza del velivolo, il programma SFWA darà un contributo fondamentale al raggiungimento degli obiettivi ambientali dell’iniziativa Single European Sky. Nell’ambito del progetto NLFFD (NLF starboard leading edge & top cover design & manufacturing trials), i ricercatori hanno sviluppato degli assemblaggi relativi al bordo d’attacco e la copertura superiore per un’ala NLF di un velivolo di prova. Entrambe le strutture offrono livelli di NLF con elevate prestazioni grazie a nuovi concetti di design e tecnologie di produzione che garantiscono tolleranze ultraelevate ed eccezionale finitura superficiale. La sfida più grande, a livello di progettazione e produzione di un’ala NLF, nasce dalla necessità di mantenere sotto stretto controllo la superficie dell’ala. In particolare, è fondamentale eliminare caratteristiche come scalini, spazi vuoti, rugosità e teste di fissaggio, poiché comportano un flusso turbolento. Oltre a raggiungere livelli adeguati di flusso laminare, i ricercatori miravano a un design di alta qualità adatto alla produzione di massa. I partner NLFFD hanno prodotto una copertura superiore integrata e assemblaggi relativi al bordo d’attacco ad elevata tolleranza utilizzando lo stesso processo di progettazione e sviluppo applicato nei componenti degli aerei commerciali. Di conseguenza, la sezione dell’ala lunga 4,5 m e larga 1 m è di qualità così elevata che è stata considerata per prove di volo su un Airbus A340-300 modificato. L’innovativa sezione dell’ala è costituita da un pannello a sandwich che incorpora una tecnologia di protezione dal ghiaccio elettrotermica a base di polietereterchetone con uno scudo antierosione integrato. Sebbene la squadra NLFFD avesse esperienza negli scudi antierosione del bordo d’attacco, è stato avviato un programma tecnologico per il fissaggio di uno scudo di acciaio al nichel antierosione. Con un minor numero di nervature in titanio rispetto a un convenzionale bordo d’attacco, il design include anche un sandwich di schiuma sulla superficie, allo scopo di mantenere la rigidità. I requisiti di progettazione NLF sono estremamente ristretti quando si tratta di ondulazioni della superficie dell’ala sotto carico. L’ottenimento di flusso sul rivestimento dell’ala, supportato da un minor numero di nervature, ma sufficientemente rigido, costituisce una parte significativa del lavoro dei ricercatori. Durante le prove di volo, che si svolgeranno nel 2017, la sezione dell’ala NLFFD sarà utilizzata per valutare le prestazioni dell’architettura NLF proposta, contribuendo a confermare i benefici ambientali previsti a livello teorico. Il sistema NLF dovrebbe ridurre la resistenza dell’ala di fino all’8 % e il consumo di carburante di circa il 5 %.
Parole chiave
Flusso laminare naturale, ali di aeromobili, Clean Sky, NLFFD, bordo d’attacco, test di volo