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Progressi nel campo della progettazione delle fusoliere per elicotteri

La fusoliera, termine derivante dal francese "fuseler" (affusolare), indica la parte centrale di un aereo o di un elicottero dalla quale dipartono le ali e la coda. Ad essa è dovuta la metà della resistenza totale subita da un elicottero in fase di avanzamento ad elevata velocità. Nell'ambito del progetto HELIFUSE di Brite-Euram sono stati messi a punto diversi metodi numerici e sperimentali per contribuire allo sforzo dei progettisti di ridurre sensibilmente la resistenza.

Tecnologie industriali

Per resistere alle forze prodotte durante il volo, è necessario che la fusoliera, il corpo centrale dell'elicottero che ospita i membri dell'equipaggio, i passeggeri e le merci, sia forte ed aerodinamica. In fase di volo, infatti, l'elicottero è soggetto a cinque diversi fattori di sollecitazione: tensione, compressione, flessione, sforzo di taglio e torsione. Tali sollecitazioni sono causate dalla resistenza aerodinamica, la quale, soprattutto in fase di avanzamento, dipende fortemente dalla forma della fusoliera: quanto più quest'ultima è aerodinamica, tanto minore sarà la resistenza che subisce. La progettazione della fusoliera, di conseguenza, riveste una cruciale importanza. È risaputo che, soprattutto nel caso degli elicotteri, il 50 per cento della resistenza totale in fase di avanzamento ad alta velocità del velivolo è dovuto alla fusoliera. Poiché i metodi attualmente esistenti per calcolare la resistenza della fusoliera sono imprecisi, i progettisti ricorrono sostanzialmente a test numerici basati su modelli ridotti della galleria del vento. Anche questi test, tuttavia, poiché basati su un basso numero di Reynolds, non possono essere direttamente utilizzati per effettuare previsioni sulle prestazioni dell'elicottero. Per contribuire allo sviluppo, da parte dell'industria, di un nuovo aeromobile ad ala rotante, il progetto HELicopter FUSElage (HELIFUSE) è riuscito a ridurre la resistenza della fusoliera, mettendo a punto una serie di affidabili strumenti di previsione ed effettuando una serie di accurate prove della galleria del vento. Gli strumenti di previsione sviluppati offrono la possibilità di ottimizzare la forma della fusoliera e ridurne la resistenza nelle prime fasi della progettazione. Grazie alla loro affidabilità, le tecniche utilizzate per le prove della galleria del vento consentono, dal canto loro, di stimare con precisione la resistenza prima dei voli prototipo. I risultati del progetto HELIFUSE hanno consentito di migliorare sia le conoscenze sperimentali e le simulazioni, che gli algoritmi numerici per le previsioni. Le importanti informazioni ottenute rappresentano un significativo primo passo verso la vera e propria configurazione di un elicottero. I partecipanti al progetto hanno considerato il possibile inserimento, in futuro, di modelli della turbolenza e delle tecniche di generazione/adattamento della griglia. La riduzione della resistenza aerodinamica della fusoliera avrà conseguenze positive ed immediate per il mercato degli elicotteri, poiché una minore resistenza si traduce in un aumento della velocità, in una maggiore autonomia e in una diminuzione dei costi operativi.

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