Plasma wind tunnel testing. Image credit: ESA/DLR
 
Presso il SCIROCCO Plasma Wind Tunnel (PWT) del Centro Italiano Ricerche Aerospaziali (CIRA) si è conclusa con successo la campagna di prove per la qualifica del [C/SiC], un nuovo composito ceramico rinforzato concepito per la protezione termica dei velivoli durante la fase di rientro in atmosfera.
Sviluppato interamente dal CIRA in collaborazione con una società italiana specializzata nello sviluppo di compositi a matrice ceramica ad alte prestazioni nel settore automobilistico, il nuovo materiale può essere prodotto con un ciclo di manifattura rapido ed economico.

Le prove sono state eseguite su un dimostratore completo di flap, delle dimensioni di circa 400 mm x 300 mm, esposto per 10 min ad un flusso ipersonico ad alta entalpia rappresentativo delle condizioni di rientro da orbita bassa terrestre. Il componente ha raggiunto temperature di circa 1200° C senza mostrare segni di degrado. L’esito positivo ha dimostrato la capacità del materiale di resistere a fortissime sollecitazioni termiche e meccaniche in ambiente ossidante, confermando così la sua capacità di poter essere impiegato come protezione termica riutilizzabile.
Il successo delle prove, eseguite su un modello del flap che dovrà guidare il veicolo nella fase di volo ipersonico al rientro in atmosfera, dimostra che la nuova tecnologia è pronta per poter ambire ad essere utilizzata sul componente reale.

Questo risultato apre la strada all’affermazione dell’Italia nel settore dei sistemi di protezione termica strutturale anche nell’ambito dei futuri programmi dell’European Space Agency (ESA). Con il Programma Space Rider, l’ESA intende dotare l’Europa di un sistema di trasporto spaziale integrato con il nuovo lanciatore Vega C che consenta l’accesso ed il rientro dall’orbita terrestre in maniera economica, riutilizzabile e, soprattutto, indipendente per molteplici applicazioni spaziali.
 

Space Rider. Image credit: ESA
 
Rispetto alle recenti prove eseguite per conto della NASA, questo risultato, oltre a consentire la partecipazione italiana a prestigiosi programmi internazionali, grazie ai suoi impianti di prova unici al mondo, dimostra la capacità del CIRA di sviluppare interamente in Italia, in collaborazione con piccole e medie imprese altamente innovative, tecnologie competitive e strategiche.

Testo redatto su fonte CIRA del 19 aprile 2018
Per approfondimenti: SCIROCCO Plasma Wind Tunnel
Image credit: D. Ponseggi/NASA

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L’elicottero sarà un mezzo di trasporto sempre più confortevole, ma non solo. Abbattendo il rumore e le vibrazioni all’interno della cabina si potranno ridurre il carico di lavoro del pilota, rendere più efficaci i compiti delle missioni di ricerca e soccorso e aumentare la qualità delle prestazioni sanitarie nelle eliambulanze. È sullo sviluppo di nuove tecnologie per l’elicottero del futuro che Leonardo e il Politecnico di Milano ampliano la collaborazione nell’ambito di Innovation Hub, un accordo quadro di valenza pluriennale volta alla realizzazione di progetti di innovazione.

Oggetto della ricerca saranno i componenti innovativi di accoppiamento meccanico basati su nuovi materiali, più leggeri, che apporteranno vantaggi in termini di costi di produzione e facilità di installazione, essenziali per consentire il trasferimento di carichi dal propulsore alla scatola di trasmissione principale dell’elicottero. Ciò consentirà una significativa semplificazione del sistema meccanico, grazie all’utilizzo di un singolo componente flessibile anziché di un sistema articolato.

Si stanno sviluppando, inoltre, tecnologie utili per la riduzione delle vibrazioni e del rumore degli elicotteri. La piattaforma di riferimento per lo studio è rappresentata dall’elicottero AW139 (foto sopra). Le attività di ricerca si concentrano su tre aree principali: il rotore, da cui provengono le vibrazioni, i sistemi di vincolo della trasmissione, attraverso cui tali vibrazioni sono diffuse alla struttura dell’elicottero riducendo il livello di comfort e infine la cabina stessa. L’obiettivo finale del programma è dimostrare un miglioramento significativo nella riduzione della vibrazione e del rumore interno, attraverso un uso coordinato di sistemi passivi e attivi. Lo sviluppo di soluzioni idonee al raggiungimento dell’obiettivo include attività di simulazione e di validazione sperimentale della ricerca. Prenderà il via entro il 2018, nell’ambito dell’accordo, un innovativo progetto di manutenzione predittiva dello stato di salute degli elicotteri HUMS (Health & Usage Monitoring Systems), tecnologia in continuo progresso, che consentirà di indicare preventivamente le anomalie di funzionamento permettendo un incremento dei livelli di sicurezza e di riduzione dei costi di esercizio.

Testo redatto su fonte Politecnico di Milano del 27 luglio 2018
Images credit: Leonardo S.p.A.

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Il 25 luglio scorso, dalla base dell’European Space Agency (ESA) di Kourou (Guyana Francese), 4 satelliti del sistema di navigazione europeo GALILEO sono stati lanciati a bordo di un razzo Ariane 5. Circa 9 minuti dopo il decollo è avvenuta la separazione dello stadio superiore del lanciatore: la prima coppia di satelliti di 715 kg è stata rilasciata circa 3 ore e 27 minuti dopo, seguita dalla seconda, circa 20 minuti dopo. I satelliti si sono poi posizionati all’altitudine prevista di 22.922 km dalla Terra. Nei prossimi giorni essi verranno posti nelle loro orbite definitive; successivamente inizierà un periodo di collaudo, della durata di 6 mesi, con l’obiettivo di testare le loro funzionalità prima che possano unirsi al resto della costellazione di 22 satelliti già in piena capacità operativa.

Con 26 satelliti in orbita, GALILEO raggiunge il numero necessario per la piena operatività del sistema, migliorando ulteriormente la precisione e la copertura globale dopo l’offerta fornita dai primi servizi nel 2016 (navigazione per la ricerca e il salvataggio tramite la localizzazione satellitare). L’Italia ricopre un ruolo fondamentale nel programma, grazie alla sua industria e ai centri di ricerca sul territorio nazionale che supportano lo sviluppo delle infrastrutture dedicate alla costellazione.

Attualmente più di 100 milioni di dispositivi commerciali utilizzano i servizi di GALILEO, e anche se la fase di implementazione è terminata, la costellazione continua a migliorarsi, con la preparazione di altri 12 satelliti che fungeranno da ricambio in orbita e da sostituti per i satelliti più vecchi lanciati nel 2011. In questo modo la nuova generazione di dispositivi che verrà lanciata nel prossimo decennio, sarà in grado di fornire a GALILEO prestazioni e servizi con caratteristiche sempre più elevate.
 

 
Il sistema GALILEO
GALILEO è un sistema di navigazione e localizzazione satellitare sviluppato dall’ESA. A regime sarà costituito da 30 satelliti (24 operativi e 6 di riserva) orbitanti su 3 piani inclinati di 56° sull’Equatore (MEO, Medium Earth Orbit circolare) a 23.222 km quota. Interamente concepito per usi civili, il sistema è in grado di offrire un’accuratezza inferiore a 10 cm nel posizionamento, una precisione mai raggiunta prima. Un aspetto particolarmente importante di GALILEO è che non sarà soggetto alle limitazioni o interruzioni tipiche di altri sistemi pensati per scopi militari (come ad esempio il GPS americano). Il sistema avrà un ventaglio di applicazioni quasi illimitato con potenzialità di impiego straordinarie in quasi tutti i settori: dall’energia ai trasporti (terrestri, marittimi e navali), dalla sicurezza all’agricoltura, alla finanza. Avviato ufficialmente nel 2003, il completamento del programma GALILEO è previsto per il 2020.

Testo redatto su fonte ASI ed ESA del 25 luglio 2018
Per approfondimenti su GALILEO: www.esa.int/Our_Activities/Navigation/Galileo
Images credit: ESA–P. Carril; ESA/CNES/Arianespace/Optique Video du CSG – P Baudon

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