Si stima che nel 2050 il numero dei passeggeri trasportati in aereo sarà 6 volte quello attuale, una previsione che renderebbe necessario lo sfruttamento dello spazio di volo fino alla stratosfera, la fascia dell’atmosfera compresa tra i 15 e i 50 km di altitudine.
Con questo ambizioso obiettivo è nato STRATOFLY (Stratospheric Flying Opportunities for High-Speed Propulsion Concepts), un progetto di ricerca europeo che mira ad esplorare la fattibilità del volo ad alta velocità (ipersonico) per il trasporto passeggeri nella stratosfera, prendendo in considerazione fattori tecnologici, ambientali ed economici. L’obiettivo è rendere sostenibile lo sfruttamento di nuovi spazi di volo, riducendo drasticamente i tempi di trasferta, le emissioni e il rumore e garantendo i richiesti livelli di sicurezza. Le tecnologie sviluppate dal progetto rappresentano inoltre un primo passo verso futuri lanciatori riutilizzabili.
 

Image credit: European Space Agency (ESA)
 
Con un budget di 4 milioni di euro ed una durata di 30 mesi (dal 01.06.2018 al 30.11.2020), STRATOFLY è un consorzio, coordinato dal Politecnico di Torino, di partner nazionali e internazionali: Institut Von Karman De Dynamique Des Fluides (Belgio), Stichting Nationaal Lucht- En Ruimtevaartlaboratorium (Olanda), CIRA – Centro Italiano Ricerche Aerospaziali (Italia), Deutsches Zentrum Fuer Luft – Und Raumfahrt Ev (Germania), Office National d’Etudes et de Recherches Aerospatiales (Francia), CNRS – Centre National de La Recherche Scientifique (Francia), Totalforsvarets Forskningsinstitut (Svezia), Technische Universitat Hamburg-Harburg (Germania), Fundacion de la Ingenieria Civil De Galicia (Spagna).

Il progetto si propone di testare, entro il 2035, il primo prototipo di un velivolo ipersonico che, a 30 km di altitudine, volerà a 8 volte la velocità del suono (Mach 8), per effettuare una missione di trasporto civile di passeggeri a largo raggio. Per perfezionare il design e il concetto di operazioni è stato selezionato come veicolo di riferimento il LAPCAT-II MR2. Il volo ipersonico nella stratosfera a Mach 8 è dieci volte più veloce di quello di un attuale aereo di linea utilizzato per le tratte civili. Questa performance consentirebbe, ad esempio, di viaggiare da Brussels (Belgio) a Sydney (Australia) in meno di 3 ore, un risultato che rivoluzionerebbe il mondo dei trasporti aerei.

STRATOFLY ha cinque obiettivi:
1 – ridurre drasticamente i tempi di trasferta per voli civili a lungo raggio;
2 – individuare nuove rotte in spazi di volo al momento non sfruttati (stratosfera), percorribili ad alta velocità (volo ipersonico);
3 – ridurre le emissioni e il rumore, valutando l’impatto sul clima e garantendo al contempo standard di sicurezza adeguati al trasporto passeggeri;
4 – valutare la sostenibilità economica della futura operabilità di velivoli ipersonici;
5 – far crescere il livello di maturità di tecnologie abilitanti per futuri lanciatori riutilizzabili.
 

Image credit: STRATOFLY project/European Union’s Horizon 2020
 
La ricerca è altamente multidisciplinare e combina aspetti tecnologici ad aspetti operativi. Nello specifico STRATOFLY è orientato al progetto di un velivolo con sistema propulsivo innovativo air breathing basato su due sistemi integrati similari a quelli dei velivoli commerciali – a carburante e aria – ma utilizzando un tipo di propellente differente: l’idrogeno liquido.
Le tecnologie cruciali per il successo del concetto di velivolo ipersonico riguardano l’integrazione di sistemi propulsivi innovativi, configurazioni strutturali non convenzionali e sistemi per la gestione degli aspetti termici e di generazione di potenza elettrica. Oltre alla notevole riduzione dei tempi di trasferta per voli civili a lungo raggio, elementi operativi di fondamentale importanza riguarderanno la riduzione di emissioni, rumore e la sostenibilità di rotte inesplorate, garantendo i livelli di sicurezza necessari per il trasporto passeggeri.

STRATOFLY include anche questioni non tecnologiche cruciali per il futuro del trasporto passeggeri nella stratosfera, che comprendono la stima del costo del ciclo di vita dei velivoli, l’analisi di mercato, i fattori umani legati all’accettabilità sociale della tecnologia, la sicurezza e la regolamentazione del traffico.
L’Europa si propone di mantenere ed estendere la leadership industriale nell’ambito dei velivoli ipersonici, riducendo l’impatto ambientale e garantendo standard di sicurezza adeguati al trasporto passeggeri. Verranno analizzati le emissioni di diversi tipi di carburante in vari livelli della stratosfera e la generazione del rumore, per identificare fra le traiettorie percorribili da un punto di vista tecnico quelle che meglio soddisfano i requisiti di impatto ambientale.
I trasporti ad alta velocità potranno diminuire la durata del viaggio di un fattore 3 o 6 a seconda della velocità e della rotta di volo. STRATOFLY considererà anche l’impatto sul benessere fisico e psicologico dei passeggeri in questo nuovo tipo di voli, tenendo conto del comfort e dei ritmi sonno-veglia, oltre che degli aspetti di sicurezza.

Testo redatto su fonte Politecnico di Torino del 15 novembre 2018
Per approfondimenti su STRATOFLY: www.h2020-stratofly.eu
The LAPCAT-MR2 Hypersonic Cruiser Concept, ICAS Congress 2014, St. Petersburg, Russia
Image credit: Shutterstock-573100297

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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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L’ENAC (Ente Nazionale per l’Aviazione Civile) è finanziatore e coordinatore del progetto “Produzione di biofuel destinato all’aviazione civile tramite l’utilizzo di alghe microcellulari e messa in opera di un impianto dimostrativo”, il cui obiettivo è quello di contribuire in maniera proattiva a limitare le conseguenze derivanti dal trasporto aereo sull’ambiente, utilizzando carburanti alternativi rispetto a quelli ricavati da fonti non rinnovabili come il petrolio.
Il progetto mira ad assicurare, nel bilancio totale riguardante il ciclo di produzione e utilizzo finale, dei livelli di emissione di CO2 inferiori, rispondendo a criteri di sostenibilità stabiliti a livello internazionale.

Poiché l’ENAC può concedere contributi per l’attuazione di progetti di ricerca scientifica finalizzati a promuovere lo sviluppo dell’Aviazione Civile, nel 2017 l’Ente ha pubblicato un avviso di manifestazione di interesse rivolto alle Università e agli Enti di ricerca per individuare un progetto di ricerca, studio e sviluppo per la produzione e l’impiego di carburanti alternativi, derivanti dalla trasformazione di alghe micro cellulari al fine di valutarne gli aspetti tecnici, la sostenibilità economica e i benefici conseguibili sul piano ambientale, per utilizzo al posto di un carburante di tipo fossile.

Il beneficiario del finanziamento ENAC è risultato il Dipartimento di Biologia e Biotecnologie “Charles Darwin” dell’Università La Sapienza di Roma. Partecipano al progetto anche il Dipartimento di Biotecnologie dell’Università degli Studi di Verona e il Centro Ricerca Energie Alternative e Rinnovabili dell’Università degli Studi di Firenze.
Il team coinvolto possiede competenze che coprono tutte le aree e le fasi di sviluppo del progetto, dall’individuazione del ceppo di alghe con miglior rendimento per la produzione di olio, alla possibile messa in opera di un impianto dimostrativo per la produzione di biofuel, tenendo ovviamente conto degli aspetti di certificazione e safety (impiego in condizioni di sicurezza) legati all’utilizzo del biocarburante in questione nelle operazioni degli aeromobili civili.

Il progetto è rivolto principalmente alla produzione di biocherosene che potrà essere utilizzato in aviazione civile dagli operatori aerei che impiegano aeromobili civili da trasporto equipaggiati con motore a turbina, ma non è escluso, in una successiva fase di sviluppo, che possa portare a un prodotto eventualmente utilizzabile anche per la produzione di biodiesel fruibile per altri tipi di trasporto.
Il progetto attualmente è in fase di sviluppo ed è suddiviso in due fasi:
– una prima fase (da concludersi entro il 2018) di identificazione di microrganismi ottimizzati per le diverse fasi del processo e la produzione di una piccola quantità di olio;
– una seconda fase (della durata di 3-4 anni) dedicata alla realizzazione di un impianto pilota.

Coniugare la ricerca e lo sviluppo di nuove tecnologie a favore della crescita del settore con l’impegno attivo per contribuire ad una mobilità sostenibile, è un tema che rappresenta oggi una delle sfide più significative che il settore del trasporto aereo deve affrontare e vincere per dare risposta alla crescente domanda che viene dai cittadini, dall’economia, dal turismo e, più in generale, da tutti i settori produttivi di beni e servizi.

Testo redatto su fonte ENAC del 23 maggio 2018
Image credit: Shutterstock/97737911

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Nell’ambito del progetto di ricerca “Gestione ibrida dell’energia per applicazioni aeronautiche“, Avio Aero e Finmeccanica-Selex ES hanno avviato una collaborazione per lo sviluppo di un propulsore ibrido elettrico da utilizzare su velivoli a pilotaggio remoto, o UAVs (Unmanned Aerial Vehicles), per missioni di sorveglianza continua. Il progetto, del valore di 5 milioni di euro, è finanziato tramite l’accordo di programma quadro in materia di ricerca tra la Regione Puglia e il Ministero dell’Istruzione, dell’Università e della Ricerca (MIUR), e vede il Distretto Tecnologico Aerospaziale (DTA) pugliese come soggetto attuatore. Coordinato da Avio Aero, in collaborazione con il Politecnico di Bari, l’Università del Salento, e il CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche) di Messina, avrà una durata di 2 anni.

L’obiettivo è lo sviluppo di motori ibridi elettrici basati sulla combinazione di un motore termico con uno elettrico, e delle relative tecnologie, per poterli confrontare, sotto l’aspetto dei consumi, del peso e delle prestazioni, con l’architettura propulsiva tradizionale di un UAV. Allo scopo, Avio Aero utilizzerà, come riferimento, Falco EVO di Finmeccanica-Selex ES, un sistema aereo senza pilota o UAS (Unmanned Aerial System) lungo 6,2 m, alto 2,5 m e con una apertura alare di 12,5 m. Falco EVO è in grado di svolgere missioni di sorveglianza a lunga persistenza (fino a 20 ore), di installare un carico fino a 100 kg, raggiungere i 6.000 m di quota e svolgere missioni, in linea di vista, con un raggio operativo superiore ai 200 Km.

Testo redatto su fonte Avio Aero e Finmeccanica-Selex ES
Image credit: Selex ES/Finmeccanica S.p.A.

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Presentato dal Distretto Tecnologico Aerospaziale di Brindisi, dall’Università del Salento e dal CIRA (Centro Italiano Ricerche Aerospaziali), “MALET – Sviluppo di tecnologie per la propulsione ad alta quota e lunga autonomia di velivoli non abitati” è un progetto che mira all’acquisizione di tecnologie, e alla loro validazione, per sviluppare sistemi propulsivi di velivoli senza pilota a bordo UAV (Unmanned Aerial Vehicle) che debbano svolgere missioni ad alta quota e per lungo tempo. La ricerca avrà come obiettivo quello di trovare soluzioni tecnologiche che abilitino un motore a pistoni ad erogare sufficiente potenza anche a quote relativamente alte, nel rispetto del vincolo aeronautico di basso valore del rapporto peso/potenza.

L’aumento del livello di sovralimentazione unito alle ridotte capacità di scambio termico dell’aria rarefatta, comporta, a seguito dell’aumento in dimensioni e peso dei compressori multistadio, degli intercoolers e degli scambiatori liquido/aria, un forte aumento di peso dell’intero impianto propulsivo. Risulterà, quindi, fondamentale acquisire tecnologie per la realizzazione di propulsori con basso rapporto peso/potenza ma che, contemporaneamente, abbiano un alta efficienza complessiva tale da rispettare gli ulteriori requisiti di lunga autonomia e minima potenza termica da smaltire. Sarà, cioè, fondamentale acquisire e sviluppare tecnologie legate alle turbomacchine e in generale a sistemi innovativi di gestione dell’aria in aspirazione e dei gas combusti allo scarico.

Il sistema propulsivo che si intende proporre, dal quale derivare il piano tecnologico, si baserà su un motore Diesel due tempi ad iniezione diretta controllato elettronicamente (Common Rail). L’adozione del Diesel Common Rail due tempi mira ad assicurare un ottimale equilibrio tra il peso, l’efficienza, la necessità di tenere bassi i carichi termo meccanici in camera di combustione e la potenza. Tale motore sarà sovralimentato da un sistema multistadio che dovrà possedere caratteristiche di leggerezza ed efficienza. In tale sistema sarà integrata una innovativa Macchina Elettro-Fluidodinamica (MEF) che avrà il compito di recuperare l’energia in eccesso, che alle quote basse sarebbe altrimenti dissipata attraverso l’apertura delle valvole waste-gate, e all’occorrenza fornire energia per comprimere aria e assistere il sistema principale di sovralimentazione. Nel sistema di sovralimentazione con la macchina MEF, infatti, si tende a limitare drasticamente l’uso delle valvole waste-gate consentendo, allorché è misurata una tendenza all’overboost, l’elaborazione del flusso supercompresso e la trasformazione dell’energia meccanica recuperata in energia elettrica disponibile a bordo. La macchina MEF dovrà anche svolgere il compito di soffiante per l’avviamento del motore due tempi, sostituendo vantaggiosamente in termini di leggerezza ed efficienza, il classico sistema trasmissione meccanica/compressore Roots.

Tutte le tecnologie saranno oggetto di dimostrazione a terra attraverso la realizzazione di un dimostratore tecnologico che sarà sottoposto ad una estesa campagna di prove che includerà anche la simulazione alla quota massima di volo. In particolare si svolgeranno sia prove di caratterizzazione in termini di parametri principali motoristici sia prove proprie dell’applicazione aeronautica. La campagna di prove si completerà con l’integrazione del dimostratore tecnologico su un velivolo UAV per verificarne le caratteristiche funzionali.

Testo redatto su fonte Ministero dello Sviluppo Economico/Dipartimento per lo Sviluppo e la Coesione Economica del 23 dicembre 2014
Image credit: NASA

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L’evoluzione della robotica di servizio applicata alle smart city del futuro per garantire città più vivibili e sicure. É il tema dell’incontro “Droni: prospettive di ricerca e scenari applicativi”, promosso dal Politecnico di Torino e Telecom Italia nel capoluogo piemontese, con l’obiettivo di delineare lo stato delle innovazioni, anche dal punto di vista giuridico e normativo, riguardanti il settore.

L’iniziativa, frutto della collaborazione avviata tra le due parti, ha l’obiettivo di sperimentare, per la prima volta in Italia, l’utilizzo di Aeromobili a Pilotaggio Remoto (APR) – i cosiddetti “droni” – come strumenti di monitoraggio per la sicurezza delle città intelligenti. Grazie alla piattaforma Cloud Robotics, i droni di prossima generazione potranno infatti essere gestiti da una centrale di controllo, che risiede in un punto della rete mobile 4G di TIM, e fornire servizi innovativi “Fly4Smart City” come il monitoraggio ambientale, oppure il controllo di spazi urbani in cui i cittadini potranno vivere in maggior sicurezza (ad esempio parchi pubblici).

Questo progetto, realizzato dal Joint Open Lab CRAB (Connected Robotics Applications laB) di Telecom Italia e dal Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni del Politecnico di Torino, trova valida applicazione in tutti i contesti urbani dove i droni potranno diventare parte integrante degli oggetti connessi alla rete, rappresentando in questo modo uno tra i più significativi trend tecnologici emergenti, in grado di supportare lo svolgimento di particolari attività anche in condizioni di emergenza o di pericolo.

All’incontro, svoltosi a Torino presso il Politecnico della città, hanno partecipato Marco Gilli, Rettore del Politecnico di Torino, Cesare Sironi, Direttore Innovation Telecom Italia, Riccardo Delise, Program Manager APR ENAC, Fulvia Quagliotti, Prof. Associato Dipartimento di Ingegneria Meccanica e Aerospaziale – DIMEAS (Politecnico di Torino), Juan Carlos De Martin, Co-Fondatore e Co-Direttore Gruppo Nexa Dipartimento automatica e Informatica – DAUIN (Politecnico di Torino), Monica A. Senor, partner Studio Legale Catalano Penalisti Associati, Davide Scaramuzza, Professor of Robotics at the Artificial Intelligence Lab, Università di Zurigo e hanno illustrato lo stato di avanzamento del progetto i due responsabili Marcello Chiaberge, Prof. Aggregato Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni – DET (Politecnico di Torino) e Marco Gaspardone, Responsabile Joint Open Lab CRAB di Telecom Italia.

Testo redatto su fonte Politecnico di Torino del 7 luglio 2014
Image credit: Cpl Steve Bain Abipp/PA

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Ricercatori del Politecnico di Milano hanno ideato e sviluppato un nuovo sistema di monitoraggio degli impianti fotovoltaici basato sull’uso di velivoli leggeri telecomandati, i droni. L’attività di ricerca è stata pubblicata sull’autorevole IEEE Journal of Photovoltaics il 10 giugno 2014, con il titolo “Light Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for Cooperative Inspection of PV Plants“. L’idea è semplice: i droni montano sensori di vario tipo, nello specifico fotocamere, termocamere o sensori ottici, e, sorvolando moduli fotovoltaici di impianti fotovoltaici di ogni genere e dimensione, ne effettuano un monitoraggio puntuale ed affidabile in modo veloce, preciso, efficiente, sicuro e versatile.

L’azienda con cui il gruppo di ricerca ha un progetto di collaborazione sul monitoraggio del fotovoltaico è la torinese Nimbus, attiva da anni nel settore dei velivoli senza pilota e che ha già ottenuto diversi Permessi di Volo dall’ente regolatore ENAC. Il valore aggiunto del sistema consiste nella possibilità di utilizzare contemporaneamente sensori diversi e di poterli combinare a piacere a seconda delle necessità, per una corretta e rapida identificazione del guasto o altra anomalia. I moduli fotovoltaici sono infatti componenti chiave degli impianti fotovoltaici perché responsabili della conversione della radiazione solare in energia elettrica. Un buon monitoraggio dei moduli risulta quindi cruciale per una tempestiva ed efficace manutenzione dell’impianto, così da ottenere le migliori prestazioni possibili e programmare al meglio attività di manutenzione straordinarie o eventuali revamping dell’impianto.

I difetti dei moduli fotovoltaici possono essere visibili ad occhio nudo come ad esempio delaminazione, bolle, incrinature, ingiallimenti, disallineamenti, corrosioni e ossidazioni. Questi difetti possono essere individuati facilmente con una foto/videocamera e sono spesso dovuti a condizioni ambientali ostili quali salsedine, grandine, neve, polvere, gas corrosivi. Altri difetti sono invece propriamente difetti di fabbricazione come ad esempio le “bave di lumaca” e le microrotture. Questi difetti sono quelli che maggiormente pregiudicano le prestazioni di un impianto e possono essere meglio ispezionabili con l’ausilio di sensori ottici avanzati e termocamere.

Testo redatto su fonte Politecnico di Milano del 17 giugno 2014
Per approfondimenti: Light Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) for Cooperative Inspection of PV Plants – IEEE Journal of Photovoltaics | 10.06.2014
Image credit: NIMBUS

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L’ENEA ha sviluppato un sistema, protetto da brevetto, per la diagnosi dello stato di combustione all’interno di combustori. La metodologia diagnostica ODC (Optical Diagnostics of Combustion) è basata sull’analisi delle emissioni ottiche di una fiamma e permette di individuare anomalie funzionali sia di tipo fluidodinamico che termoacustico, in quanto riesce a individuare, attraverso l’analisi del segnale acquisito, i fenomeni precursori di questi eventi, consentendo in tal modo un tempestivo intervento sul processo al fine di ripristinare condizioni di combustione stabile. Il sistema ODC pertanto permette di:
– analizzare e ottenere una maggiore comprensione del processo di combustione;
– risolvere le problematiche di instabilità aumentandola sicurezza dell’impianto;
– aumentare il rendimento dell’impianto, incrementando grandemente la flessibilità di esercizio.

Il sistema ODC, in quanto sistema di diagnostica, monitoraggio e possibile supporto al controllo della combustione, può trovare applicazione commerciale in tutti quei settori basati su processi di combustione, che hanno la necessità di dotare i loro impianti di nuove tecnologie finalizzate ad una riduzione dei costi e dei rischi di esercizio e ad un miglioramento delle prestazioni, quindi in particolare:
– nella produzione di energia;
– nella termovalorizzazione dei rifiuti solidi urbani;
– nella propulsione aeronautica e spaziale; in tutti quei settori industriali (siderurgia, cemento, vetro, ecc.) ove una combustione stabile e controllata rappresenta un indiscutibile valore aggiunto.

Un ulteriore segmento di interesse è quello della ricerca, in cui rientrano tutti quei soggetti pubblici o privati che svolgono attività di ricerca nel settore della combustione e che possono essere interessati al prodotto in quanto “strumento” per la comprensione dei meccanismi cinetici e termo-fluidodinamici con livelli di analisi superiori rispetto ai sistemi attualmente disponibili sul mercato.
Gli inventori del brevetto sono: Emanuele Giulietti, Caterino Stringola, Eugenio Giacomazzi, Mirko Nobili.

Testo redatto su fonte ENEA del 24 marzo 2014
Image credit: CNR/IENI

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La European Union ‘Clean Sky’ Joint Technology Initiative è un programma di ricerca finalizzato a sviluppare tecnologie aeronautiche innovative destinate a migliorare significativamente l’impatto sull’ambiente. All’interno di questa iniziativa, il System for Green Operations Integrated Technology Demonstrator (SGO ITD) ha lo scopo di migliorare l’operatività degli aeromobili attraverso la gestione dei consumi e dei profili di missione. Per migliorare la gestione dei consumi, vengono studiate architetture di velivoli con maggiore presenza di sistemi elettrici, le quali richiedono lo sviluppo di diversi sistemi di nuova generazione. In questo contesto, tre differenti tipi di sistemi di protezione dal ghiaccio per ali sono stati esaminati all’interno del SGO ITD: elettrotermico (ET), elettromeccanico (EM) e un sistema “Ibrido” di protezione dal ghiaccio (combinazione di ET ed EM). Durante le prove all’Icing Wind Tunnel del CIRA (Centro Italiano Ricerche Aerospaziali) è stata testata una prima generazione di sistemi ibridi.

AeroTex UK, collaborando con Alenia Aermacchi, è stata responsabile della programmazione, esecuzione e reporting delle prove eseguite sulla sezione d’ala fornita dalla Dassault Aviation. Su di essa erano installati apparati di protezione progettati (e forniti) da Zodiac Aerospace, come parte integrante del progetto SGO ITD ‘HETEMS’. Per controllare e monitorare il sistema di protezione dal ghiaccio (sistema ibrido a bassa potenza, HIPS), è stato utilizzato un banco di prova fornito da Zodiac Aerospace, che ne ha anche definito le leggi di controllo. Le condizioni di prova sono state selezionate dall’inviluppo di condizioni di volo icing specificate nelle regolamentazioni CS-25 Appendice C. L’Icing Wind Tunnel del CIRA è stato scelto per l’esecuzione delle prove. In particolare, la Additional Test Section (in grado di alloggiare modelli di grandi dimensioni), è stata selezionata a causa delle grandi dimensioni del modello utilizzato per le prove.

Lo scopo dei test in galleria del vento in condizioni di ghiaccio è stato duplice:
– validare le performance del sistema di protezione ibrido (HIPS) in condizioni di ghiaccio caratteristiche;
– raccogliere dati per validare i software di simulazione numerica dei sistemi HETEMS, in grado di simulare correttamente la risposta termica e strutturale dell’ala quando esposta a condizioni di ghiaccio.
La validazione delle performance del sistema HIPS aveva anche lo scopo di mostrare che il sistema operasse così come da progetto, ed in grado di fornire il desiderato livello di protezione.
All’interno dello stesso progetto Clean Sky SGO (HETEMS), AeroTex sta sviluppando uno software di simulazione numerica per l’analisi delle prestazioni dei sistemi ibridi di protezione dal ghiaccio.
Il successo della campagna di prove rappresenta una significativa pietra miliare in questo sviluppo.

Testo redatto su fonte CIRA del 28 gennaio 2014
Image credit: CIRA

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L’ENAC (Ente Nazionale per l’Aviazione Civile) il 16 dicembre 2013 ha deliberato il Regolamento sui Mezzi Aerei a Pilotaggio Remoto (MAPR). Si tratta di mezzi la cui diffusione negli ultimi tempi sta crescendo esponenzialmente in diverse attività quali, ad esempio, quelle di sorveglianza del territorio, di rilevamento delle condizioni ambientali, di trasmissione dati, di riprese aeree, di impieghi agricoli. Sono utilizzati anche per applicazioni in ambienti ostili come monitoraggio di incendi, ispezioni di infrastrutture e di impianti, sorveglianza del traffico stradale o, ancora, compiti di ordine pubblico. Il settore ha visto anche l’aumento del numero sia di costruttori di questa tipologia di mezzi e della relativa componentistica, sia di operatori aerei.
Data la novità della materia e alla luce dell’assenza di un quadro normativo di riferimento, l’ENAC ha elaborato un Regolamento che, in attuazione dall’articolo 743 del Codice della Navigazione, fornisce i requisiti per assicurare l’impiego di questi mezzi in condizioni di sicurezza. L’ENAC è una delle prime autorità a pubblicare una regolamentazione del settore. Non esiste ancora, infatti, uno standard di riferimento europeo, che è tuttora in fase di studio, sia a livello comunitario, sia dell’ICAO (International Civil Aviation Organization).

A seguire alcuni degli aspetti salienti, mentre per i contenuti dettagliati si rimanda al testo:
Il Regolamento che stabilisce le condizioni e i requisiti per le operazioni di volo in sicurezza, distingue due tipologie di Mezzi Aerei a Pilotaggio Remoto:
– Sistemi Aeromobili a Pilotaggio Remoto (SAPR) mezzi impiegati o destinati all’impiego in operazioni specializzate (lavoro aereo).
– Aeromodelli mezzi impiegati esclusivamente per scopi ricreazionali e sportivi e che non sono considerati aeromobili ai fini del loro assoggettamento alle previsioni del Codice della Navigazione.

Al fine di determinare i requisiti per l’ottenimento delle autorizzazioni a operare e le diverse modalità di accesso allo spazio aereo, il Regolamento suddivide i Sistemi Aerei a Pilotaggio Remoto in due categorie di peso:
– inferiore a 25 kg
– uguale o maggiore a 25 kg.

Per quanto attiene la fascia di peso più bassa, la disciplina è basata sul concetto di autocertificazione nel caso di operazioni di volo non critiche, ovvero attività che prevedono uno scenario nel quale, in caso di emergenza, un danno a terra a persone o cose è valutato estremamente improbabile.
Le operazioni di volo critiche, invece, devono essere autorizzate dall’ENAC che, sulla base della dichiarazione presentata dall’operatore, stabilisce gli accertamenti necessari tenendo conto della complessità del sistema e della criticità degli scenari operativi. Tra queste operazioni si annoverano il sorvolo di aeree congestionate, di assembramenti di persone, di agglomerati urbani, infrastrutture, impianti industriali, linee ferroviarie ecc.
Per i Sistemi Aeromobili Pilotaggio Remoto di peso superiore ai 25 kg, invece, è sempre prevista una certificazione del mezzo aereo e una autorizzazione all’operatore aereo, indipendentemente dalla criticità delle operazioni di volo. Per tali mezzi, infatti, si mantiene la stessa tipologia di regolamentazione in uso per gli aeromobili tradizionali, certificazioni di aeronavigabilità e autorizzazione all’impiego.

Testo redatto su fonte ENAC del 16 dicembre 2013
Image credit: NASA

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