Progettare 464

RICERCA 84 progettare 464 • settembre 2024 cui funzione è quella di provocare l’innal- zamento della temperatura della lega in modo da indurre la trasformazione di fase alla base del recupero di deformazione e, quindi, della trasmissione della torsione. Il tondino è incorporato all’interno della struttura principale, un elemento elastico monolitico costituito da due longheroni e due blocchi che riproducono il bordo d’attacco dello spezzone di pala. La con- nessione con questo elemento è realizzata con un opportuno precarico di torsione, necessario a produrre all’interno della le- ga a memoria di forma la riserva di fase martensitica necessaria per il recupero di deformazione durante il riscaldamento. Ai due estremi della struttura principale sono connesse due centine il cui ruolo è quel- lo di trasmettere la torsione all’elemento sensorizzato vicino al bordo d’uscita ed al rivestimento. Le misure fornite dai sensori di deformazione istallati sull’elemento di supporto sono elaborate secondo oppor- tuna logica per ricostruire l’attuale forma. Il sistema è stato sviluppato secondo un opportuno tecnologico dedicato, le cui fasi sono illustrate in figura 2. In pratica, a partire dall’elicottero di riferi- mento, il Bo105, si sono generati i requisiti della tecnologia e in particolare la legge di svergolamento in grado di minimizzare la potenza richiesta nelle fasi di hover e volo verticale. Si è poi proceduti a un trade-off tra le soluzioni più convenienti ed alla successiva progettazione preliminare, evi- denziando l’effetto dei principali parametri di design e la capacità del concetto di sostenere i carichi esterni e di produrre lo svergolamento richiesto. Si è così avviata la progettazione di dettaglio, definendo i vari particolari utili alla realizzazione del primo prototipo multi-baia (figura 3). Le prove, i prototipi I test condotti in laboratorio hanno dimo- strato la capacità della struttura di produrre la deformata desiderata anche in presenza delle condizioni di carico più gravose. È partita a questo punto la fase realizzativa di altri due prototipi, finalizzati alla dimo- strazione in ambiente significativo, ovvero in galleria del vento presso l’università di Bristol, per la valutazione delle prestazioni aerodinamiche, e su torretta rotorica pres- so il DLR, per studiarne il comportamento in presenza dell’azione combinata delle forze centrifughe ed aerodinamiche. I test in galleria (figura 4), condotti attuando progressivamente le varie baie e quindi implementando leggi di svergolamento progressivamente più accentuate lungo l’apertura, hanno consentito di misurare l’impattodel sistema sui coefficienti aerodi- namici di portanza, resistenza e momento, confermandone quindi l’efficacia. Le prove su torretta rotorica (figura di apertura) han- no infine consentito di misurare la legge di svergolamento impostata, conferman- do le previsioni teoriche e consentendo di apprezzare l’impatto della variazione di geometria sull’assetto della pala. Con- siderati i risultati promettenti ottenuti e l’impatto che tale tecnologia può avere sulle performance dell’elicottero e, quindi, sulla riduzione delle emissioni, il CIRA ha provveduto a depositare un brevetto a li- vello europeo (‘Structural module for fixed and rotary wing’, N° 21425028.4). Grazie ai risultati ottenuti, il sistema di morphing delle pale ha il potenziale per dare il via a una nuova generazione di elicotteri. La tecnologia innovativa delle pale adattive non solo migliora l’efficienza operativa, riducendo le emissioni nocive e il consu- mo di carburante, ma contribuisce anche a una manutenzione più agevole e sicura dei velivoli. Ricerca e innovazione rispon- dono alle esigenze di un settore in continua evoluzione, offrendo soluzioni concrete per un’aviazione più verde ed efficiente. Salvatore Ameduri, ricercatore senior divisione strutture adattive, CIRA. 5. Prototipo di laboratorio, costituito da quattro baie consecutive, attuabili indipendentemente. 4. Prototipo di pala adattiva installato nella camera di prova della galleria del vento dell’università di Bristol.