Il progetto di ricerca, finanziato dal MIUR e sviluppato da LEONARDO Divisione Velivoli (Capofila), BREMBO, TEMA, ASE, BLACKSHAPE, POLITECNICO DI MILANO, POLITECNICO DI TORINO e UNIVERSITA’ DI NAPOLI, si è posto l’obiettivo di sviluppare alcune tecnologie individuate come chiave per il mantenimento di una posizione di “leadership” internazionale dell’industria aeronautica con due principali ambiti di applicazione: i velivoli senza pilota per l’osservazione e il monitoraggio del territorio e l’aviazione generale/addestramento primario.

Tre tecnologie trasversali ai due ambiti di applicazione sono state sviluppate nel progetto:

• Propulsioni alternative alla tradizionale soluzione di motore a combustione interna alimentato ad AvGas (diesel, ibrido)
• Materiali compositi a basso costo (tecnologie di progettazione e manufacturing)
• Sistema frenante “brake by wire”

Per quanto concerne la propulsione alternativa, sono stati sviluppati due concetti innovativi. Il primo è relativo allo sviluppo di una motorizzazione diesel, con l’obiettivo di ottenere una soluzione che, nel rispetto dei requisiti di peso, consentisse l’impiego del combustibile impiegato dalla maggioranza dei velivoli: in prospettiva, tale approccio potrebbe permettere l’impiego di tali motorizzazioni sui RPAS MALE (Remote Piloted Aircraft System Medium Altitude Long Endurance) consentendo, grazie ai bassi consumi, elevate prestazioni di persistenza. Il secondo ha visto lo studio preliminare di una soluzione propulsiva ibrida, che prevede l’installazione di un moto-generatore elettrico in parallelo al motore diesel, maturando un concetto di elettrificazione, coerente con gli attuali trend internazionali di aumento dell’efficienza, della sicurezza e della riduzione dell’inquinamento.

In relazione ai materiali compositi, sono state sviluppate e sperimentate, a livello di componenti elementari, soluzioni innovative sia in termini di materiali che di processi produttivi e di assemblaggio, specificatamente concepite per gli ambiti di applicazione di riferimento.

Si è perseguita la soluzione che fornisse il miglior compromesso tra costo e pesi, in modo da renderla competitiva nei mercati di riferimento, nel pieno rispetto delle stringenti normative aeronautiche.

Il terzo tema affrontato è quello dell’impianto frenante “brake by wire”, con attuazione completamente elettrica, che permette di traguardare tre importanti obiettivi: la riduzione di complessità e pesi della piattaforma in un’ottica di soluzioni More Electric Aircraft perseguita eliminando l’impianto idraulico del sistema frenante; la possibilità di introdurre sistemi di frenata assistita e antiskid attualmente non disponibili sulla classe di velivoli di riferimento per il progetto; la possibilità di comandare il sistema in remoto per le piattaforme “unmanned”. A questi obiettivi si aggiunge il beneficio derivante dall’intrinseca maggiore sicurezza di un sistema elettrico rispetto ad un sistema idraulico. Il progetto ha conseguito ottimi risultati sia dal punto di vista della scelta di materiali carbon-carbon per la realizzazione del pacco dischi sia per quanto riguarda gli algoritmi di controllo della frenata, verificati mediante prove sperimentali su un rig dinamico in grado di riprodurre le caratteristiche di frenata di un aeromobile.

Infine, sono stati raggiunti altri due importanti obiettivi:

• lo sviluppo ed implementazione di innovative metodologie di progettazione aeromeccanica che consentiranno di ottimizzare, nel rispetto dei requisiti prestazionali richiesti e sulla base delle esigenze strutturali, la configurazione della piattaforma di riferimento.
• la progettazione preliminare di un dimostratore di un velivolo RPAS della classe 3000 kg in configurazione tailless con elica spingente, sul quale è stato valutato l’impatto dell’impiego delle tecnologie sviluppate.

In parallelo, è stato sviluppato anche un progetto di formazione dedicato a studenti e ricercatori scientifici sulle tematiche tecnologiche esplorate in seno al progetto di ricerca.

Info: https://www.ctna.it/project/tivano/ ↗