Civile

    airbus bird of prey

    Bird of Prey: il nuovo uccello-aereo di Airbus!

    Tra gli episodi di B737 Max 8 e l’ultimo della perdita dei pezzi di un 787, la Boeing sta ritrovando davvero molte difficoltà sul mercato Aerospaziale; però, dove un’azienda ha un calo, un’altra può ritrovare più successo. Airbus, dopo aver mostrato il suo velivolo KLM (un aereo con particolare forma a V e che prevederà un risparmio di carburante del 20%), ha deciso di presentare il suo ultimo prototipo, con cui spera di dare il colpo di grazia a Boeing: Bird of Prey (in italiano, letteralmente, “uccello rapace”).

    Concept dell’aereo

    bird of prey airbus
    Credits: theengineer.co.uk

    L’aereo è un esempio lampante di come la propulsione ibrida stia diventando parte integrante del settore aerospaziale; svelato dal segretario di stato inglese Liam Fox, Bird of Prey è un velivolo ibrido elettrico a turbo elica ed è stato pensato, in particolar modo, per il trasporto civile regionale. Airbus, nel concept di questo velivolo, si è ispirata non solo al futuro ma anche alla natura: la coda e l’ala del Bird of Prey, come può essere notato dalla figura, imiterebbero quelle di un rapace, come un falco pescatore o un condor della California; I due elementi, possiamo notare, presentano delle vere e proprie “piume” che possono essere controllate individualmente, consentendo un controllo di volo attivo.  La struttura è principalmente in composito, le ali sono molto alte rispetto i velivoli tradizionali e la fusoliera si assottiglia come quella di un uccello, finendo in una coda a ventaglio che usa le sue piume per la stabilità e il controllo attivo.

    Ha affermato Aston Martin, Senior Manager di Airbus:

    Il nostro ‘Bird of Prey’ è progettato per essere fonte d’ispirazione per i giovani e creare un fattore ‘wow’ che li aiuterà a prendere in considerazione una carriera entusiasmante nell’importantissimo settore aerospaziale. Una delle priorità per l’intero settore è come rendere l’aviazione più sostenibile, rendendo il volo più pulito, più verde e più silenzioso che mai. Sappiamo dal nostro lavoro sul jet passeggeri A350 XWB che, attraverso la biomimetica, la natura ha alcune delle migliori lezioni possiamo conoscere il design. Chi non può fare a meno di essere ispirato da una simile creazione?

    Non è la prima volta che la natura risulta fonte di ispirazione per l’umanità: il primo a utilizzare le conoscenze sui volatili fu Leonardo da Vinci, il primo a ideare il concetto di piano di coda e a dare il via all’idea della “macchina volante”; questa volta, invece, abbiamo ottenuto il prototipo di un velivolo che potrebbe ridurre i consumi del 30-50%.

    Il “Bird of Prey”, insieme a tanti altri precedenti, è una valida lezione: è questo l’unico modo in cui andrebbe “sfruttata” la natura.

    Per concludere, ricordiamo che Airbus non è la prima volta che riprende la forma di un animale per i suoi aerei: basta ricordare il velivolo Beluga XL.(https://aerospacecue.it/beluga-xl-nuovo-aereo-airbus/11449/)

    Beluga XL di Airbus
    Credits: ainonline.com

    Credits: videolastampa.it; edition.cnn.com; newatlas.com; airbus.com

    AoA Safety System

    AoA: Angle of Attack Safety System

    Di Dario Dave De Lorenzo

    L’AoA (o Angle of Attack) Safety System è uno strumento di misurazione, o più semplicemente indicatore, che misura l’angolo di attacco; siccome lo stallo può avvenire a qualsiasi velocità, una volta raggiunto l’angolo di attacco critico per evitare questo problema si è progettato e sviluppato questo indicatore. 

    AoA
    Credits: youtube.com

    L’AoA è stato installato prima su aerei di tipo militare, risultando di grande vantaggio per i piloti che devono effettuare atterraggi sulle portaerei: devono mantenere una bassa velocità, dovuta alla pista corta, per cui rischiano maggiormente di incorrere nello stallo a bassa quota; per questo motivo, avere uno strumento più diretto sul tipo di angolo da non superare è una vera e propria “manna dal cielo”.

    Successivamente, tale sistema di sicurezza è stato installato su aerei di tipo civile dalla Garmin, Alpha Systems – AoA, Safe Flight corporation ed infine dalla ICON; attualmente, è montato nei computer di visualizzazione sui cockpit di molti aerei di linea commerciali (Falcon7x, Airbus A380 e su quasi tutti gli Embraer) ed è, solitamente, separato dalla strumentazione o implementato sul cockpit di ultraleggeri di ultima generazione (Cessna, ICON A5, e tanti altri). 

    Le configurazioni consistono in una sonda, o tubo, riscaldata, il cui aspetto e funzionalità sono molto simili al tubo di Pitot; tale tubo AoA è forato in due particolari punti, uno lungo l’asse longitudinale del vento e l’altro sito a 45° gradi rispetto al precedente, che serve da riferimento. Come con il tubo di Pitot, si misura la pressione statica e quella dinamica così da ottenere, grazie al teorema di Bernoulli, il modulo della velocità specifica per unità di volume al quadrato: 

    𝑃𝑡𝑜𝑡=𝑃𝑠𝑡+1/2*𝜌*(𝑣^2) 

    Il flusso d’aria, passando attraverso il tubo, giunge a dei sensori piezoelettrici che trasformano il segnale di pressione in un segnale elettrico, inviato al computer di bordo, che calcola la pressione esercitata sulla determinata piattaforma piezoelettrica. Si attivano, dunque, i led verticali dell’indicatore: il colore verde significa che si sta mantenendo un corretto angolo di attacco, in particolare durante l’atterraggio si fa riferimento a tre led orizzontali che indicano le corrette condizioni di avvicinamento alla pista, arancione significa che si sta aumentando troppo l’angolo d’attacco e per evitare lo stallo (indicato con i led rossi) bisogna picchiare verso il basso e diminuire quest’ultimo. 

    AoA
    Credits: flyer.co.uk

    La velocità di stallo può variare rispetto al carico alare, cosa di cui l’anemometro non tiene conto. Mentre alcuni tipi di AoA, con l’aggiunta al tubo di Pitot di avvisatori di stallo esterni (piattaforme piezoelettriche distribuite lungo l’ala), o con l’aggiunta di più complessi meccanismi, calcolano autonomamente la distribuzione di carico di portanza lungo tutta l’ala. L’indicatore AoA, inoltre, informa il pilota della quantità di portanza che l’ala può fornire prima di stallare, risultando più affidabile del classico anemometro. 

    L’azienda ICON ha progettato e sviluppato un nuovo tipo di AoA, montato sull’aereo A-5, ultraleggero molto versatile e fruibile e di tipo analogico, a differenza di quello Garmin che è di tipo digitale. Come dichiarato dall’azienda, questo indicatore è un utile strumento di sicurezza, specialmente per neofiti e aerei di piccola taglia e viene, a tratti, sopravvalutato, indicandolo come unico componente da tenere d’occhio per poter completare un volo in perfette condizioni (motori e elettricità a parte).

    Non è ancora il caso, tuttavia, di gettare via il caro e vecchio anemometro, poiché l’indicatore AoA può solo aumentare la sicurezza, facilitando la lettura degli strumenti per una maggiore morbidezza all’atterraggio; indiscussa è l’innovazione che ciò ha portato e che porterà negli anni a venire.

    KLM aereo v-shaped

    KLM: dettagli sugli aerei innovativi “V-shaped”

    Con il Solar Impulse 2, abbiamo potuto constatare che il problema della sostenibilità del trasporto aereo è tuttora presente e reale; ebbene, la risposta di KLM è stata quella di sostenere uno studio della Delft University of Technology (TU Delft) per lo sviluppo di un innovativo velivolo ad alta efficienza energetica, noto come “Flying-V”: il nome è dovuto proprio alla particolare forma a “V” del jet.

    KLM aereo v-shaped
    Credits: lonelyplanet.com (KLM / TU Delft)

    Il 2 giugno 2019, KLM e TU Delft hanno siglato un accordo di cooperazione per lavorare su un aereo a fusoliera larga che integra la cabina passeggeri, la stiva e i serbatoi di carburante nella struttura dell’ala, conferendogli un aspetto futuristico a forma di V .

    Originariamente concettualizzato da uno studente della TU Berlin (Germania), Justus Benad, mentre stava scrivendo la sua tesi all’Airbus di Amburgo, il progetto è guidato da Dr. Roelof Vos – project leader presso TU Delft (Paesi Bassi). La ricerca condotta qui sul nuovo piano ad alta efficienza energetica sarà ora finanziata dalla compagnia nazionale olandese.

    Scheda Tecnica

    Progetto originale dello studente Justus Benad, della TU Berlin, la sua particolare forma aerodinamica ridurrebbe il peso del Jet, consentendo di risparmiare il 20% sul carburante rispetto al velivolo più avanzato di oggi, l’Airbus A350-900. Il “Flying-V” avrà, probabilmente, un’apertura alare di 55 m, leggermente più corta di quella dell’A350: pur essendo più piccolo del modello già citato dell’Airbus, sarà in grado di trasportare 314 passeggeri; inoltre, questo tipo di apertura alare del V avrà l’ulteriore vantaggio di rendere non necessarie eventuali modifiche all’aeroporto per la gestione dell’aereo. Come si può notare nel disegno sottostante, l’aereo attualmente monta due turbofan sul retro alimentati a cherosene, anche se i produttori hanno segnalato la loro intenzione di sfruttare le ultime scoperte attuate in ambito propulsivo per poter rendere l’aereo totalmente elettrico.

    KLM aereo v-shaped
    Credits: aerotime.aero (Edwin Wallet, OSO Studio for TU Delft)

    Dichiarazione del Project Leader di Flying-V

    Il progetto è, attualmente, guidato da Roelof Vos, Project Leader presso TU Delft, il quale ha dichiarato alla CNN:

    Abbiamo pilotato questi aerei per decenni, ma sembra che la configurazione stia raggiungendo un “plateau” in termini di efficienza energetica. La nuova configurazione che proponiamo realizza una sinergia tra la fusoliera e l’ala: la fusoliera contribuisce attivamente al sollevamento dell’aereo e crea meno resistenza aerodinamica. Il Flying-V è più piccolo dell’A350 e ha meno superficie di afflusso rispetto alla quantità di volume disponibile. Il risultato è: meno resistenza. Ciò significa che il Flying-V ha bisogno di meno carburante per la stessa distanza. Abbiamo effettuato test numerici e test preliminari in galleria del vento, ma dobbiamo fare molti più test nelle gallerie del vento, ad alta velocità e bassa velocità, per dimostrare che questo aeroplano è efficiente come pensiamo

    Il mondo, ovviamente, non può far altro che reagire positivamente alla riduzione del combustibile fossile che viene, ancor oggi, utilizzato nell’ambito aeronautico. L’azienda KLM Royal Dutch Airlines è considerato tra i più sostenibili al mondo, sempre alla ricerca di biocarburanti e/o soluzioni alternative ove garantire velivoli più efficienti sia nell’aerodinamica che nei consumi. Come sempre, ci auguriamo che in tanti seguano il loro esempio e la loro strada!

     

    Fonti: lonelyplanet.com, NBC News, CNN.com, aerotime.aero


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