L’International Air Transport Association (IATA), associazione che rappresenta e regolamenta l’industria aeronautica, ha pubblicato una Roadmap per presentare le nuove tecnologie aeronautiche che promettono di rivoluzionare il settore nei prossimi decenni.

Riduzione dell’impatto ambientale

Nel 2009 la comunità aeronautica internazionale si è accordata per ridurre l’impatto climatico dell’industria aeronautica. In particolare sono 3 i punti principali:

  • Incremento dell’efficienza dei carburanti di 1.5% all’anno (dal 2009 al 2020)
  • Azzeramento dell’impronta di carbonio (al netto di produzione e rimozione) entro il 2020
  • Ridurre le emissioni dell’intera industria aeronautica del 50% entro il 2050 (percentuale rispetto ai valori del 2005)

Questi obiettivi, in particolare l’ultimo (estremamente ambizioso), sono in netto contrasto con le stime di crescita futura del settore. Basti pensare che tra il 2014 e il 2018 sono stati consegnati, in media, 1700 nuovi velivoli commerciali all’anno.

Mediamente, ogni nuova generazione di velivoli consente un abbattimento dei consumi, rispetto a quella precedente, di circa il 17%, come è visibile nella tabella sottostante.

Differenze consumi tra nuove e vecchie generazioni di velivoli.
Credits: IATA

Nuove tecnologie aeronautiche: motori e carburanti

Motori e carburanti più efficienti, ottimizzazione aerodinamica, nuovi materiali e strutture ma anche design totalmente innovativi e metodi di propulsione alternativa sono tra le nuove tecnologie aeronautiche presentate.

Circa 80% dei risparmi di carburante descritti nella precedente tabella è una diretta conseguenza dell’ottimizzazione dei sistemi propulsivi.
Lo scorso decennio l’indotto industriale ha puntato sull’incremento del By-pass Ratio, sullo studio di materiali più leggeri e resistenti per componenti rotanti.

Nei prossimi anni entreranno in commercio i motori a rotore esterno (anche detti Propfan): un tipo di rotore particolare che consente di ottenere le prestazioni di un turbofan con un consumo di carburante comparabile a quello di un turboelica. Aspetti negativi di questo propulsore sono l’elevato rumore prodotto e la ridotta sicurezza dei passeggeri in caso di failure delle pale.

Rendering di un Propfan (Open Rotor)
Credits: SAFRAN

Oltre questa, le tecnologie più promettenti prevedono l’ingestione dello strato limite (con risparmi fino al 8.5% di carburante) e l’utilizzo di motori completamente elettrici (ad oggi limitati solo a velivoli ibridi di piccole dimensioni a causa del peso consistente delle batterie).
La NASA lavora attualmente per la progettazione del primo velivolo completamente elettrico, a partire da una fusoliera di un ultraleggero Tecnam.
Anche Airbus, a partire dal 2021, inizierà i test su un velivolo ibrido regionale .

Nuove tecnologie aeronautiche nella propulsione velivoli
Credits: IATA

Per quanto concerne i carburanti, attualmente sono in corso di studio i SAF (Sustainable Aviation Fuels) che prospettano una riduzione delle emissioni fino al 80%.
Secondo le stime, entro il 2025 circa il 2% del traffico mondiale potrebbe essere propulso attraverso miscele SAF, per poi conquistare la totalità del mercato globale entro un altro decennio. Fondamentale risulta essere l’incremento della produzione dai 15 milioni di litri attuali ai 7 miliardi richiesti per raggiungere gli obiettivi prefissati.

Design innovativi

Mentre gli attuali velivoli sono basati su configurazioni con fusoliera ed ali convenzionali, si prevede che, a partire dal 2035, possano iniziare ad entrare in servizio aerei con design innovativi che siano non solo più efficienti, ma anche più silenziosi.
Ne è un esempio il Flying-V, progettato dall’università tecnica di Delft, in collaborazione con la compagnia di bandiera olandese: KLM.
Rispetto al nuovissimo Airbus A-350, questo velivolo garantirebbe un risparmio dei consumi del 20%, senza necessitare di infrastrutture particolari per la gestione a terra (come invece è stato per gli Airbus A-380 che proprio per questo motivo hanno iniziato ad essere ritirati).

Infine nei prossimi anni si lavora ad un ritorno dei velivoli supersonici per trasporto passeggeri, più sicuri e silenziosi.
Il progetto sperimentale della NASA, QUESST, prevede di effettuare i primi test entro la fine del 2021.

NASA QUESST (Quiet SuperSonic Technology)
Credits: NASA