Airbus informa: “Oggi, gli ingegneri Airbus stanno sviluppando attivamente soluzioni innovative che promettono di rivoluzionare il futuro dell’aviazione.
Immaginiamo un nuovo Airbus single-aisle aircraft con ali progettate con aerodinamica avanzata e biomimicry per generare significativamente più portanza, riducendo il consumo di carburante e incrementando l’efficienza. I suoi motori consumeranno il 20% in meno di carburante rispetto ai modelli attuali, rendendo il viaggio più decarbonizzato ed economico. Per supportare ulteriormente i guadagni nei consumi realizzati con i miglioramenti dei motori, Airbus prevede un ruolo crescente per le hybridisation and electrification technologies.
L’aeromobile verrà costruito con materiali più leggeri ma più forti, consentendo aerei più resistenti e più facili da gestire. Inoltre, Airbus sta adottando un approccio olistico per l’integrazione di una nuova system platform che includerà la smart automation non solo all’interno dell’aeromobile, ma anche nelle operazioni di terra e nella manutenzione.
Queste innovazioni trasformeranno il modo in cui gli aeromobili sono costruiti, operati e mantenuti, preparando le basi per una nuova era (leggi anche qui)”.
“Le ali degli aeromobili si sono evolute in modo significativo sia nel design che nella funzionalità sin dai primi giorni del volo. Le prime ali erano semplici, piatte e dritte, basate sull’aerodinamica di base per ottenere la portanza e realizzate con materiali basici come il legno. Con il progredire dell’ingegneria nel corso degli anni, le ali sono diventate più aerodinamiche e curve, ottimizzando la portanza e riducendo la resistenza, per performance migliori.
Rispetto a dove sono iniziate, le ali degli aeromobili di oggi possono sembrare all’apice dell’innovazione. Ma Airbus ritiene che ci sia ancora un mondo di possibilità per migliorare la progettazione delle ali. Nel 2023 la società ha aperto il Wing Technology Development Centre presso il suo sito di Filton, Regno Unito. È sede del Wing of Tomorrow (WoT) research and technology programme, che è fortemente coinvolto nella progettazione dell’ala per la futura prossima generazione di aeromobili. Ma il programma va oltre la progettazione, mirando a migliorare le nuove tecnologie di produzione e assemblaggio delle ali.
Sebbene i dettagli tecnici siano tenuti strettamente segreti, alcune delle possibilità per una nuova ala sono già state divulgate pubblicamente, la più importante delle quali è una folding wing. Ciò conferisce all’aereo un’apertura alare più elevata in volo, aumentando la portanza e riducendo la resistenza, pur rendendolo compatibile con i gate degli aeroporti”, afferma Airbus.
“Similmente alle ali, l’industria aeronautica ha progredito attraverso vari modelli di motori nel corso dei decenni, migliorando costantemente la fuel efficiency, le performance e la sicurezza del propulsion system. Mentre i motori a pistoni dei primi aerei fornivano la spinta necessaria per decollare, erano limitati in termini di efficienza e velocità. Il turbojet engine, introdotto per la prima volta negli anni ’50, ha cambiato per sempre l’aviazione e le ha permesso di diffondersi in tutto il mondo. L’attuale motore turbofan offre una migliore fuel efficiency e meno rumore, il che lo ha portato a diventare lo standard nell’aviazione commerciale moderna.
Per portare le cose al livello successivo, Airbus sta studiando il potenziale di alcune promettenti tecnologie di motori. Uno dei principali contendenti è l’open fan. Un open fan engine è molto diverso da un moderno turbofan, poiché le fan blades che generano la spinta sono più grandi e non sono contenute in una nacelle. Ciò consente all’aria di muoversi in modo efficiente attraverso il motore, riducendo il consumo di carburante.
Airbus sta lavorando con gli esperti di CFM sul Revolutionary Innovation for Sustainable Engines (RISE) open fan engine demonstrator, che mira a mostrare come questa tecnologia potrebbe ridurre il consumo di carburante e le emissioni di CO2 del 20% rispetto ai single-aisle engines più efficienti di oggi. Airbus prevede di testare in volo RISE sul suo A380 flight test aircraft entro la fine del decennio”, prosegue Airbus.
“Hybridisation significa combinare diverse fonti di energia invece di affidarsi esclusivamente al jet fuel. Questo si presenta in diverse forme. Innanzitutto, la prossima generazione di aeromobili Airbus sarà in grado di volare con una fino a 100% sustainable aviation fuel (SAF). Poiché il SAF può ridurre le emissioni di carbonio del ciclo di vita fino all’80% rispetto al tradizionale jet fuel, questo standard di compatibilità sarà una leva fondamentale per aiutare le compagnie aeree a raggiungere il loro obiettivo di decarbonizzazione.
Ma il SAF non è l’unico modo per ridurre le emissioni. Airbus sta anche lavorando per far progredire la hybrid-electric propulsion, che integra l’uso del jet fuel convenzionale o del SAF con l’elettricità da batterie o fuel cells. Ciò ha il potenziale per ridurre le emissioni di carbonio di un aeromobile fino al 5%. Proprio come le automobili ibride, l’electric hybridisation può ridurre il consumo di carburante utilizzando energia altrimenti sprecata per alimentare non-propulsive functions.
L’EcoPulse demonstrator, un progetto congiunto tra Airbus, Daher e Safran, ha fornito informazioni significative sull’uso di batterie agli ioni di litio a bordo di un aereo con un high-voltage network. Airbus sta anche esplorando il potenziale delle solid-state batteries, che potrebbero fornire un equilibrio ottimale di energia e potenza in uscita per la prossima generazione di aeromobili. Queste batterie potrebbero essere utilizzate per alimentare l’aereo durante il rullaggio a terra, nonché durante il volo per funzioni di bordo come l’air conditioning system o l’illuminazione”, continua Airbus.
“Proprio come le ali e il sistema di propulsione, i materiali utilizzati per costruire gli aeromobili si sono evoluti in modo significativo da quando l’airframe in legno del Wright Flyer ha effettuato il suo primo volo. Il legno è stato sostituito dall’alluminio nei primi decenni di volo, che a sua volta ha iniziato a essere sostituito da carbon-fibre reinforced plastics (CFRP) negli anni ’80, poiché la sua resistenza superiore e il peso più leggero hanno migliorato la fuel efficiency. Anche il titanio ha anche assunto un ruolo chiave negli aeromobili moderni, in quanto è abbastanza resistente da essere utilizzato per componenti aeronautici ad alto stress ma pesa meno dell’acciaio.
Nel complesso, i materiali sono passati dall’essere più deboli e pesanti all’essere ora ad alta resistenza e leggeri. Ciò ha portato a miglioramenti nella sicurezza, nella fuel efficiency e nelle performance degli aeromobili. Ma Airbus ritiene che ci siano ancora molti progressi da fare. Un percorso chiave per il miglioramento è la ricerca su come biomass composites and thermoplastics potrebbero sostituire le CFRP e il progresso mirato non si limita alla riduzione del peso. Airbus sta anche cercando di rendere il processo di produzione degli aeromobili sia più sostenibile, scegliendo materiali più facilmente riciclabili, sia più efficiente, con meno sprechi e un assemblaggio più rapido.
Un esempio di questo tipo di miglioramenti è il Multifunctional Fuselage Demonstrator (MFFD), un programma guidato da Airbus nell’ambito della Clean Sky 2 Large Aircraft platform. Utilizzando carbon fibre-reinforced thermoplastic polymer composites (CFRTP) al posto di CFRP, il dimostratore ha raggiunto il suo obiettivo di risparmio di peso a un costo neutro e ha anche dimostrato una maggiore efficienza di produzione. Il CFRTP è anche più facile da riutilizzare e riciclare rispetto ad altri materiali”, prosegue Airbus.
“Airbus ha sconvolto il mercato degli aeromobili commerciali negli anni ’80 quando ha introdotto la tecnologia fly-by-wire sull’A320. Sostituendo i comandi meccanici con quelli digitali, la sicurezza, la manovrabilità e l’affidabilità dell’aeromobile sono state migliorate. Presto adottato dall’intero settore, il fly-by-wire definisce la quarta generazione di aeromobili che volano oggi.
Sebbene il fly-by-wire sia ora lo standard del settore, non è la fine della strada. Airbus sta progettando una common digital platform per un future next-generation single aisle, che garantirà operazioni più sicure ed efficienti. Questi sistemi futuri saranno altamente connessi e automatizzati, alimentati da piattaforme informatiche avanzate. Ciò consentirà automatic installation, updates and modifications delle system applications, consentendo miglioramenti immediati per incrementare le performance. Allo stesso tempo, le maggiori velocità di elaborazione supportate dall’intelligenza artificiale aumenteranno la quantità di dati che possono essere elaborati in modo sicuro. Ciò faciliterà la predictive maintenance e migliorerà l’esperienza dei passeggeri attraverso la disponibilità di informazioni in tempo reale.
La sicurezza, la massima priorità di Airbus, sarà ulteriormente rafforzata anche attraverso l’incremento di automatic assistance technologies per i piloti, aiutandoli a gestire operazioni complesse con maggiore precisione. Questa automatic assistance sarà estesa anche all’esterno del cockpit, a ground operations and maintenance”, conclude Airbus.
(Ufficio Stampa Airbus – Photo Credits: Airbus)
