Guidato dalla Airbus subsidiary and technology incubator UpNext, l’eXtra Performance Wing project mira a migliorare le performance di volo e rispondere alle preoccupazioni ambientali ripensando completamente le ali degli aerei come le conosciamo oggi.
“Utilizzando la biomimicry – ingegneria ispirata alla biologia – il progetto cerca di sviluppare un’ala che possa cambiare forma e forma durante il volo per massimizzare la sua efficienza aerodinamica. Se il concetto avrà successo e sarà integrato nei nuovi aeromobili, avrà il potenziale per ridurre significativamente il consumo di carburante.
Il primo volo di novembre ha rappresentato una pietra miliare importante per il progetto perché il dimostratore è dotato degli stessi sistemi che avrà quando le eXtra Performance Wings saranno installate per i flight testing a partire dal 2025. I dati raccolti da questo e dai successivi test di volo consentiranno agli ingegneri Airbus di misurare importanti parametri prestazionali di base che verranno utilizzati per determinare l’impatto del nuovo design dell’ala, come la riduzione delle emissioni di CO2 e del consumo di carburante.
Sebbene le eXtra Performance Wing technologies possano essere applicabili a qualsiasi tipo di velivolo e sistema di propulsione, il dimostratore scelto è un business jet Cessna Citation VII modificato. Poiché l’apertura alare prevista dell’eXtra Performance Wing è superiore a 50 metri (l’apertura alare dell’A320 è di 35,8 metri), l’apertura alare di 16 metri del Cessna rappresenta un modello in scala di circa un terzo del progetto finale”, afferma Airbus.
“Le cose sono evidentemente più semplici su scala più piccola”, afferma Sebastien Blanc, eXtra Performance Wing Technical Director. “Ma abbiamo scelto il Cessna proprio perché costituiva il miglior compromesso tra complessità del progetto e rappresentatività del progetto finale”.
Lanciato nel settembre 2021, l’eXtra Performance Wing project fa parte del Wing Research portfolio di Airbus. Questo progetto esplora alcune delle numerose tecnologie che un giorno potrebbero essere integrate nella prossima generazione di aeromobili Airbus e integra il Wing of Tomorrow programme. Airbus UpNext cerca di accelerare le tecnologie future sviluppando scoperte tecnologiche radicali in un ambiente agile.
L’obiettivo generale del progetto eXtra Performance Wing è fornire molteplici configurazioni di ali che si adattino dinamicamente alle condizioni di volo. Il progetto incorpora innovative active control technologies e modifiche fisiche alla struttura dell’ala. I gust sensors sulla parte anteriore dell’aereo registreranno i cambiamenti nella turbolenza, innescando modifiche rilevanti alle superfici di controllo dell’ala. “Questo sistema è progettato per essere completamente automatico”, afferma Blanc. “Le tecnologie eXtra Performance Wing, che modificano la forma dell’ala imitando le piume di un uccello, si regoleranno automaticamente per massimizzare il flusso aerodinamico”.
“Ci sono anche le hinged wingtips, che hanno un duplice scopo. A terra impediscono al velivolo di superare la maximum wingspan length consentita ai gate dell’aeroporto (36 metri), mentre in aria sono flessibili, in grado di cambiare forma per evitare di esercitare troppa pressione sull’ala. Le estremità alari consentono inoltre di ottenere un’apertura più lunga, aumentando la portanza e riducendo la resistenza.
Per garantire la fattibilità del concetto, un 3D-printed wind-tunnel model è già stato ampiamente testato a basse velocità presso la Airbus wing research facility in Filton, UK. Con i test ormai completati, la progettazione è stata finalizzata e la produzione delle diverse parti dell’ala è già iniziata. La produzione del dimostratore eXtra Performance Wing è un classico esempio di collaborazione tra le quattro nazioni fondatrici di Airbus: il Regno Unito produrrà le ali, la Spagna costruirà le folding wingtips e l’high lift system sarà progettato in Germania. La modifica e l’assemblaggio dell’aereo avverranno in Francia.
Una volta che i test di volo iniziali avranno raccolto dati di base sufficienti, il dimostratore verrà trasportato in aereo a Cazaux, Francia, dove farà base per il resto del progetto. Un remote operation system sarà integrato nell’aereo, seguito da voli per testare la comunicazione tra le 20 antenne dell’aereo e il centro di controllo a terra. Poi, nel 2024, le eXtra Performance Wings verranno agganciate al Cessna e sottoposte a test a terra prima dell’inizio dei primi voli nel 2025″, prosegue Airbus.
Il dimostratore sarà pilotato a distanza durante i test di volo per consentire agli ingegneri di UpNext di spingere al limite le tecnologie di bordo. Poiché il Cessna è solo un dimostratore e non sarà messo in produzione, la decisione di far testare l’aereo a un pilota da un centro di terra invece che a bordo allevia anche la necessità di certificare il dimostratore per il volo umano. “Vogliamo che i test di volo espongano l’eXtra Performance Wing al maggior numero possibile di situazioni di volo realistiche. Ciò offrirà alle diverse tecnologie le migliori possibilità di mettersi alla prova e di essere un giorno integrate nelle ali del domani”, spiega Blanc.
I risultati dei remotely piloted flight testing determineranno il successo delle diverse tecnologie, ma Blanc afferma già che il progetto sta dando i suoi frutti: “Stiamo già vedendo i frutti del nostro lavoro e abbiamo imparato tanto lungo il percorso. Abbiamo qui una reale opportunità di dare un contributo alla riduzione del consumo di carburante. Avere il potenziale per cambiare l’industria aerospaziale in questo modo è enorme”.
(Ufficio Stampa Airbus – Photo Credits: Airbus)
