Nuove tecnologie

Il trasporto aereo continuerà a svolgere un ruolo importante nel collegare città e persone e, per continuare a essere all'avanguardia, i principali attori del settore aeronautico devono continuare a investire in innovazioni dei materiali e sulle nuove architetture motore. In continuità con i progetti europei SAGE 2 e SAGE 4 e Large Passenger Aircraft, ENGINE-UHPE di Clean Sky 2, Avio Aero ha confermato la propria posizione strategica in Europa nello sviluppo di moduli di trasmissione di potenza e turbine per architetture motore innovative. Questi programmi, insieme ad altre iniziative nazionali e a Horizon 2020, rappresentano un elemento fondamentale per la maturazione tecnologica delle nuove architetture per la prossima generazione di propulsori nel settore dei velivoli Narrow Body. Avio Aero è impegnata nello studio di architetture innovative di motori destinati a velivoli NGNB (Next Gen Narrow Body). In particolare, nell'ambito del progetto LPA si stanno sviluppando architetture e tecnologie chiave relative alla turbina a bassa pressione, mentre nel progetto ENGINE Avio Aero sta sviluppando tecnologie e architetture per le trasmissioni e la loro integrazione nelle nuove architetture NGNB.

Nonostante l'importanza di questo mercato in crescita, i costruttori di velivoli aeronautici e gli operatori aerei lamentano la mancanza di innovazione tecnologica dei motori turboelica. In questo contesto, Avio Aero ha risposto continuando il suo ruolo di leader nell’ambito di Clean Sky 2 con il progetto MAESTRO, finalizzato a convalidare una serie di miglioramenti tecnologici ad alto contenuto di innovazioni tecniche. l'obiettivo è quello di inserirli in un dimostratore virtuale per piccoli turboelica, ma anche di garantire che vengano implementati nei motori sviluppati da GE Aviation in Europa. Tra questi c’è il nuovo motore Catalyst, il primo su cui sono state applicate le innovazioni rivoluzionarie ottenute da questo progetto europeo. Nello stesso segmento, il progetto SICO si concentra sullo sviluppo di un sistema di controllo innovativo. l'obiettivo è l'acquisizione di conoscenze multidisciplinari per la creazione di un sistema di controllo per motori aeronautici, caratterizzato da elevate prestazioni e basse emissioni.

Il settore dell'aviazione è impegnato a ridurre le emissioni di CO2 attraverso l'innovazione tecnologica. l'obiettivo è quello di apportare un contributo decisivo verso un'Europa neutrale dal punto di vista climatico, in linea con il Green Deal della Commissione Europea. Per lavorare a questi obiettivi, Avio Aero partecipa a diversi progetti di ricerca, incentrati soprattutto sulla propulsione ibrida. Tra questi, è certamente degno di nota il progetto IRON (Innovative turbopROp configuratioN), che prevede lo studio di una configurazione tradizionale del motore, ma anche di una configurazione innovativa (Unducted Single Fan), per applicazioni aeronautiche regionali, che miri ad una nuova configurazione con un sistema di propulsione ibrida diffusa. Il progetto IMOTHEP (Investigation and Maturation Of Technologies for Hybrid Electric Propulsion) ha invece l'obiettivo di valutare l'effettivo potenziale offerto dalla propulsione ibrida elettrica (HEP, Hybrid Electric Propulsion); effettua un'indagine approfondita sulle tecnologie elettriche per velivoli ibridi elettrici in stretta connessione con le più avanzate configurazioni di velivoli e con le più innovative architetture di propulsione.

Presto la popolazione mondiale sarà per lo più localizzata in aree urbane, il che significa che ci sarà una forte necessità di piattaforme di mobilità urbana innovative. Questo è uno dei motivi per cui Avio Aero, contando su un forte competenza in ambito di progettazione e produzione di trasmissioni per elicotteri, ha deciso di avviare la partnership sul RACER (un progetto sviluppato da Airbus Helicopter), sviluppando la trasmissione principale per questa innovativa configurazione di elicotteri. Si tratta di un innovativo prototipo di elicottero ad alta velocità, volto a dimostrare l’efficacia dell’innovativa configurazione e a consentire una migliore mobilità "porta a porta" , così come la protezione dell’ambiente, della salute e della sicurezza dei cittadini. l'elicottero volerà anche grazie alle altre due trasmissioni progettate e costruite da Avio Aero: le Lateral Gearboxes, che collegano le due eliche laterali, e gli High Speed Input Stage che sono il primo stadio di riduzione dei due motori. È su questi moduli fondamentali che Avio Aero ha concentrato lo sviluppo di alcune tecnologie chiave per le trasmissioni elicotteristiche del futuro. Lo sforzo innovativo di Avio Aero si concentra sui materiali per ingranaggi e cuscinetti ad alte prestazioni, ma anche sui componenti del sistema di lubrificazione e del sistema di raffreddamento realizzati in Additive Manufacturing. Questi componenti, ideati dai progettisti di Avio Aero sfruttando le enormi potenzialità offerte da questa tecnologia, sono stampati presso il laboratorio TAL del Politecnico di Torino. Anche I-GEAR (Intelligent Gearbox for Endurance Advanced Rotorcraft) è collegato a questo progetto, con l'obiettivo di produrre un sistema di monitoraggio dello stato di ingranaggi e cuscinetti innovativi per le trasmissioni laterali del RACER.

La stampa 3D ha un forte impatto sul mondo della produzione. I componenti possono essere prodotti in architetture più complesse, più velocemente e con meno sprechi di materiale, riducendo i tempi di lavorazione e accorciando il time-to-market. E questi sono solo alcuni dei benefici. Avio Aero è partner - in Italia e in Europa - in molti progetti volti a ottenere i migliori risultati da questa straordinaria tecnologia: il progetto SOPRANO, ad esempio, mira a migliorare la progettazione dei futuri combustori a basse emissioni e a potenziare i criteri per il raffreddamento. Avio Aero è anche partner del progetto SIAAD, Industria 4.0 e STAMP. Le nuove tecnologie sono il cuore del motore aeronautico del futuro, dalla specifica "progettazione per la produzione additiva" alla produzione di grandi componenti.

In una società sempre più connessa e dinamica, è essenziale investire nelle tecnologie digitali per rendere i processi e gli strumenti più interconnessi e veloci. Avio Aero ha deciso di investire in questo settore, grazie ai progetti di ricerca avviati negli ultimi anni come ad esempio Industry 4.0, per la connessione tra sistemi fisici e digitali, la trasformazione digitale dei processi di progettazione, la produzione virtuale, le analisi complesse attraverso Big Data e gli adattamenti in tempo reale. Anche altri progetti contribuiscono allo sviluppo digitale dell'azienda: LEXIS mira a ridurre i tempi operativi della simulazione dei prodotti aeronautici, migliorando la produttività ingegneristica e la qualità dei processi di progettazione, utilizzando le piattaforme HPC, Cloud e Big Data. Il futuro è sicuramente sempre più digitale.

La grande novità per il trasporto aereo è che la tecnologia additiva, che permette di produrre componenti del motore mediante stampa 3D, può essere utilizzata anche per riparare i componenti del motore aeronautico. Le attività di ricerca di Avio Aero Repair sono svolte nel laboratorio congiunto Avio Aero e Politecnico di Bari, l’"Apulia Repair Development Center" (RDC). Il centro si focalizza sull'utilizzo di tecnologie additive per la ricostruzione di parti danneggiate, in particolare attraverso le tecnologie Cold Spray e Laser Deposition. Avio Aero prosegue le attività sperimentali, nell'ambito del progetto di ricerca META, finanziato dalla Regione Puglia, e ha ottenuto ottimi risultati sia con la tecnologia Cold Spray - per la riparazione dei componenti - sia con la tecnologia di Laser Deposition diretta dei metalli per le fasi preliminari delle riparazioni delle pale di turbine a bassa pressione.