Silenziare l’aspirazione dell’aria nei motori a getto

I moderni turboreattori a soffiante, chiamati anche motori bypass, hanno sostituito i turbogetti nella maggior parte delle applicazioni commerciali o militari conservando, tuttavia, buona parte dell’architettura originale. Come accadeva anche in passato, infatti, i nuovi turboreattori pressurizzano l’aria aspirata. A differenza dei modelli precedenti, però, dopo aver bypassato la camera di combustione, una porzione di aria compressa viene espulsa dal retro allo scopo di fornire una maggiore spinta senza innalzare i livelli di consumo di carburante, determinando, in tal modo, un aumento dell’efficienza.

Il potenziamento dei livelli di efficienza energetica prodotto dal sistema di ventole e di bypass contribuisce inoltre alla riduzione delle emissioni di biossido di carbonio, nonché al contenimento dell’inquinamento acustico. Nuovi rivestimenti acustici in grado di ridurre non solo il peso ma anche il livello di rumore rappresentano un importante punto all’ordine del giorno dell’agenda dell’iniziativa tecnologica comune (JTI) Clean Sky. Il progetto ALTD (“Large 3-shaft demonstrator - Aeroengine intake acoustic liner technology development”), finanziato dall’UE, svolge un ruolo cruciale in tale scenario.

Gli scienziati si sono prefissati l’obiettivo di tradurre un’idea promettente in una tecnologia caratterizzata da un livello di maturità tecnologica pari a sei (TRL 6), grazie alla presentazione del prototipo di un sistema effettivo in un ambiente operativo, mediante una prova sul campo condotta a bordo di un motore aeronautico dimostrativo.

Lo sviluppo del rivestimento acustico dell’impianto di aspirazione si basa su un sistema di microperforazione all’interno del quale piccoli fori ottenuti meccanicamente vengono posizionati nel materiale allo scopo di assorbire il suono e di ridurne, in tal modo, il livello di intensità. Intense attività di raccolta e di modellizzazione dei dati hanno consentito di progettare e di ottimizzare le caratteristiche del rivestimento acustico e del sistema di microperforazione allo scopo di soddisfare i requisiti in materia di inquinamento acustico.

Gli scienziati si stanno inoltre occupando della valutazione dei materiali e degli effetti sulla superficie interna del bariletto del rivestimento acustico. È stata inoltre completata una prova di erosione da agenti atmosferici. Sono attualmente in corso sperimentazioni incentrate su prove di erosione condotte su particelle dure, nonché analisi di fatica e studi incentrati sugli effetti della luce ultravioletta.

Un riesame preliminare del progetto ha condotto all’ordinamento di alcuni articoli e alla definizione dei requisiti in materia di attrezzature. La nuova progettazione, completamente configurata e prossima al completamento, sarà oggetto di un riesame progettuale critico nella fase successiva del processo di progettazione meccanica.

L’innovativo rivestimento acustico del sistema di aspirazione per i motori aeronautici e i nuovi processi di fabbricazione ideati nell’ambito dell’iniziativa ALTD garantiranno una riduzione del peso, dell’inquinamento acustico e dei costi associati alla tecnologia di attenuazione del rumore. Il progetto offrirà in tal modo un importante contributo all’iniziativa tecnologica comune (JTI) Clean Sky dell’UE sul piano dello sviluppo di trasporti aerei ecocompatibili.