Un nuovo modo di volare

Il concetto del rotore cicloidale offre diversi potenziali vantaggi rispetto al tradizionale decollo e atterraggio verticale o ai veicoli con ala fissa. L’ala rotante genera portanza e spinta quando le lame si muovono all’indietro rispetto alla direzione del veicolo in volo. Inoltre, la velocità di rotazione e il beccheggio del rotore cicloidale non necessitano di aumentare con l’aumento della velocità del veicolo.

Tali sistemi di propulsione non potrebbero essere realizzati a livello commerciale, in quanto la tecnologia e gli strumenti analitici necessari per analizzare il complesso flusso creato tra le lame rotanti e beccheggianti non sono stati sufficienti. Tuttavia, recenti progressi nella tecnologia offrono la possibilità di introdurre il concetto del rotore cicloidale nell’industria aeronautica.

Un gruppo di ricerca multidisciplinare di cinque paesi europei ha lavorato per dimostrare l’utilità di questo sistema di propulsione. Ciò consentirebbe ai velivoli di decollare come un elicottero e volare a velocità elevate come un aeroplano. Il progetto CROP (Cycloidal rotor optimized for propulsion) è stato finanziato con più di mezzo milione di euro da parte della Commissione europea.

Dal momento che la principale componente aerodinamica di un rotore cicloidale è un profilo aerodinamico beccheggiante, le tecniche di controllo del flusso in grado di far fronte al flusso in fase di stallo hanno comportato un beneficio. Il team CROP ha esaminato svariati meccanismi di controllo del flusso e diversi assemblaggi del rotore, con una configurazione a sei lame per raggiungere la massima efficienza. Inoltre, ha studiato un gruppo rotore che permette l’integrazione di un attuatore al plasma.

In particolare, i partner del progetto CROP hanno dimostrato l’effetto combinato di un vortice di bordo d’attacco e quello che viene chiamato propulsore cicloidale potenziato al plasma, utilizzando modelli computazionali di fluidodinamica e analisi numerica. Per ottenere un più basso rapporto peso-potenza, è stata studiata l’integrazione di una trasmissione elettrica a basso peso nel sistema.

Prima della fine del progetto, il team CROP ha ottimizzato un modello di laboratorio a quattro rotori, e ha dimostrato il concetto di funzionamento per un ciclogiro azionato elettricamente. Il nuovo sistema di propulsione minimizza il consumo di carburante e aumenta la manovrabilità. Questo nuovo concetto sta aprendo la strada a progetti innovativi per velivoli con migliori prestazioni e ridotto impatto ambientale.

Il progetto CROP ha gettato le basi per ottenere trasporti più ecologici in un prossimo futuro, e i suoi risultati sono in linea con gli obiettivi fissati dal Consiglio consultivo per la ricerca e l’innovazione aeronautica in Europa (ACARE).