Piccoli fori per una maggiore efficienza degli aeromobili

Un modo efficace di ridurre la resistenza di attrito superficiale dell’aeromobile consiste nel mantenere una condizione chiamata flusso laminare in cui l’aria scorre uniformemente sulle superfici dell’aeromobile senza provocare turbolenza. Tuttavia, piccole imperfezioni superficiali o disturbi possono rovinare il flusso laminare. Molti esperimenti di laboratorio e prove nella galleria del vento hanno dimostrato che tale condizione può essere ottenuta in un altro modo: l’aspirazione può ritardare la transizione dello strato limite del flusso d’aria dal flusso laminare al flusso con turbolenza.

Nell’ambito del progetto CLEANSKY-LBD (Adaptation of a generic wind tunnel model for attachment line transition measurements), i ricercatori sono riusciti a sviluppare un laser in grado di perforare il sistema che produce 400 piccoli fori al secondo di diametro compreso tra 50 e 100 μm.

Utilizzando un laser ad alta potenza a base di fibre, il team ha ottenuto fori senza sbavature, che aumentano il calore e l’attrito indesiderato. Inoltre, sono riusciti a superare le sfide legate alla strategia di foratura e al sistema di bloccaggio, garantendo una foratura veloce e un’omogenea distribuzione sul pannello di due metri di lunghezza. La superficie di aspirazione traforata è stata integrata in un modello di galleria del vento con inserti intercambiabili.

La resistenza di attrito superficiale rappresenta quasi il 50 % della resistenza totale di un aeromobile. La tecnologia CLEANSKY-LBD contribuisce significativamente al raggiungimento degli ambiziosi obiettivi del programma Clean Sky, che prevedono la riduzione del consumo di carburante e delle emissioni di anidride carbonica correlate. La produzione di inserti per le prove in galleria del vento può ridurre drasticamente i costi e i tempi di commercializzazione della tecnologia dei fori di aspirazione.