Milano, 29 gen. (askanews) – Un’ala che fende l’aria. Portanza, resistenza, peso e trazione; forze che si mescolano per dar vita alla magia che da oltre un secolo è chiamata volo. Ma di magico, oltre alle emozioni, nel volo non c’è nulla. Ogni caratteristica del velivolo, infatti, è frutto di accurati studi, calcoli progettuali e sperimentazioni che pian piano danno forma al risultato finale.
In questo percorso, fondamentale per la verifica dei risultati ottenuti dai calcoli di progetto e la loro rispondenza alle aspettative degli ingegneri è la cosiddetta galleria del vento; un tunnel in cui circola aria che scorre sulle superfici di un modello in scala dell’aereo. La divisione velivoli di Leonardo ne utilizza due: una si trova nel sito di Venegono, in provincia di Varese e l’altra, invece, a Torino. Il responsabile della galleria di Venegono è Roberto Pertile.
“Ci troviamo nella galleria del vento di Leonardo, sede di Venegono – ha spiegato – da qui vengono gestite le prove aerodinamiche che servono per acquisire i coefficienti per generare le banche dati aerodinamiche che poi alimentano i modelli di simulazione e ingegneristici. Alle mie spalle, nella sala vento è allestito un montaggio di un modello di M-345 in scala 1:9, è un modello con un’installazione classica che consente di eseguire delle polari cioé delle variazioni dei coefficienti aerodinamici al variare dell’incidenza e dell’imbardata. Questa è una installazione tipica per questa galleria”.
Quello che avviene, in pratica, è che il modello del velivolo in scala (o un suo singolo componente) viene investito da un flusso d’aria che può arrivare fino a circa 250 Km all’ora. Nel frattempo, con una serie di sensori, vengono acquisiti i dati di forze e momenti durante l’esecuzione delle cosiddette polari.
“Il test consiste in una variazione d’incidenza continua, da minima a massima, a imbardata costante. Il modello è dotato da una bilancia di misura interna, attraverso la quale si possono acquisire le forze e i momenti che poi, ridotti opportunamente, attraverso un processo di calibrazione, consentono di ottenere i coefficienti aerodinamici quindi portanza, resistenza, forza laterale e i tre momenti sui tre assi principali del velivolo”.
La galleria del vento di Venegono è “a camera di prova aperta”, una particolarità che consente la massima accessibilità al modello e alle attrezzature nelle diverse fasi di prova. In più, sul soffitto è installato un sistema “Traversing” con tre gradi di libertà che permette di movimentare un sistema portasonde nella zona di prova del modello, per misurazioni locali nel flusso o, per esempio, per simulare il rilascio di carichi esterni.
“All’estremità del portasonde si possono installare strumentazione di vario tipo che consentono d’indagare le caratteristiche del flow field intorno al modello in prova. Un altro tipo di allestimento molto importante è la bilancia rotante; un apparato che si avvale di un sistema a tre razze ancorato sulla zona del divergente, con un asse allineato al vento e consente di porre in rotazione il modello a velocità variabile, in senso orario e antiorario. L’apparato serve per acquisire le derivate di smorzamento in rotazione, fondamentali per lo studio del comportamento in vite del velivolo”.
A differenza di quella di Venegono, la galleria del vento di Torino è, invece, “a camera chiusa”. Le pareti che delimitano il circuito dell’aria la rendono particolarmente efficace per la prova su semi-modelli.
Il responsabile è Riccardo Gemma. “Alle mie spalle c’è la consolle di comando della galleria del vento dove, tramite questi pulsanti si può azionare il motore della galleria e regolare la velocità a cui si vuole fare la prova. Dopodiché, tramite i monitor si può sorvegliare cosa succede sul modello per vedere che non ci siano danneggiamenti dovuti al flusso d’aria o, se si vuole visualizzare il flusso, si può controllare in tempo reale l’andamento dell’esperimento. Finita la prova, tutti i dati registrati e misurati vengono mandati, tramite un sistema informatico, in un apposito database per poi essere analizzati e rielaborati dagli specialisti. Tutto questo serve a vedere cosa succederebbe sull’aereo in scala reale, oppure se su un velivolo esistente si vuole una modifica di qualche rilievo, preliminarmente questa modifica viene prima sperimentata sul modello in scala in galleria del vento prima di essere installata sul velivolo reale”.
Dalla galleria del vento, poi, attraverso una lunga serie di prove, si passa al velivolo vero e proprio sul quale i piloti sperimentatori di Leonardo verificano che le modifiche via via apportate siano effettivamente in linea con le aspettative dei progettisti.
“Il feedback dei piloti – ha spiegato Pertile – a volte è fondamentale, specie nelle fasi di sviluppo, per avere un ritorno dai risultati di volo e poter intervenire sulla configurazione in maniera appropriata e introdurre delle migliorie”.
“Vengono registrati tutti i parametri di volo e le impressioni che ha avuto il pilota durante la conduzione del mezzo – ha aggiunto Gemma – questo feedback viene riportato in progettazione per le opportune correzioni, se necessario evidentemente”.
Dall’Eurofighter Typhoon, al C-27 da trasporto o agli Atr-72, all’M-346 e al recentissimo M-345, fino ai velivoli a pilotaggio remoto, ognuno di questi prodotti usciti dagli stabilimenti della Leonardo aircraft rappresenta un esempio d’eccellenza del “Made in Italy” aeronautico nel mondo.
Ogni aereo, come ciascun suo componente, però, prima di solcare i cieli è stato un’idea, poi un progetto e un modello in scala. I primi erano in legno, fatti a mano uno per uno. Oggi, le nuove tecnologie e i nuovi materiali permettono di realizzare modelli molto fedeli in tempi e costi di gran lunga ridotti. A Venegono è allestito addirittura un piccolo museo di tutti i modelli usati in galleria del vento fino ad oggi.
“I modelli sviluppati in passato erano essenzialmente metallici, in lega leggera, lavorati a controllo numerico – ha precisato Pertile – attualmente è possibile avvalersi della stampa Rapid prototyping, stampa 3D, noi abbiamo una macchina dedicata in questo dipartimento con cui è possibile realizzare innumerevoli parti anche molto complesse, difficili da realizzare con i sistemi tradizionali per asportazione di truciolo, e realizzare forme notevolmente complesse in tempi molto contenuti. Alle mie spalle un esempio di applicazione per il velivolo M-346, un modello in scala 1:10, composto da un numero considerevole di parti e interamente rivestito, le forme aerodinamiche sono realizzate con componenti in stampa 3D”.
“Questa tecnologia – ha concluso Gemma – è andata di pari passo anche nella strumentazione di misura; si è passati dalla misurazione di forze sul velivolo tramite dei sistemi di pesi e contrappesi, tipo bilancia da farmacista, dove venivano calibrati i grammi di forza dell’aria sulle varie parti del velivolo, a mano, con un procedimento lunghissimo e laborioso, fino ai sistemi basati sull’estensimetria che adesso permettono di fare un gran numero di acquisizioni e di misure in tempi brevissimi e anche di essere registrati immediatamente su dei supporti elettronici”.