Fast and furious

Non un normale elicottero, e nemmeno un aereo, il RACER è il più veloce della sua categoria, capace di atterrare e decollare verticalmente, grazie a tecnologie di ultima generazione.

ottobre 2018

Il futuro prospetta grandi novità per la mobilità urbana. È questo un tema spesso citato, in diversi settori, e non include solo il trasporto all’interno di uno stesso grande agglomerato urbano, come ad esempio Città del Messico che si estende per 1485 km², ma anche quello da una città, o metropoli, all’altra.

Per restare in Europa, presto dunque potremo viaggiare da Milano a Londra in due ore circa e da Parigi a Londra in poco meno di un’ora. Ovviamente, il mezzo che raggiungerà certe velocità lo farà per via aerea e, per essere futuribile, dovrà garantire alta efficienza in termini di consumi ed emissioni. Una delle principali ragioni per cui Clean Sky, la piattaforma dell’Unione Europea per lo studio e lo sviluppo di soluzioni per il futuro dell’aviazione, ha nel RACER (Rapid And Cost-Efficient Rotorcraft) di Airbus Helicopters il suo progetto di punta.

Il RACER è il dimostratore tecnologico definito un velivolo ibrido, infatti la sua forma ricorda immediatamente un elicottero, ma è anche dotato di ali dalla forma unica che presentano due eliche controrotanti (una in senso orario e l’altra antiorario) dirette verso la coda. Anche quest’ultima dalla forma decisamente accattivante, ricorda vagamente un alettone da formula1. “Il RACER è il 50% più veloce di un elicottero tradizionale, ma presenta costi più ridotti, ed è un assoluto concentrato di nuove tecnologie” dice Tomasz Krysinski, Capo della Ricerca e Innovazione di Airbus Helicopters.

The RACER mock up at Helitech in Amsterdam

Krysinski - ingegnere aerospaziale con una carriera ultratrentennale in ambito di innovazione tecnologica, per lo più votata al trasporto aereo ed elicotteristico se non per una breve parentesi in automotive – sa certamente riconoscere a prima vista un prodotto altamente tecnologico. Il RACER rappresenta anche per lui un progetto d’avanguardia ed è per questo che può contare su diversi alleati dalle elevate capacità tecnologiche. “Credo che Avio Aero sia il partner perfetto, semplicemente perché persegue un obiettivo di design comune al nostro: condivide dati ed esperienze tecniche per raggiungere la migliore soluzione di design”.

Primo traguardo centrato, perché il RACER, come annunciato all’ultimo Helitech di Amsterdam, ha passato la Preliminary Design Review (PDR) che, come spiega Krysinki: “è la fase di definizione del design di sottosistemi e componenti del velivolo, e apre alla fase di dettaglio di progetto e produzione”. Per il RACER, fa team con Avio Aero anche GE Aviation Integrated System, con sede ad Hamble in Inghilterra, specializzata nel design e produzione di strutture aeronautiche, alari e carenature con materiali di ultima generazioni e destinate ad aerei di ogni dimensione, e persino ad auto di lusso. Ad Hamble si producono e realizzano le culle (Cradle) di titanio: “rappresentano un componente critico, che collega le ali del RACER alle gearbox laterali, di responsabilità Avio Aero, e sono già state lanciate in produzione” spiga Krysinski.

 

In rappresentanza di Avio Aero ad Amsterdam, ma anche del team di GE Aviation Hamble, Alessandro Bordoni, Head of Helicopter Transmission System Engineering, ha avuto un bel da fare durante la  conferenza congiunta con Airbus  nell’elencare tutta l’innovazione di design, meccanica e materiali offerta per il RACER. Partendo dal ruolo cruciale di Avio Aero sul dimostratore, che concerne sia la progettazione sia la produzione di tutto il sistema di trasmissioni rotoriche a bordo del velivolo.

Quello messo in piedi tra Avio Aero ed Airbus Helicopters è infatti un modello collaborativo senza precedenti in questo campo, perché la trasmissione rotorica principale è stata concepita e sviluppata insieme dai due team di ingegneria italo-francese: “il sistema di trasmissioni di un elicottero è vitale, poiché la main gearbox (trasmissione principale, ndr.), che sta sotto il rotore, ha il compito di trasferire il moto dal propulsore a tutti i rotori e ha un ruolo determinante per la performance e la sicurezza dell’elicottero” dice Bordoni. Considerando poi che il RACER presenta anche due eliche sulle ali, ciascuna capace di generare una potenza simile a quella del motore GE Catalyst, si può intendere facilmente quanto questo sistema sia complesso e fondamentale.

“Per le due gearbox laterali che forniscono potenza alle eliche delle ali, siamo direttamente responsabili del design e della produzione” spiega Bordoni, “e insieme a queste, anche delle due accessory gearbox (trasmissioni comando accessori, ndr.) che forniscono energia ed elettricità a bordo, e del primo stadio di riduzione alta-velocità della main gearbox.”

Main Responsabilities for Avio Aero and GEA Hamble

"Una collaborazione inedita per il settore, l'intero sistema di trasmissioni è stato sviluppato con Airbus e siamo responsabili di design e produzione delle gearbox laterali"

Non è ancora tutto, perché grazie all’esperienza maturata sul programma GE Catalyst, anche il RACER avrà dei componenti stampati in 3D: il ricordo all’additive è sempre più spesso ricercato dagli ingegneri Avio Aero per poter garantire i tipici vantaggi di peso, rapidità e libertà di design, specialmente quando si tratta di velivoli di nuova generazione. “Il RACER presenta sulle due gearbox laterali degli scambiatori di calore di cui siamo responsabili, e che verranno realizzati in additive, poiché questo ci permette di disegnarli in modo da adattare la loro forma attorno alle due gearbox laterali su cui sono installati”.

Gian Mario Bragallini, Third-parties NPI Engineering Leader, è alla guida del team NPI (New Product Introduction) di Avio Aero e con Bordoni sta lavorando sempre più alacremente ai componenti chiave del RACER. Bragallini, come Krysinski, sottolinea nuovamente l’incisività dello sviluppo di nuovi materiali: “gli ingranaggi che costituiscono le trasmissioni per questo velivolo sono stati studiati per resistere ad altissime temperature e sforzi fisici estremi, infatti li abbiamo costruiti con super leghe nuove, mai usate prima, capaci di operare anche in caso di oil-off”.  

Come spiega Bragallini, si tratta di quella condizione limite in cui un velivolo - specie se come il RACER verrà utilizzato oltre che per il trasporto privato anche per missioni di soccorso e umanitarie – può trovarsi ad affrontare condizioni operative estreme. Può accadere in questi casi, che l’olio (vitale per il funzionamento di motore e trasmissioni) venga a mancare: i materiali impiegati da Avio Aero garantiscono che il RACER, anche in questi casi, possa portare a termine la missione, affrontando le alte temperature e continuando a volare in sicurezza. 

The conference at Helitech with Alfano and Krysinski at the center

È previsto che il primo prototipo delle Lateral Gearbox del RACER venga costruito entro la fine del 2019, e che entro l’anno successivo il RACER si avvii ad affrontare le prime delle 200 ore di test in volo che lo aspettano. I componenti di responsabilità Avio Aero saranno costruiti a Rivalta di Torino, e in parte testati al Centro Sperimentale del Sangone. “È un programma di lavoro ambizioso, ipertecnologico, e siamo contenti che Avio Aero lo abbia intrapreso con entusiasmo”, ha detto ad Amsterdam David Alfano il Program Director per Airbus Helicopter. 

RACER images are courtesy of Airbus Helicopters ©