Natural Born Gearboxes

Un laboratorio dentro di uno dei parchi naturali più belli della Toscana, e in partnership con l'Università di Pisa, ha posto le basi per lo sviluppo di trasmissioni di potenza eco-compatibili.

febbraio 2018

Uno degli obiettivi più sfidanti nello sviluppo industriale è sicuramente quello di armonizzare la crescita e l’innovazione con l’ineludibile rispetto e conservazione delle risorse naturali. L'industria aeronautica stessa, in Europa in questo caso, prova a trovare soluzioni ecologiche e a basse emissioni per il motore aeronautico del futuro: Clean Sky - questo il suo nome - è uno dei principali progetti di ricerca europei che persegue questo obiettivo. Oggi Clean Sky è alla sua seconda edizione, Avio Aero è sempre stato un partner attivo nel progetto, fin dalla prima edizione, e mantiene uno sguardo entusiastico verso Clean Sky 3.

SAGE 4 è nato all’interno della prima edizione di Clean Sky e venne incluso tra molti altri progetti eco-innovativi per i motori aeronautici del futuro. Il Progetto prevedeva di sviluppare le tecnologie dei motori turbofan fornendo contributi importanti al raggiungimento degli ambiziosi obiettivi ambientali di ACARE 2020, concentrati sulla riduzione di emissioni nocive.

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Per questo progetto Avio Aero è stato responsabile di sviluppo e validazione di un'innovativa architettura di trasmissione meccanica – detta Integral Drive System (IDS) – e dello sviluppo delle tecnologie collegate a questo componente. Inoltre, in collaborazione con l'Università di Pisa e due piccole-medie imprese italiane - Catarsi e AM Testing - nel 2013 è stato avviato il progetto per costruire un banco prova unico del suo genere presso il Laboratorio Scalbatraio di Pisa. Il laboratorio, con il nuovo banco  inaugurato nel maggio del 2016, si trova all'interno dello straordinario parco di San Rossore inToscana.

È stata quindi avviata la fase di test per il progetto SAGE 4 grazie all'Advanced Technology Organization (ATO), un team misto formato da ingegneri di Avio Aero e GE Aviation, e insieme a ricercatori dell'Università di Pisa e al team di AM Testing. SAGE 4, per rispondere adeguatamente ai requisiti tecnici molto stringenti, ha richiesto un programma estremamente serrato: la realizzazione - in meno di 3 anni - di una innovativa trasmissione di potenza (power gearbox, PGB), destinata ad equipaggiare i motori aeronautici civili del futuro. Ma ha inoltre richiesto - prima di lanciare la campagna di test - di realizzare un nuovo banco prova e un nuovo impianto di prova.

"Questo impianto è stato sviluppato con l'obiettivo di studiare le prestazioni delle Trasmissioni di Potenza di nuova generazione", racconta Alberto Frezet, Power Gearbox Technical Leader in Avio Aero. "La cella prova è in grado di gestire una quantità di energia simile a quella necessaria in una piccola città. L'impianto di prova e il banco prova sono stati sviluppati nell'ambito del programma europeo Clean Sky, mentre sono in corso i test sulla Trasmissione di Potenza nell'ambito del programma Clean Sky 2".

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Grazie a numerose ore di test su questa architettura innovativa, il team ATO è stato in grado di comprendere a fondo il comportamento della trasmissione e di migliorare ulteriormente gli strumenti di progettazione e modellistica. "Abbiamo definito e caratterizzato l'efficienza, i comportamenti statici e dinamici e, grazie ai test in corso, stiamo ancora migliorando la nostra capacità di progettare le trasmissioni di potenza", conclude Frezet. 

L’eccezionalità di questo impianto di test non sta solo nel fatto che esso sia immerso nella natura: "un approccio sistemico, un grande lavoro di squadra, capacità tecniche uniche e impegno severo sono alla base del successo del SAGE 4 e hanno permesso di creare questa struttura di test unica per le architetture delle trasmissioni meccaniche del futuro" conferma il prof. Marco Beghini dell'Università di Pisa.

Sforzi congiunti per acquisire competenze e accrescere la formazione accademica attraverso partenariati e collaborazioni tra università e industria sono sicuramente modelli da seguire, proprio come accaduto per SAGE 4.