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Difesa e Aerospazio

La Nasa ha i progetti per la nuova aviazione ecologica

Alla Nasa hanno capito che è tempo di rispolverare vecchie idee nate in anticipo sui tempi. Per esempio gli studi concettuali che, se rivisti con la tecnologia disponibile oggi, potranno dopo il 2040 portare alla costruzione di un velivolo passeggeri turbo-elettrico. Così mentre i leader mondiali si sono riuniti a Grasgow per la conferenza sui cambiamenti climatici, COP26, l'ente spaziale americano sta pianificando di lanciare una nuova iniziativa tecnologica volta a un futuro aereo di linea con potenziale impatto ambientale zero. Anche perché, mentre i discorsi politici stentano a trovare soluzioni per ridurre le emissioni, l'aviazione ha recuperato l'85% del volume di traffico pre covid, e tutto fa pensare che entro il prossimo anno si tornerà ad avere 56.000 rotte commerciali attive in tutto il pianeta ogni giorno.

Entro il 2029 potrebbe volare un dimostratore, un paio d'anni dopo potrebbe divenire prototipo e nei tre o quattro anni successivi essere certificato e quindi prodotto in serie. Da quale azienda ancora non si sa, tuttavia Jim Heidmann, responsabile dell'Advanced air transport technology (Aatt) presso il Glenn Research Center della Nasa di Cleveland, ha dichiarato: "Stiamo già discutendo con l'industria e faremo una richiesta formale entro la fine dell'anno, il piano a lungo termine ha lo scopo di fare un passo avanti e iniziare i test di volo nel 2026, mirando a maturare tecnologie chiave focalizzate sulla struttura prima che sui motori e gli impianti". Ovvero, diteci quanta gente e merci deve trasportare, su quale distanza e a quale velocità.

L'X-plane, così si chiama genericamente, costituisce quindi un elemento del piano Sustainable flight national partnership (Sfnp) della Nasa che, insieme con altre agenzie, industrie e il mondo accademico, si basa sull'applicazione di una serie di studi sul trasporto aereo subsonico risalenti al 2005. Da rivalutare ci sono anche i risultati del progetto Subsonic Fixed Wing (Sfw) della Nasa raccolti nel periodo 2005-2020 con il modello denominato N+1 che ha aiutato a identificare e guidare l'innovazione a proposito della riduzione del rumore, delle emissioni e del consumo di carburante. Heidmann afferma che gli obiettivi delineati nel piano di implementazione strategica della Nasa per i trasporti subsonici rivolti al 2040 nel concreto includono riduzioni del rumore fino a 52 decibel, emissioni in decollo, crociera e atterraggio ridotte dell'80% rispetto ai migliori aerei della categoria prodotti dal 2005, infine un risparmio di carburante della stessa grandezza percentuale. "Per questo vogliamo chiedere all'industria di cosa ha bisogno e valutare che cosa sarà necessario avere negli anni 2040. L'industria può aiutarci a inquadrarlo e da queste interazioni del settore emergeranno obiettivi precisi" ha spiegato.

Questo approccio consentirà ai potenziali cambiamenti di passo nelle tecnologie di alimentazione, carburante e propulsione di essere integrati negli studi concettuali. "Potrebbe esserci una svolta nell'idrogeno, le batterie potrebbero fare un grande salto di capacità. C'è molto interesse, specialmente in Europa, e stiamo ancora valutando i concetti di Airbus", spiega Heidmann. Dunque gli studi includeranno concetti di aeroplani elettrificati e ibrido-elettrici per velivoli più grandi come soluzioni per velivoli più piccoli secondo ciò che il mercato richiederà in quel momento tempo. I programmi di sviluppo vedono la partecipazione di ricercatori coinvolti nell'University leadership initiative della Nasa, un piano in base al quale le università statunitensi ricevono finanziamenti dall'agenzia spaziale e assumono la guida nella creazione di propri team e nella definizione di programmi di ricerca indipendenti, purché gli obiettivi rientrino in quelli del piano strategico. Nel 2008 Nasa, Boeing e altre organizzazioni aerospaziali elaborarono l'Advanced Concept Study che includeva strutture leggere multifunzionali e sistemi di propulsione degli aerei elettrificati, nonché nuovi forme come il concetto Transonic Truss-Braced Wing (Ttbw), che dal punto di vista aerodinamico sembrava promettente e diventò il progetto Subsonic ultra green aircraft research (Sugar), un aereo di linea per il 2040 che incorporava diverse tecnologie aerodinamiche e di propulsione avanzate come gas naturale liquefatto, idrogeno, celle a combustibile e ibridi elettrici a batteria, nucleare a bassa energia, capacità aerodinamiche avanzate, eccetera. Dunque oggi i piani per gli studi concettuali oltre il 2040 e il dimostratore di volo sostenibile emergono mentre la Nasa entra in un periodo di crescente attività: oltre al piano X-plane sostenibile, l'agenzia sta lavorando con i team del settore selezionati per il programma Electric powertrain flight demonstration e si sta preparando per iniziare, nel 2022, i voli del dimostratore di volo supersonico a braccio basso X-59, e quelli del più piccolo X-57 a propulsione elettrica basato, tra l'altro, sulla struttura del bimotore italiano Tecnam P2006T.

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