Era il 31 dicembre 1968 quando decollò per la prima volta il Tupolev 144, aeroplano civile supersonico, il tentativo sovietico di possedere un concorrente del Bac-Aérospatiale Concorde costruito da inglesi e francesi. Ma a differenza della lunga carriera del modello franco-britannico, l’aeroplano di Tupolev, dopo un grave incidente avvenuto al salone di Parigi del 1973 e un secondo a metà anni Settanta, nell’intera carriera fece soltanto una cinquantina di voli con passeggeri a bordo e venne ritirato nel 1978. Da quel momento in poi, l’Urss prima e la Confederazione russa poi, pur seguendo il mercato internazionale dei velivoli commerciali che non chiedeva modelli supersonici non hanno mai abbandonato del tutto l’idea di costruirne uno nuovo. Come, del resto, hanno fatto i francesi della Dassault fino alla fine degli anni Novanta e oggi stanno facendo gli americani con lo XB-1della Boom Aircraft. Intanto però il lungo impegno della Russia per rilanciare l’aviazione civile supersonica ha compiuto piccoli passi in avanti, con gli ingegneri che hanno completato una nuova serie di test sui modelli di motore legati al dimostratore tecnologico Strizh. Il lavoro segna un altro passo in un programma che i ricercatori russi considerano fondamentale per qualsiasi futuro aereo passeggeri supersonico, anche se le tempistiche dipendono ancora da finanziamenti governativi costanti e, oggi, le priorità sono altre. Il progetto Strizh (in russo “uccello”, ma anche “coltello da caccia”, è guidato dall’Istituto centrale di aero-idro-dinamica (Tsagi), che ha definito la ricerca supersonica di prossima generazione una priorità strategica nazionale. Secondo tale istituto, il dimostratore potrebbe potenzialmente volare prima del 2030, sebbene ciò dipenda dagli stanziamenti di bilancio più che dalla sola preparazione tecnica. Il direttore generale dell’Istituto, il professor Kirill Sypalo, apparso su diversi media russi, sostiene che i recenti lavori sperimentali confermano la capacità della Russia di affrontare i problemi che hanno storicamente limitato il volo supersonico commerciale.
Meno veloce ma più silenzioso
Come sull’americano Boom, una delle caratteristiche più distintive dello Strizh è la sua configurazione con propulsioni posizionati sopra la fusoliera, soluzione differente da quella usata per i tradizionali aerei civili, i quali hanno i motori sotto l’ala o su piloni. L’obiettivo è mitigare il rumore e gli effetti delle onde d’urto durante l’accelerazione transonica, una fase del volo che da tempo pone sfide normative e ambientali per i velivoli supersonici. Nell’ambito del più recente programma di ricerca, Tsagi ha prodotto e provato modelli in scala dei componenti chiave del propulsore. Ogni motore è alimentato da una presa d’aria poco profonda e obliqua, progettata per gestire il flusso d’aria ad alta velocità limitando al contempo la formazione di onde d’urto. I test in galleria del vento hanno dimostrato che la configurazione con presa d’aria superiore offre livelli di prestazioni superiori rispetto ad altre. Come sempre nell’ambito dell’ingegneria, non ci sono soltanto vantaggi: la configurazione non convenzionale introduce inevitabilmente perdite di spinta rispetto alle installazioni più convenzionali, ma tale penalizzazione porta entro limiti accettabili la rumorosità, fatto che ha sempre penalizzato le operazioni dei velivoli supersonici. I test di propulsione dello Strizh hanno ovviamente attinto alle capacità del settore aerospaziale russo. Tra i partecipanti figurano la United Aircraft Corporation (Uac), l’azienda Klimov e il Central Institute of Aviation Motors (Ciam). Le prove a terra si sono concentrate sul motore Klimov RD-93MS, derivato dal propulsore utilizzato sul caccia JF-17, un prototipo del quale occorre ora validare le caratteristiche di spinta, ovvero la potenza erogata a varie quote, la compatibilità dell’aspirazione con l’ambiente aeroportuale e il comportamento acustico alle basse quote.
Dalla ricerca alla produzione
Secondo i ricercatori del Tsagi i test hanno confermato che il motore soddisfa le specifiche tecniche richieste, soprattutto per merito di un ugello di scarico appositamente progettato per sopprimere il rumore, specialmente in fase decollo, senza imporre eccessive penalizzazioni prestazionali. E non vengono scartate neppure configurazioni ibride che prevedono motori aeronautici del tipo turbofan con altri elettrici che muovono le ventole, il tutto integrato nella struttura ala-fusoliera senza piloni esterni. I turbofan forniscono spinta primaria e accelerazione, mentre i motori elettrici stabilizzano il flusso d’aria e riducono il rumore recuperando efficienza. L’aria viene fornita alle ventole elettriche attraverso prese d’aria nella superficie alare. La posizione dei motori sopra la fusoliera ha però anche vantaggi: protegge i motori dai danni causati da corpi estranei che possono essere aspirati e non ha necessità di piloti per il sostegno, essendo praticamente appoggiato alla fusoliera. Per vedere i nuovi supersonici civili in servizio serve ancora tempo: Andrey Kozlov, capo del Ciam, ha suggerito che prima del 2040 è improbabile che un aereo supersonico civile russo divenga operativo emerga prima del 2040.