Nuove conoscenze orientate alla prossima generazione di aerei commerciali ad alta efficienza energetica
Il progetto BUTERFLI (Buffet and transition delay control investigated with European-Russian cooperation for improved flight performance), finanziato dall’UE, ha prodotto avanzamenti in quanto al miglioramento di caratteristiche quali resistenza, portanza e peso delle ali. L’attenzione si è concentrata sui principi di controllo del flusso. Nel complesso, il progetto ha studiato il controllo del flusso sperimentale e numerico di diversi fenomeni. Questi includono gli scuotimenti dei profili aerodinamici supercritici turbolenti e laminari, oltre alle instabilità dovute al flusso d’aria trasversale sulle ali a freccia. Il progetto ha inoltre studiato varie tecniche di controllo. In particolare, il team BUTERFLI ha controllato lo scuotimento su un profilo alare supercritico 2D che opera in regime turbolento. Soltanto il processo che utilizza un controllo di flusso del getto tangenziale si è rivelato efficace in galleria del vento. Il test dell’attuatore con scarica a barriera dielettrica è stato inefficace. Gli altri attuatori al plasma con scarica a scintilla hanno dimostrato un certo grado di riduzione dell’ampiezza relativa al fenomeno di scuotimento, sebbene non siano stati in grado di annullarlo. Gli scienziati hanno quindi caratterizzato e controllato lo scuotimento laminare su un profilo 2D. Le prove effettuate in galleria del vento transonica hanno caratterizzato con successo il verificarsi dello scuotimento laminare nell’inviluppo con numero di Mach critico. Una simulazione numerica ha riprodotto la dinamica dello scuotimento laminare. Il controllo attivo soffiando a monte dello scuotimento ne ha ritardato l’occorrenza. Il controllo passivo mediante protuberanza 3D ha dimostrato un’attenuazione del fenomeno senza rimuoverlo completamente. I partner del progetto hanno analizzato due principi di controllo del flusso tramite attuatori con scarica a barriera dielettrica per ritardare la transizione da flusso laminare a turbolento, generata dalla presenza di flusso trasversale, su un profilo a freccia. Il progetto BUTERFLI ha contribuito alla progettazione e allo sviluppo di diverse nuove tecnologie di controllo del flusso. I progressi scientifici sono stati effettuati nei metodi di controllo dello scuotimento, in particolare per i regimi laminari. Tali sforzi contribuiranno a ridurre l’impatto ambientale del trasporto aereo, e a raggiungere gli obiettivi di riduzione delle emissioni fissati da Flightpath 2050 – Europe’s vision for air transport by 2050.
Parole chiave
Ali, BUTERFLI, scuotimento, controllo del ritardo di transizione, controllo del flusso