Per molti anni il progresso tecnologico nell’ambito aeronautico ha portato ad un progressivo calo nel peso strutturale dei velivoli prodotti, agendo su elementi quali le estremità alari, a favore di un aumento di capienza nel carico pagante e di consumi sempre più bassi, come nel caso dell'aeroplano elettrico.
Se prima la progettazione prevedeva piccole deformazioni delle strutture, oggi sono permesse grandi differenze di posizione negli elementi che compongono la struttura portante, rispetto a quelle che questi avrebbero nelle condizioni che in gergo si dicono di “riposo”.
Flessibilità strutturale e tecniche analitiche
Per citare un esempio, possiamo confrontare nelle foto seguenti, lo spostamento all’estremità alare di un velivolo di concezione passata (1990).
Ed uno più moderno (2009), entrambi in fase di atterraggio.
È molto evidente come, nel secondo caso, sia presente una flessione accentuata delle superfici alari. Man mano che la tecnica avanza, le soluzioni migliori vengono progettate e rese utilizzabili dopo una sempre più accurata analisi di tipo numerico-teorico, confermata poi successivamente da esperimenti mirati a rendere la tecnologia sicura come è avvenuto nel primo elicottero con paracadute Zefhir.
Sfide nella progettazione attuale
Ad oggi lo stato dell’arte sembra essere quello che predilige superfici alari sempre più ampie ma strutture sempre più leggere. Per questo motivo, note case di aeromobili come Boeing e Airbus stanno progettando velivoli sempre più grandi, la cui apertura alare (distanza tra fusoliera ed estremità alare) è sempre più elevata.
Questo perché, all’aumentare di un parametro detto allungamento alare, strettamente legato all’apertura alare, si riduce la resistenza aerodinamica dell’ala e dunque i consumi di carburante, con un chiaro vantaggio delle compagnie aeree a favore naturalmente anche del cliente pagante.
Soluzioni Innovative
Tuttavia all’aumentare dell’ingombro del velivolo, sarebbe necessario aumentare anche la capienza degli hangar e degli aeroporti. Per ovviare a tale inconveniente, la stessa Boeing ha fornito i nuovi velivoli modello 777x (che si stima diventeranno operativi proprio nel 2021) di estremità alari richiudibili a comando. Questo accorgimento permetterebbe ad un velivolo così moderno di operare in qualunque condizione standard di manovra e stazionamento aeroportuale.
Nuove prospettive ed approcci
Gli ingegneri della casa francese Airbus invece, ispirandosi all’Albatros, uno dei grandi uccelli in grado di percorrere notevoli distanze in volo senza accusare la fatica, hanno progettato delle estremità alari richiudibili molto più ampie. Tale meccanismo, a differenza del precedente, non avrebbe benefici nella sola riduzione dell’ingombro, ma piuttosto la chiave di progetto è quella di poter aumentare l’allungamento mantenendo i carichi strutturali sufficientemente bassi.
Conclusioni e prospettive future
Ispirandosi all’Albatros, che può richiudere parte delle sue ali verso il corpo al fine di aumentare la velocità riducendo lo sforzo, per poi riaprirle in caso di una raffica improvvisa di vento, così il velivolo AlbatrosONE può contare su quelle che in Airbus chiamano: “semi-aeroelastic hinged wing-tips”, ovvero estremità molto più lunghe ma libere di sollevarsi nelle fasi di volo in cui tale meccanismo offre benefici (raffiche di vento ad esempio) senza trasferire forti carichi meccanici alla parte fissa dell’alla ed infine alla fusoliera.
Tale accorgimento, come detto, oltre a consentire una diminuzione di resistenza legata all’aumento di apertura alare, permetterebbe di ridurre i pesi necessari a rendere la struttura resistente ai carichi aerodinamici, che sarebbero in questo caso, concentrati verso zone specifiche sufficientemente rinforzate a beneficio di altre zone che risulterebbero più leggere.
