Abstract

L'utilizzo dei materiali compositi termoindurenti e termoplastici rinforzati con fibra di carbonio sui velivoli da trasporto civile ha raggiunto un uso sempre più estensivo, soprattutto per i vantaggi derivanti dalla riduzione del peso, che comporta una riduzione dei consumi di carburante, con riduzione della produzione di CO2, ed un aumento della performance del velivolo, con un aumento dell'autonomia e/o del carico trasportabile. L'impiego dei compositi si è spostato progressivamente dalle strutture secondarie a quelle primarie, con impieghi sempre più critici. Un esempio molto significativo è il nuovo velivolo ''wide body'' Boeing 787 ha sia fusoliera che ala in materiale composito, come anche il nuovo velivolo Airbus A350 in fase di sviluppo. Per accrescere il vantaggio competitivo risultante dall'impiego dei materiali compositi è necessario perseguire la riduzione dei costi attraverso l'impiego di processi peculiari del composito, in particolare quelli riguardanti la realizzazione di processi integrati e/o di processi che passano attraverso l'utilizzo di resina e rinforzo separatamente (infusione) evitando il passaggio attraverso il costoso intermedio preimpregnato. Un ulteriore vantaggio è ottenibile attraverso l'impiego di compositi multifunzionali, che associno alle proprietà strutturali delle altre proprietà (per esempio la conducibilità), con un miglioramento dal punto di vista sistemistico. Il presente progetto di ricerca intende sviluppare soluzioni strutturali innovative da applicare alla struttura dell'ala di un velivolo da trasporto regionale, ove un accrescimento del know how finalizzato alla risoluzione delle problematiche strutturali specifiche, associate a quelle della riduzione dei costi, porterebbe ad un aumento della competitività sul mercato dei velivoli regionali di Alenia e della sua supply chain. Il progetto prevede di investigare soluzioni strutturali innovative per l'ala di un velivolo regionale, partendo dalle proprietà del materiale con un approccio ''scale up'' attraverso dettagli, sub componenti, fino a componenti full scale, ed investigando la resistenza statica, a fatica, al danno da impatto ed ambientale. Il progetto inoltre studierà i processi di fabbricazione ed assemblaggio, fino alla loro validazione attraverso la realizzazione di componenti alari rappresentativi ''full scale''. Saranno inclusi gli aspetti della realizzazione di parti integrali, di automazione, e di tecniche alternative tipo infusione. Saranno anche considerati gli aspetti di multifunzionalità delle strutture, il tutto in un'ottica di ottimizzazione costo-peso. Il progetto prevede il coinvolgimento di tutta la supply chain, incluso il fornitore dei materiali, fino all'utilizzatore finale, e di enti di ricerca.