Gli aerei di linea del futuro: serie D e H

    Credete sia impossibile realizzare un aeroplano che inquini meno, consumi meno carburante e sia anche più silenzioso dei jet di linea di ultima generazione? Non lo è affatto: un team guidato dal famoso MIT ha progettato un aereo in gradi di tagliare i consumi di carburante del 70%, emettere meno inquinanti nell’atmosfera e risultare molto meno rumoroso dei velivoli attuali.

    Il design è stato presentato alla NASA in Aprile come parte di un contratto da 2,1 milioni di dollari per lo sviluppo di linee guida ambientali da seguire nei prossimi progetti che l’Agenzia ha intenzione di sviluppare da qui a 25 anni. Noto come “N+3”, nome che esalterebbe il fatto che i velivoli proposti di tre generazioni più avanzati rispetto a quelli attuali, il programma prevede l’introduzione di aerei più eco-friendly entro il 2035.

    Il concetto di base era quello di ideare un aereo di linea subsonico in grado di consumare il 70% di carburante ed emettere il 75% in meno di ossido di azoto rispetto agli aerei commerciali attuali. L’ossido d’azoto è un sottoprodotto della combustione dei motori degli aerei di linea, ed è una sostanza estremamente inquinante, e può avere effetti anche letali sull’organismo.

    Su esplicita richiesta della NASA inoltre, uno dei requisiti era il fatto che l’aereo potesse decollare da piste più corte rispetto a quelle tradizionali.

    Le specifiche sono molto aggressive, ma le previsioni sono che entro il 2035 il traffico aereo possa raddoppiare rispetto a quello attuale; si richiedono quindi dei cambiamenti radicali per poter andare incontro alla domanda di voli e, contemporaneamente, ridurre l’impatto che il traffico aereo ha sull’economia e sull’ambiente.

    Una delle sfide era il rifacimento totale del profilo degli aerei, rimasto praticamente invariato negli ultimi 50 anni: un tubo ed un paio d’ali.

    L’ MIT si è quindi concentrato nel progettare due tipologie di aeroplano: uno da 180 passeggeri per rimpiazzare il Boeing 737 per voli interni, ed uno da 350 passeggeri per sostituire i 777 per voli internazionali.

    Il primo aereo, definito “serie D a doppia bolla” utilizza una fusoliera a doppio cilindro parziale, la cui sezione somiglia a quella di due bolle di sapone unite. I motori sono stati spostati dalle ali alla parte posteriore della fusoliera, e sono basati sulla tecnica chiamata Boundary Layer Ingestion, che consente ai motori di utilizzare meno carburante a parità di spinta generata, anche se il design genera più stress ai motori.

    E per ridurre ulteriormente il consumo di carburante, le ali della serie D sono più lunghe e sottili, e la coda più piccola.

    Secondo Mark Drela, professore di fluidodinamica e designer della serie D, i problemi di stress ai motori possono essere superati viaggiando ad una velocità del 10% inferiore a quella dei 737.

    Sebbene l’aereo viaggerà meno velocemente di un tradizionale 737, parte del tempo di viaggio potrebbe essere recuperato dalle dimensioni maggiori dell’aeroplano, che consentirebbe un carico e scarico bagagli più veloce.

    La serie D è stata progettata in due esemplari differenti: il primo risparmia il 70% del combustibile, mentre il secondo solo il 50%, ma può essere costruito con le attuali tecnologie di costruzione tradizionali, costituendo un’alternativa a medio termine appetibile e meno rischiosa per gli investimenti.

    La serie H invece, quella per tratte internazionali, vanta bene o male la stessa tecnologia della serie D, ma con una fusoliera triangolare per aumentare l’aerodinamicità del velivolo e per eliminare la necessità della coda degli aerei tradizionali.

    Le dimensioni del velivolo inoltre consentirebbero agli ingegneri di sperimentare differenti propulsori, come un sistema che prevede motori più piccoli e numerosi.

    Nei prossimi mesi la NASA renderà noto quale dei design sarà selezionato per passare alla fase successiva, in cui verranno stanziati ulteriori fondi per la ricerca e lo sviluppo delle tecnologie ideate nei progetti presentati.

    Daniele Bagnoli