PRIME CAMPAGNE DI VOLO PER IL DISTRIBUTED ELECTRIC PROPULSION – SCALED FLIGHT DEMONSTRATOR

Nelle scorse settimane, il Distributed Electric Propulsion – Scaled Flight Demonstrator – DEP-SFD, sviluppato nell’ambito del programma Clean Aviation del CleanSky 2 – LPA, ha completato con successo le campagne di volo sperimentali di qualifica e di missione.

Il velivolo a pilotaggio remoto, da peso di peso circa 167 kg e un’apertura alare 4 metri e progettato e realizzato grazie alla cooperazione internazionale tra Airbus, CIRA, NLR, ONERA, Orange Aircraft e TU-Delft, mira a raccogliere dati sulle prestazioni, i benefici e le potenziali criticità dell’utilizzo della propulsione elettrica distribuita – DEP nei futuri aerei commerciali di corto-medio raggio.

Il DEP-SFD è stato sviluppato sulla base del suo predecessore, il velivolo SFD (Scaled Flight Demonstrator)​ con propulsione a turbogetto, con il quale è stata messa a punto una metodologia di similitudine dinamica che consente di estrapolare dati di performance in scala reale da dati di volo in scala ridotta, riducendo così in maniera significativa i costi. Grazie all’impiego di questa metodologia sarà dunque possibile estrapolare informazioni fondamentali anche sull’applicazione della tecnologia DEP in un velivolo reale.

Le due campagne di volo si sono svolte presso l’aeroporto di Taranto-Grottaglie “Marcello Arlotta”, totalizzando ​10 ore e 27 minuti di volo distribuiti in 27 voli.

I primi 5 voli di qualifica sono stati utilizzati per lo shakedown dei segmanti di terra e di volo del dimostratore, nonché per l’acquisizione di dati utili a verificare le prestazioni del velivolo in diversi punti dell’inviluppo di volo​ e alla calibrazione dei sistemi, inclusi quelli di pilotaggio.

​I successivi 22 voli di missione hanno generato vari dati di performance in tre scenari: impiego classico con spinta equamente distribuita; Spinta asimmetrica combinata con deflessione delle superfici mobili per dimostrare le capacità di manovra ottenibili e la potenziale riduzione della superficie del timone di coda, con conseguente riduzione di peso e resistenza aerodinamica e condizioni con uno o più motori non operativi per ottenere dati utili alla certificazione futura sulla controllabilità in emergenza e sul dimensionamento dei motori.

Il Centro Italiano Ricerche Aerospaziali – CIRA ha contribuito allo sviluppo del dimostratore progettando, integrando e operando le logiche di automazione e il sistema di Guida, Navigazione e Controllo – GNC che, interfacciandosi con gli altri sottosistemi di bordo, consentono l’esecuzione automatica di piani di volo preimpostati e di specifiche manovre, necessarie per ottenere condizioni di test accurate e ripetibili, non ottenibili mediante input generati dal pilota. Il sistema GNC prevede inoltre diverse modalità di controllo ed aumento della stabilità – SCAS, tra cui un sistema Multi-Input Multi-Output – MIMO per il controllo dell’assetto e della velocità indicata, combinato con un modulo di Control Allocation per la gestione di guasti su superfici di controllo e propulsori elettrici.

Inoltre, il team del Centro ha sviluppato la Stazione di Pilotaggio Remoto; ha gestito tutti gli aspetti logistici della campagna di volo, inclusi riserva hangar, frequenze per telemetria, autorizzazioni aeroportuali, sicurezza, assicurazioni e contratti; ha coordinato le operazioni durante la campagna di volo, fungendo da collegamento tra il team operativo del velivolo, la torre di controllo e il personale aeroportuale; ha supportato l’ottenimento dell’autorizzazione operativa per volare in Italia e ha curato l’emissione di un NOTAM dedicato per i voli sperimentali.

​​​Il dimostratore DEP-SFD e la quantità/qualità dei dati raccolti in questa campagna di volo rappresentano un unicum nella ricerca europea sulla propulsione elettrica distribuita. Questi dati preziosi alimenteranno studi e ricerche future finanziate dalla Commissione Europea, contribuendo in modo strategico e sostanziale al raggiungimento della neutralità climatica nel settore dell’aviazione.