La tecnologia del rotore consente di creare aerogiri più puliti, verdi ed efficienti
Le alette di gurney sono piccole linguette che si estendono generalmente ad angolo retto dal profilo alare di un’ala o della pala di un rotore. Possono ridurre la transizione alla turbolenza con un importante impatto sia sull’efficienza energetica sia sulla sicurezza. Gli effetti delle alette di gurney attive sono stati analizzati recentemente da un punto di vista numerico, ma non sono mai stati testati in modo sperimentale su un rotore. Partendo da queste considerazioni, il progetto GUM (Active gurney on main rotor blades), finanziato dall’UE, ha tentato di misurare le prestazioni del modello del rotore principale di un elicottero con un’aletta di gurney attiva (Active Gurney Flap, AGF) integrata in ciascuna pala. Il lavoro è iniziato con la definizione, lo sviluppo e la convalida di una tecnica di misurazione innovativa e non invasiva tesa a determinare il campo di pressione e a ridurre al minimo le interferenze dei macchinari e delle procedure per i test. Queste informazioni vengono utilizzate per calcolare la distribuzione della pressione sulla pala. Il metodo si basa sulla velocimetria a immagini di particelle (Particle Image Velocimetry, PIV) per la misurazione del campo di velocità. I risultati testimoniano un importante miglioramento dello stato di queste metodologie. In una seconda fase del progetto, i partner si sono dedicati a due campagne di prova condotte sui rotori e rese possibili grazie alla progettazione e alla configurazione di un nuovo anello di prova per la PIV. Per il primo esperimento è stato progettato, prodotto e testato un set di pale passive sulla torre di sostegno di una galleria del vento di Milano di grandi dimensioni. Le prove condotte sulle pale hanno consentito ai ricercatori di misurare l’efficacia di alette di gurney passive di varie dimensioni e di controllare e regolare la configurazione della PIV in attesa del set di pale attive. La seconda campagna è stata incentrata sulla conduzione di una serie di test sulle pale attive dotate di sistema AGF, che ha consentito di raccogliere un’enorme quantità di informazioni sugli effetti delle attivazioni delle varie alette di gurney sulle prestazioni delle pale. L’iniziativa GUM ha messo in luce i vantaggi offerti dai sistemi AGF in termini di efficienza energetica e di riduzione delle vibrazioni dell’aerogiro. Lo strumento di post-elaborazione finalizzato all’estrazione della pressione da una misurazione della velocità di tipo non invasivo verrà ampiamente utilizzato in numerosi campi correlati alla fluidodinamica.
Parole chiave
Aerogiro, pala del rotore, alette di gurney attive, GUM
