Uno sviluppo più rapido ed economico delle fusoliere
Un enorme consorzio internazionale costituito da 57 partner provenienti da 18 paesi che hanno adottato lo spirito e sposato i valori del lavoro di gruppo, ha lanciato il progetto MAAXIMUS (More affordable aircraft structure through extended, integrated, and mature numerical sizing), finanziato dall’UE. Il team si è prefissato l’obiettivo di attuare uno sviluppo più rapido e di creare una struttura corretta al primo tentativo per una fusoliera realizzata in materiali compositi altamente ottimizzata. Le aree in cui sono stati individuati margini di miglioramento sono: assemblaggio unico in una sola volta, adattamento dei processi della catena di montaggio alle proprietà dei materiali compositi, maggiori livelli di fiducia e riduzione dei tempi di ciclo delle simulazioni. Si prevede che queste tecnologie garantiranno una riduzione dei tempi e dei costi di sviluppo rispettivamente nella misura del 20 % e del 10 %. I nuovi strumenti garantiranno inoltre una riduzione del 50 % dei tempi di assemblaggio e un abbattimento dei costi di produzione e del peso pari al 10 %. Durante i primi sei anni del progetto, che si è concluso dopo altri due anni, i ricercatori hanno continuato a dedicarsi al potenziamento delle tecniche di ottimizzazione multicriterio progredendo verso un modello acustico semplificato, un modello di dati incentrato sui materiali compositi e un modello di dati basato su indagini non distruttive (NDI). Il gruppo di lavoro ha inoltre portato a compimento il modello di costi prendendo come riferimento una fusoliera generica parametrizzata. Allo stesso tempo, è stata terminata gran parte dei lavori di progettazione sui sottocomponenti strutturali per le prove e le simulazioni fisiche dei processi produttivi. Con i risultati sperimentali calcolati sono stati confrontati tagliandi di prova di fabbricazione e sono stati inoltre pubblicati dati relativi ai difetti delle indagini non distruttive relative ai tagliandi. Probabilmente, il principale traguardo raggiunto dal progetto MAAXIMUS consiste nella simulazione dei comportamenti dei materiali compositi durante l’avvio, la propagazione e l’insuccesso finale. I ricercatori hanno condotto lavori estesi e approfonditi sullo sviluppo di modelli che considerano il danno dalla microscala fino al test del cilindro, con un accoppiamento adeguato tra le scale e un attento controllo dell’errore nella soluzione. La riduzione dell’incertezza gioco un ruolo critico sul piano del contenimento della ridondanza, che si traduce in riduzioni in termini di peso, costi e tempi. Un nuovo anello di prova per componenti strutturali di grandi dimensioni eliminerà il bisogno di un test del cilindro ai fini della certificazione. Il progetto MAAXIMUS si sta avvicinando al traguardo finale dedicando gli ultimi mesi a una convalida in piena scala dei metodi di simulazione e delle procedure di prova. Un proficuo completamento dei lavori metterà una serie di efficaci strumenti nelle mani di produttori di aeromobili, sostenendoli nella loro volontà di ridurre i tempi e i costi di sviluppo e di assemblare fusoliere di aerei realizzate in materiali compositi.
Parole chiave
Fusoliera, compositi, aeromobile, progettazione basata su simulazioni
