NASA e MIT: ecco l'ala flessibile che cambierà l'aspetto degli aerei

01 Aprile 2019 44

Un team di ingegneri della NASA (il cui Marscopter, per la cronaca, ha completato i test di volo finali) e del MIT (che ultimamente aveva proposto un braccio robotico in grado di giocare a Jenga) ha costruito e testato un nuovo tipo di ala destinata agli aeroplani: si tratta di un'ala flessibile, composta da centinaia di piccoli pezzi identici che le permettono di cambiare forma allo scopo di controllare il volo.

Il concetto di un'ala in grado di cambiare forma si distanzia radicalmente da quello attualmente in uso per le ali degli aerei che si vedono all'ordine del giorno: queste ultime infatti sono composte da parti fisse e da parti mobili, le cui combinazioni di movimenti vengono sfruttate per indirizzare il volo.

Il nuovo approccio invece è basato sulla flessibilità: al posto di utilizzare parti mobili come gli alettoni, la nuova ala flessibile sfrutta la propria struttura - composta, come anticipato, da centinaia di piccoli pezzi identici - per cambiare forma. Le parti di cui è composta formano una struttura reticolare aperta e leggera ricoperta da un sottile strato di materiale polimerico.


Avendo parecchio spazio vuoto all'interno, ne risulta un'ala molto più leggera, e quindi molto più efficiente dal punto di vista energetico. Ognuna delle fasi del volo, dal decollo all'atterraggio, passando per le manovre nel mezzo, prevede una propria specifica configurazione delle parti. Inoltre, invece di utilizzare motori e cavi per deformare le ali, il team ha progettato un sistema in grado di rispondere automaticamente ai cambiamenti delle condizioni di carico aerodinamico, adattando così la propria forma in maniera autonoma e passiva.

Per raggiungere questo risultato è stata necessaria un'attenta progettazione delle posizioni relative dei montanti, per far sì che l'ala rispondesse nel modo desiderato a determinati tipi di sollecitazione. Il prototipo basato su questo concetto, lungo circa cinque metri, è stato testato in una galleria del vento del Langley Research Center della NASA, e il progetto è stato pubblicato proprio in questi giorni sulla rivista Smart Materials and Structures.


La produzione delle nuove ali flessibili non dovrebbe presentare particolari problemi dal punto di vista della sostenibilità economica, hanno spiegato gli autori dello studio, perché - una volta effettuato l'investimento iniziale per le attrezzature - la produzione dei piccoli pezzi identici di cui sono composte è decisamente economica.

L'adozione del nuovo concetto potrebbe inoltre portare a velivoli dalle forme molto diverse rispetto a quelle che si è abituati a vedere oggi perché, come ha spiegato Benjamin Jenett, uno degli autori: "Il fatto che la maggior parte degli aerei abbia la stessa forma - essenzialmente un tubo con le ali - è dovuto ai costi di progettazione, strumenti e processi di produzione; non sempre si tratta della forma più efficiente".


Secondo gli studi finora condotti infatti, una forma che integri l'ala e il corpo del velivolo potrebbe rivelarsi molto più efficiente in parecchi casi. D'altronde, questo concetto potrebbe essere applicato anche ad altre strutture, come ad esempio le pale delle turbine eoliche (dove la possibilità di assemblarle sul posto potrebbe evitare anche i problemi legati al trasporto) o la costruzione di ponti e strutture spaziali.

Restando in tema, sapevate che Boeing ha annunciato il rilascio di un aggiornamento del software per tutta la flotta di 737 MAX, in seguito alla tragedia del volo 302 della Ethiopian Airlines?

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Commenti

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Antares

bisogna studiare per saper fare ironia ;)

Frenkmn

Era pura ironia... ma tu non hai studiato abbastanza per capirlo :)

Gark121

È assolutamente vero. Tutti quelli dall'f16 in poi. Sono una quarantina d'anni circa.
Ma anche tanti velivoli civili ormai sono instabili.

LaVeraVerità

E se nel frattempo, mentre giro nello slow ring, finisco il carburante?

Everything in its right place.

Devi interrompere gli aggiornamenti, passare nello slow ring, tornare nel fast ring e poi riavviare gli aggiornamenti. Magari fai un riavvio in mezzo.

Maurizio Milazzo

Il Wakanda insegna....

elvis

Non ti conviene, sui blog c'è gente che ha brickato l'aereo.
Poi devi comprarti una scrivania grossa come uno stadio per usarlo come fermacarte

LaVeraVerità

"Restando in tema, sapevate che Boeing ha annunciato il rilascio di un aggiornamento del software per tutta la flotta di 737 MAX"

Il mio non si è ancora aggiornato. Che faccio, lo scarico e lo aggiorno a mano?

qandrav

ok ma non c'è qualche video? solo disegni cgi?

Stefano T.

Non vorrei dire una castroneria ma io sapevo che appunto tutti gli aerei da combattimento sono instabili per natura e poi stabililzzati tramite computer in modo che quando c'è neccessità di effettuare manovre da combattimento sono estremamente reattivi proprio perchè instabili

italba

Non hai la più pallida idea di quello che riesca a fare un colibrì, in confronto il migliore elicottero è un mattone volante. E, per la precisione, la fusione nucleare la si è replicata già 70 anni fa, con risultati "spettacolari"...

Frenkmn

Ragazzi la mia era pura ironia per dire che la natura ha ispirato questa ricerca

Frenkmn

Ero ironico...

Gark121

Sul discorso del colibrì... Vorrei farti notare abbiamo inventato gli elicotteri. In una gara di acrobazie, dubito fortemente che un colibrì possa battere un quadricottero controllato da un pc né in precisione né in velocità.
La natura è una grandissima fonte di ispirazione ed è assolutamente straordinaria ma non scommetterei contro ad un team di ingegneri. Il fatto che certe cose non siano mai state fatte, spesso, indica principalmente che non c'è mai stata la necessità di farle. Ad oggi, l'unica cosa di cui avremmo davvero bisogno, che è presente in natura, e che nessuno è riuscito a replicare in modo artificiale è la fusione nucleare. Il resto, spesso, è semplicemente mancanza di interesse nel farlo.

Gark121

Sisi, so benissimo perché aveva quella forma, l'ho preso ad esempio solo per far capire le potenzialità del fly by wire, non tanto come esempio "negativo" di aerodinamica.
Onestamente se devo pensare ad un aereo che senza computer di volo non avrebbe sicuramente mai volato, l'f117 è il primo a cui penso. So benissimo che di aerei instabili che volano solo grazie al fbw ce ne sono decine, ma sicuramente anche un non esperto può immaginare quanto poco stabile sia il vecchio hopeless diamond...

mauro morichetta

Assomiglia incredibilmente ad un prototipo di Shuttle che ho visto qualche anno fa...

Kol

Si ma stai paragonando un animale da 100 grammi che viaggia ai 50 km/h ad un velivolo che pesa tonnellate e che viaggia si è no intorno agli 800 km/h.

Soggetti Utilizzati: Passero vs Aereo di linea.

camillo777

Oh ma basta con sto articoli pesci d'aprile

1984

metterei più bombe per farli viaggiare con la supercazzola antani almeno a 10.000 kmh

Lorenzo Guidotti

Ma basta con queste cagate!!! in confronto con il TR-3B, sono aerei di carta.

pollopopo

o lo facevi così o lo facevi così :P ...non c'erano i materiali di oggi per non riflettere le onde radio :P

f117 era il peggio del peggio come aereo ma non c'era poi grande scelta fra gli aerei "invisibili"

Antares

non esiste veicolo fatto dall'uomo che abbia le stesse caratteristiche di un colibrì con quel carico alare.
Non esiste un lubrificante fatto dall'uomo che abbia le stesse caratteristiche del liquido sinoviale.
Non esiste nessuna struttura che trasporta liquidi, progettata dall'uomo, capace di trattenere le particelle più piccole ma far riuscire le particelle più grandi, come avviene nei vasi sanguigni.
Non esiste nessun prodotto artificiale che abbia le stesse caratteristiche della tela di ragno.

Tutti i grandi progetti ingegneristici si ispirano alla natura, perchè semplicemente la natura è matematica pura, con il labor limae di milioni di anni di evoluzione.

Dado

Lega polimetallico mimetica

Gark121

Prego :)

albe

Azz, ne sai parecchio. Grazie dell'info

Gark121

La forma è fissa durante la crociera, semplicemente invece di manovrare muovendo un pezzo di ala, manovri modificando direttamente la forma dell'intera ala. La stabilità della cosa in una cosa del genere credo dipenda totalmente dal sistema di controllo automatico. Contando che pure un f117 che è forse la cosa meno aerodinamica che abbia volato riesce a volare stabilmente con tecnologia di 40 anni fa, non è quella la cosa che mi preoccupa XD

nosferaTUX

Prendi l'ala di un uccello ed esponila ad una raffica di vento gelido di 1200km/h.

Poi ne riparliamo.

Tu studia biologia.

Gli aerei lasciali fare agli ingegneri.

Genio.

albe

Ok l'efficienza, ma come vola? No perché se balla su e giu volteggiando come un passero, dopo 10 minuti sto male. Io voglio stabilitàaaaa

nosferaTUX

Ebete...in natura hai mai visto un animale con le ruote?!?

...eppure...

Gark121

Dipende dalla finalità secondo me. L'ala dei fratelli Wright era flessibile per scelta progettuale, non solo per necessità tecnica (cioè, si è fatta di necessità virtù, ma tant'è), lo svergolamento alare si otteneva proprio con la flessibilità dell'ala invece che con un profilo "rigido" che cambia incidenza.
Ad ogni modo in cui tu voglia metterla, è un effetto aerodinamico ottenuto tramite un'ala dalla flessibilità controllata (e per altro in qualche altro mezzo pionieristico mi par di ricordare anche attivamente controllabile dal pilota con dei tiranti).
Più che come Lada in caduta libera, direi la Lada che sfrutta anche un terreno in discesa per migliorare l'accelerazione :)

Gios
Broccolino

Beh gli uccelli devono volare a massimo 130kmh col peso di un coniglio tra le zampe

gli aerei devono sostenere il peso delle bombe, e viaggiano a tipo 3.000kmh

Gark121

Beh, dipende da cosa intendi per grandiosità. L'ala di un uccello è assolutamente efficiente e grandiosa in ogni modo che uno possa intenderlo, ma se misuriamo la grandiosità dall'inviluppo di volo, facciamo molte più cose noi poveri bipedi dopo 100 anni di volo che la natura in milioni di anni.

Maurizio Mugelli

e' un po' come dire che una Lada riesce ad accelerare a 9m/s mentre cade da un dirupo...

Broccolino

Bravi NASA e MIT, non avrei saputo fare di meglio!

Antares

ancora non ha capito che l'uomo non è ancora lontanamente vicino dal replicare la grandiosità di milioni di anni di evoluzione.

Gark121

Volendo già l'aereo dei fratelli Wright aveva le ali in tela e legno, ed era a suo modo "flessibile" XD

Maurizio Mugelli

suppongo fosse sarcastico.

Gark121

Un conto è vedere un uccello con 1m di apertura alare che pesa 3 etti. Un conto è fare un mostro di 150t pilotabile da un essere umano.
Anche solo a livello di controllo, hai idea della complicazione nel gestire una cosa del genere? Senza parlare della difficoltà di realizzare qualcosa di flessibile e nello stesso tempo resistente e leggero.
I primi aerei usavano la tela per riporre la "flessibilità" della natura, ma poi abbiamo deciso che volare a 60km/h era un po' una m e r d a..

Antares

ti sbagli alla grande, le ali degli uccelli sono ancora molto avanti rispetto a quelle prodotte dagli uomini:
sono leggere, flessibili, resistenti, la struttura trabecolare assicura leggerezza, flessibilità ma allo stesso tempo rigidità.
Se solo avesso studiato un minimo di biologia alle scuole medie o superiore lo sapresti.

Maurizio Mugelli

l'idea e' semplice, realizzarla niente affatto - sono decenni che in nasa stanno lavorandoci sopra - i primi test del concetto (con soluzioni all'epoca molto diverse) risalgono agli anni 70

mruser2

Già, chissà quando sostituiranno il carrello di atterraggio con le zampe

1984

considerar che gli insetti abbian ali rigide è riduttivo ma ci può anche stare, ma per gli uccelli non si può sentire...

Frenkmn

Veramente geniale non come in natura dove gli uccelli e gli insetti hanno ali rigide....

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