Costruire cose con le ali by Airbus S.A.S.AeroExpo

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Nessuno può essere sicuro di quale sarà la prossima generazione di ali per aerei. Può essere sagomato in modo diverso o assemblato in modo nuovo. Tuttavia, una cosa è certa: con l'aumento significativo della produzione di aeromobili, le ali dovranno essere più veloci, più facili e meno costose da realizzare e montare.

"Il programma Wing of Tomorrow è nato alcuni anni fa ed è il più grande programma di ricerca e tecnologia che si svolge nell'intera Airbus a livello mondiale", ha dichiarato Sue Partridge, responsabile del programma Wing of Tomorrow di Airbus. "Per il Regno Unito e in particolare per il Sud Ovest, le ali di Airbus sono un fattore essenziale per i continui investimenti che abbiamo nel nostro settore. Il fatto che Airbus ponga così tanta enfasi e gli investimenti in questo programma invia un messaggio davvero forte. Questo programma ci aiuterà a prepararci per il prossimo lancio del nostro prodotto sviluppando tecnologie 'fuori ciclo', in modo da essere maturi e pronti per il lancio della prossima generazione di aerei"

"Quando il prossimo lancio del prodotto richiederà molte riflessioni. Il programma Wing of Tomorrow farà in modo che quando prendiamo questa decisione, siamo pronti a partire e non stiamo attraversando il processo storico di lancio di un prodotto e anche sviluppando le tecnologie e le capacità mentre progettiamo il prodotto, con la pressione indesiderata che questo può portare"

Secondo Partridge, la riduzione dei tempi di commercializzazione sarà essenziale quando Airbus deciderà di lanciare il prossimo programma, e dovrà essere presente sul mercato molto più rapidamente che mai. Nell'attuale clima aeronautico, gli elevati tassi di produzione sono un fattore trainante assolutamente essenziale.

"Attraverso il lavoro di sviluppo e i dimostratori ad ala che stiamo costruendo, comprenderemo le capacità, la scalabilità e i limiti di queste tecnologie, perché alcune di esse potrebbero non funzionare. Il punto chiave è di aver imparato qualcosa durante il processo. Comprendere la scalabilità e i limiti ci preparerà industrialmente, per il prossimo programma. Si tratta di un enorme investimento "fuori ciclo", ma è vitale per il business e per l'industria aerospaziale nel suo complesso. Non si tratta solo di Airbus che fa le cose da solo - questo richiede la creazione di una partnership enorme con l'intero settore"

"Dobbiamo realizzare questo programma in modo che quando lanciamo un nuovo prodotto, esso possa entrare in servizio entro un ciclo quinquennale di sviluppo prodotto, mentre normalmente ci vogliono otto anni. Abbiamo degli obiettivi importanti per questo programma. Il primo è il nostro 'obiettivo di miglioramento dei costi operativi in contanti' perché il prodotto che alla fine entrerà in servizio dovrà avere prestazioni ancora migliori dei nostri prodotti esistenti"

Il programma indaga anche sulle diverse dimensioni delle ali. Le ali lunghe e strette possono offrire un elevato rapporto alzata-resistenza, che potrebbe migliorare l'efficienza del carburante. Tuttavia, la lunghezza dell'ala è limitata ad una lunghezza massima dal regolamento aeroportuale, motivo per cui il team sta sperimentando con le punte delle ali pieghevoli che potrebbero essere estese prima del volo e ripiegate a terra.

La pernice continua: "Le tecnologie devono essere sempre piu' potenti e capaci di dare il massimo. Per quanto riguarda i costi ricorrenti, questo programma comporta una vela molto più grande, più complessa e più aggiornata, con nuovi materiali e prestazioni più elevate per essere - nel peggiore dei casi, non più costosa dell'attuale A321 - e, inoltre, deve comprendere anche una tecnologia matura. Se vogliamo crescere rapidamente, dobbiamo puntare alla maturità assumendoci i rischi di questo programma, in modo che il prossimo responsabile del programma dopo di me non debba assumersi gli stessi rischi. Il programma Wing of Tomorrow è un eccellente veicolo per sviluppare e dimostrare non solo la tecnologia fisica, ma anche la capacità digitale"

Un maggiore impiego di materiali compositi apre anche nuove possibilità in termini di configurazione delle ali e di costruzione, poiché sono necessari meno componenti singoli. Airbus sta lavorando a stretto contatto con il National Composite Centre (NCC) nel tentativo di spingere i confini della produzione di compositi ben oltre le capacità attuali.

"La strategia principale consiste nel lavorare duramente per sviluppare strutture in fibra di carbonio conformi ai costi ricorrenti, cioè come possiamo realizzare un'ala in composito a basso costo e ad un ritmo molto elevato. Richiede ingenti investimenti e una partnership cruciale con il NCC - e anche un coinvolgimento molto importante con GKN Aerospace e altri partner anche su questo aspetto del programma.

"Stiamo cercando nuovi modi di utilizzare i sistemi integrati, per includere la riduzione dei costi, la produttività e nuovi approcci all'assemblaggio e all'automazione. Il nostro obiettivo è quello di fornire tre dimostratori ad ala intera. Il primo sarà testato per capire le capacità strutturali delle nuove tecnologie che abbiamo sviluppato, il secondo sarà completamente equipaggiato e il terzo sarà utilizzato per testare la nostra capacità di velocità.

"Abbiamo deciso l'ottimizzazione delle prestazioni e la forma planimetrica per il dimostratore rendendola molto impegnativa di proposito, perché stiamo cercando di stabilire dove sono i 'bordi della scogliera' e dove sono i limiti. L'architettura di questi dimostratori è un angolo estremo dell'involucro, quindi dovrebbe coprire tutte le basi. Abbiamo fatto le nostre scelte tecnologiche e facendole per il dimostratore, dobbiamo mantenere aperte le nostre opzioni perché siamo consapevoli che alcune di queste tecnologie non saranno quelle che alla fine sceglieremo.

"Lo facciamo in due modi. In primo luogo, avendo diverse opzioni sul dimostratore alare possiamo usarlo come parco giochi per provare il maggior numero possibile di tecnologie diverse e poi capire le tendenze tra di esse. In secondo luogo, laddove non possiamo implementare tutte le tecnologie che vogliamo provare sul dimostratore, possiamo avviare dimostratori paralleli, su scala inferiore, all'interno del programma. Siamo ora nella fase di definizione dei dimostratori e poi passeremo alla consegna del primo dimostratore ad ala principale, iniziando il suo assemblaggio nel terzo trimestre del 2020"

Importanti investimenti infrastrutturali sono iniziati su questo programma molti anni fa. Oggi, l'Airbus Wing Integration Centre a Filton è operativo ed è dove l'ala sarà testata. L'azienda prenderà spazio anche presso l'impianto finanziato dal governo gallese AMRI, gestito dall'AMRC e situato vicino a Broughton su terreni Airbus. Qui è dove Airbus costruirà i dimostratori con l'intenzione di trasferirsi nell'edificio nel terzo trimestre di quest'anno per installare la sua infrastruttura di assemblaggio.

"Questo programma consiste nel preparare Airbus a 'progettare per l'industrializzazione' progettando sistemi industriali in parallelo con la progettazione dell'ala, piuttosto che progettare l'ala e poi cercare di capire come realizzarla in seguito. Non stiamo progettando per il peso - stiamo progettando per il montaggio

"Useremo ciò che abbiamo imparato sull'ala di domani per capire il commercio dalla linea di base del dimostratore alle diverse configurazioni potenziali del prodotto. Catturando la conoscenza, capiremo i reali benefici e come utilizzare le varie tecnologie. Comprenderemo il rischio, analizzeremo la mitigazione di tali rischi e incorporeremo questa conoscenza nella fase di progettazione concettuale del nostro prossimo prodotto"

"Abbiamo stabilito un certo numero di casi d'uso per capire realmente come il 'filo digitale' può funzionare e come possiamo sfruttare queste capacità digitali e renderle pronte per il prossimo prodotto. Un altro risultato chiave del nostro programma - così come la conoscenza e le tecnologie mature è il modello del gemello digitale"

Il programma Wing of Tomorrow è sostenuto da un intero ecosistema non solo nel Regno Unito e nel sud-ovest, ma anche in paesi come Francia, Spagna e Germania. Airbus ha quello che definisce il suo 'plateau' per il team multi-funzionale co-locato che sta portando avanti il programma a Filton lavorando a stretto contatto con i colleghi del carburante e dei carrelli di atterraggio.

"Mentre c'è un'enorme mole di lavoro in corso con l'NCC, stiamo lavorando anche con tutti gli altri siti Catapult nel Regno Unito. Abbiamo anche 30 aziende impegnate come partner nel programma Wing of Tomorrow. Ci sono molti fornitori esistenti e anche alcuni nuovi fornitori di Airbus e di produzione di ali in generale, quindi è davvero rinfrescante. Si tratta di una vera e propria partnership che consiste nel lavorare insieme, perché i nostri partner stanno sviluppando la tecnologia e sviluppando le proprie capacità anche attraverso il coinvolgimento nel programma.

"Per quanto riguarda le tecnologie che stiamo sviluppando con questi partner, dobbiamo utilizzare questo programma per raggiungere la maturità, quindi comprendiamo che c'è una sorta di track record per questa tecnologia che ci permette di selezionarla per il prossimo programma. Dobbiamo capire la capacità di tariffazione perché è un fattore chiave e abbiamo anche bisogno di un giusto quadro contrattuale che ci permetta di sviluppare la proprietà intellettuale e la tecnologia insieme ai nostri partner, in modo da potervi avere accesso"

Con una tale varietà di fattori da considerare, creare l'ala di domani non sarà un compito facile, ma questa è la sfida del programma Wing of Tomorrow di Airbus. Le ali di Airbus saranno costruite in modo più efficiente, ad un costo inferiore e significativamente più veloce che mai. Questi sono gli obiettivi che qualsiasi produttore aerospaziale sarebbe orgoglioso di raggiungere.