L’AW609 di Leonardo, in precedenza noto come Bell / Agusta BA609, è un convertiplano medio-leggero bimotore ad uso civile prodotto da Leonardo (in precedenza costruito dalla AgustaWestland, società poi confluita in Leonardo, nome assunto da Finmeccanica dal 2016).
Caratteristiche
Questo velivolo è basato sulla tecnologia del ben più grande Bell V-22 Osprey e sulle esperienze della Bell con il velivolo sperimentale XV-15. I suoi motori basculanti lo rendono in grado di effettuare collegamenti da piazzole di atterraggio per elicottero o anche parcheggi, con la velocità di trasferimento di un aereo ad elica convenzionale. Il primo prototipo ha volato nel 2003 ed il primo volo è durato 36 minuti. Nel 2011 dovrebbe arrivare la certificazione della Federal Aviation Administration. (l'ente federale statunitense per l'aviazione civile) sui 4 prototipi costruiti, e successivamente iniziare la produzione di serie. Tra le aziende interessate alla produzione vi è anche la giapponese Fuji Heavy Industries, che costruirà tutte le fusoliere. Il velivolo ha già totalizzato 83 ordini da parte di 44 clienti in 23 paesi differenti.
Il 21 settembre 2009, l'amministratore delegato della AgustaWestland, Giuseppe Orsi, ha dichiarato che la holding proprietaria Finmeccanica ha autorizzato l'acquisto della quota di partecipazione nel programma della Bell Helicopter con lo scopo di prenderne il controllo e accelerarlo. Nel 2011, è stato negoziato con la Bell il trasferimento di tecnologie in comune con il V-22.
Nel giugno 2011, la AgustaWestland ha assunto la piena proprietà del programma che stava accumulando ritardi e ha rinominato il velivolo con il nome "AW609". La Bell Helicopter manterrà comunque il ruolo di progettista e interessato alla certificazione. Dal Dubai Airshow 2015 è arrivato un importante ordine per il convertiplano della casa anglo italiana: il Joint Aviation Command degli Emirati Arabi Uniti ha acquistato tre tiltrotor AW609 in configurazione SAR (Search and Rescue). Il JAC sarà il launch customer dell'aeromobile in questa variante e riceverà i tre convertiplani acquistati a partire dal 2019 (l'affare comprende un'opzione per tre ulteriori AW609).
Versioni
Da trasporto passeggeri, per 6 o 9 passeggeri e due persone di equipaggio. Per il momento, il velivolo è concepito unicamente come mezzo di trasferimento di tipo executive, senza le limitazioni di un aereo convenzionale nell'atterraggio, date le sue capacità VTOL (Vertical Take Off and Landing).
Utilizzatori:
- EMIRATI ARABI UNITI: Al-Imarat al-'Arabiyya al-Muttahida - 3 esemplari (più tre opzioni) ordinati a novembre 2015, con consegne a partire dal 2019.
- Finora sono state ordinate più di 80 unità AW609 da circa 40 clienti e agenzie governative in oltre 20 nazioni.
Costo
Il costo di un velivolo non è stato reso pubblico; al momento vengono accettati anticipi per prenotare il diritto d'acquisto. Il prezzo finale verrà annunciato almeno 24 mesi prima della prima consegna.
Le dichiarazioni ufficiali al riguardo sono:
- «Almeno 10 milioni di dollari.» - Terry Stinson, allora presidente e AD della Bell Helicopters, nel 2001.
- «I primi ordinativi sono stati accettati ad un prezzo compreso tra 8 e 10 milioni di dollari, da rivalutare nell'anno della consegna. Escludendo questi primi esemplari già assegnati, per gli ordini accettati a partire dal 1999, i prezzi finali verranno comunicati con 24 mesi di anticipo rispetto alla consegna.» - Don Barbour, allora direttore del marketing, nel 2004.
LE PROVE IN GALLERIA DEL VENTO
Tra le applicazioni più interessanti e significative nel campo aerospaziale, sviluppate di recente c’è senz’altro il nuovo modello per la galleria del vento del convertiplano AW609, realizzato da CRP Technology per Leonardo Helicopter Division.
L’applicazione ha permesso, ancora una volta, di mettere in evidenza il perfetto connubio tra la tecnologia della sinterizzazione laser selettiva e i materiali compositi Windform®.
Grazie ad essi, infatti, in brevissimo tempo e con risultati eccellenti ed altamente performanti sul piano delle proprietà meccaniche ed aerodinamiche, è stato possibile completare e testare il modello AW609 in galleria del vento.
Il progetto ha riguardato la realizzazione delle carene esterne e dei componenti aggiuntivi: il musetto e cabina pilotaggio, la fusoliera centrale e posteriore, le gondole motori, i serbatoi sub-alari esterni, le carenature ala- fusoliera ed altre forme di raccordo di un modello per galleria del vento in scala 1:8.5 del prototipo del nuovo convertiplano europeo AW609 mediante l’uso del materiale composito Windform® XT 2.0 e della tecnologia della sinterizzazione laser selettiva.
Questo modello è stato progettato, prodotto e assemblato da Metaltech S.r.l. sotto la supervisione di Leonardo Helicopter Division per una serie di test in galleria del vento a bassa velocità presso la galleria del vento del gruppo Leonardo HD presso l’impianto di Bresso; dette prove sono necessarie per coprire tutti gli assetti di volo convenzionali.
Le prove inerenti gli asseti di volo non convenzionali, o per alti angoli di incidenza, vengono invece condotti presso la galleria del vento del Politecnico di Milano Bovisa.
Durante le sessioni di test sono state modificate e verificate diverse geometrie per comprendere tutti i fenomeni aerodinamici.
Le componenti esterne del modello progettate e realizzate comprendono: la fusoliera, il musetto del velivolo, le carenature ala-fusoliera, le gondola motori con le relative ogive dei rotori, gli impennaggi orizzontali e verticali, le ali e i flaperons.
I principali obiettivi che si prefiggeva Leonardo HD, e che l’hanno spinta a rivolgersi a CRP Technology, sono essenzialmente riconducibili a tre aspetti:
L’esigenza di tempistiche brevi, ma con il più alto livello di affidabilità, nella realizzazione delle geometrie esterne del modello per la galleria del vento;
La ricerca di materiali con ottime caratteristiche meccaniche ed aerodinamiche per quei componenti che normalmente sarebbero stati pensati in materiale composito di tipo classico;
Progettazione e realizzazione di una struttura interna in lega di alluminio adatta ad essere facilmente implementata con nuove geometrie per le future versioni di velivoli o per soluzioni migliorate.
Gli aspetti dunque più critici sono l’alta resistenza agli sforzi, ma anche la necessità di mantenere sotto carico buone tolleranze dimensionali su un componente di grandi dimensioni.
E’ importante che i componenti delle geometrie esterne non deflettano troppo sotto carico. Inoltre, anche in assenza dei carichi esterni, il prodotto deve possedere caratteristiche dimensionali nel rispetto delle specifiche fornite.
E’ importante ricordare che la prestazione di tali particolari influisce sulla prestazione del mezzo intero, proprio in virtù del fatto che le forme esterne devono svolgere la funzione di trasferire i carichi aerodinamici generati dalla fusoliera al telaio interno.
Per assicurare al modello la capacità di resistere ai carichi previsti durante i vari test in galleria del vento, è stato eseguito il calcolo della relazione tra la sollecitazione e la deformazione: tali valutazioni della resistenza strutturale sono state eseguite per tutti i componenti critici del modello e sotto le condizioni di carico assegnate.
Il diagramma di inviluppo è indispensabile per la valutazione strutturale e la progettazione finale dei componenti del modello ( AW609), in grado di garantire la piena compatibilità fra i vincoli della galleria del vento (i supporti) e le attrezzature. I materiali per le componenti del modello sono stati discussi durante la fase di progettazione insieme alle limitazioni e concentrazioni delle sollecitazioni a fatica.
In passato, i componenti in esame sarebbero stati pensati in materiale composito di tipo classico oppure in lega leggera alluminio; tuttavia i limiti di queste tecnologie erano soprattutto legati ai tempi di realizzazione elevati.
La realizzazione di componenti simili in composito classico prevedeva infatti la messa a punto di disegni costruttivi particolari, il che richiedeva un certo tempo di stesura. A questi tempi si dovevano aggiungere quelli di realizzazione, non trascurando il fatto che era necessario realizzare anche lo stampo.
Il primo modello per la galleria del vento di Leonardo HD fu realizzato in legno e componenti metallici; poi si scelse una soluzione mista di legno e materiali compositi in fibra.
Oggigiorno tutti i modelli sono realizzati con il CAD-CAM.
La struttura interna in lega di alluminio e acciaio inox viene fresata dal pieno e assemblata, e tutte le geometrie esterne sono ottenute attraverso tecnologie di stampa 3D professionale.
Il materiale composito Windform® XT 2.0 abbinato alla sinterizzazione laser selettiva, entrambi forniti da CRP Technology, ha immediatamente convinto Leonardo HD, grazie ai brevissimi tempi di produzione e alle elevate prestazioni garantite dal materiale.
L’attività di CRP Technology è stata fin dall’inizio improntata alla massimizzazione e al raggiungimento degli obiettivi richiesti.
Il lavoro è partito da un’attenta analisi dei disegni tridimensionali forniti da Leonardo.
La scelta del materiale Windform® XT 2.0 ha tenuto conto degli obiettivi richiesti, quali l’importanza di poter contare su tempi di realizzazione ridotti, ottime prestazioni meccaniche e caratteristiche dimensionali.
Dal momento che la maggior parte dei componenti erano dal punto di vista dimensionale molto superiori al volume di costruzione delle macchine SLS, si è mostrata l’esigenza di dover costruire separatamente le singole parti.
La lunga esperienza e la profonda conoscenza di questo processo da parte dello staff di CRP Technology hanno permesso l’analisi, lo studio e la conseguente realizzazione perfetta di un progetto così complesso senza alcun ritardo o problema per il cliente.
Si è lavorato fin da subito sui disegni dell’applicazione, operando un corretto taglio delle porzioni, tenendo presenti le condizioni di lavoro e gli sforzi a cui sarebbero stati sottoposti i particolari.
Una volta individuate le zone da sezionare, sono stati effettuati i tagli attraverso il CAD, valutando le misure utili del volume di lavoro ma anche la possibilità di ottimizzare al meglio il volume stesso per minimizzare tempi e costi di produzione.
I tagli a CAD sono stati effettuati con un metodo particolare per massimizzare la superficie di contatto dove apporre poi il collante strutturale in modo da avere, anche per parti molto grandi ma con spessori relativamente sottili, un’ottima resistenza a qualsiasi sforzo cui sarebbe poi stato sottoposto il prototipo.
Le caratteristiche peculiari del Windform® XT 2.0 sono dunque rimaste assolutamente intatte.
Le tempistiche di realizzazione delle singole porzioni sono state davvero rapide: poco più di un giorno è servito per costruire i jobs da lanciare sulle macchine SLS, e dopo solo 4 giorni di lavorazione erano già stati costruite fisicamente tutte le varie porzioni che componevano i particolari.
Varie operatività confidenziali, parte integrante del know-how specifico di CRP Technology, hanno permesso di velocizzare il lead time di consegna e di minimizzare le normali tolleranze di questa tecnologia, azzerando eventuali problemi di deformazione e fuori tolleranza.
Il passaggio finale ha riguardato la finitura superficiale del convertiplano AW 609 completo e montato sulla dima, in modo da ottimizzare in opera i piccoli difetti che potevano risultare nelle giunzioni tra i singoli componenti. Anche in questo caso il know-how di CRP Technology ha permesso di eseguire questa fase in tempi minimi: è stato sufficiente lisciare molto bene superficialmente tutto il modello e trattarlo con un liquido speciale che ha la duplice funzione di renderlo impermeabile e preparare la superficie ad essere verniciata senza problemi.
Tutte le parti del modello sono state montate e adattate alla struttura del modello principale grazie ad una dima dedicata.
L’operazione di assemblaggio è stata compiuta dai tecnici della Metaltech S.r.l.
Il risultato finale, in linea con le tempistiche e le caratteristiche del pezzo, è stato testato nella galleria del vento di Leonardo HD a Bresso (Milano).
Nell’ambito di un’approfondita revisione del comportamento dell’ aeromobile, Leonardo HD ha realizzato una campagna di test ad alta velocità presso la galleria del vento della NASA Unitary Plan ad AMES (CA).
Dopo un’attenta valutazione, la galleria del vento AMES NASA è stata selezionata per ottenere un’accurata rappresentazione dell’aeromobile in condizioni reali fino alle massime velocità. La struttura è una galleria del vento transonica pressurizzata in grado di raggiungere i numeri di Mach della condizione reale, e numeri di Reynolds vicini alla condizione reale.
Per accelerare il processo di costruzione anche di questo modello, la fusoliera esterna e i componenti aggiuntivi sono stati realizzati utilizzando lo stesso approccio scelto per il modello a basa velocità AW609: la tecnologia di sinterizzazione laser selettiva e il materiale composito caricato fibra di carbonio.
Le parti in stampa 3D sono state fabbricate da CRP USA, l’azienda partner di CRP Technology che ha sede negli Stati Uniti - Mooresville, North Carolina - sotto il controllo di ATI Co. – Newport News - Virginia, Stati Uniti -, fornitore del modello.
Il lavoro di CRP USA è la piena dimostrazione di come i materiali compositi Windform®, sviluppati originariamente per l’industria del motorsports da CRP Technology, stiano ora trovando largo impiego come materiali strutturali anche in settori avanzati e molto esigenti come l’avio e l’aerospaziale.
La struttura di questo nuovo modello in scala 1: 6 per i test transonici ad alta velocità è molto simile al convertiplano reale AW609, ma presenta alcune migliorie, come il controllo in remoto dei flap/ipersostentatori ed equilibratore.
Inoltre, l’uso di quattro bilance estensimetriche a sei componenti ha consentito l’acquisizione di tutti i carichi che agiscono sul modello nella sua totalità, sulla sola ala, sulla gondola motore e infine sulle superfici della coda.
La scala scelta per il modello è 1: 6, per essere pienamente compatibile con le dimensioni della galleria del vento Unitary Plan AMES della NASA, che misura 3.35 x 3.35 metri.
L’apertura alare del modello è quasi di 2 metri. Il modello è stato costruito per consentirne il montaggio nella galleria del vento della Unitary Plan AMES, su un sistema di supporto posteriore a braccio dritto.
Il test ha incluso velocità comprese tra Mach 0.2 e Mach 0.6 e una vasta gamma di angoli di attacco e imbardata laterali.
Le caratteristiche uniche dell'AW609 TiltRotor uniscono i vantaggi di un elicottero e di un velivolo ad ala fissa in un unico velivolo, un vero e proprio velivolo ibrido.
Il TiltRotor AW609 è dotato di una cellula composita, di un avanzato cockpit touch-screen e di comandi digitali full fly-by-wire. Queste tecnologie avanzate forniranno nuovi livelli di prestazioni, sicurezza, affidabilità e convenienza per gli operatori.
Decollando e atterrando in verticale, volando al di sopra delle avverse condizioni meteorologiche in una cabina pressurizzata a velocità e portata doppie rispetto a quelle tipiche degli elicotteri, l'AW609 TiltRotor rappresenta la prossima generazione di trasporto aereo per il mercato commerciale, parapubblico e della difesa.
Questo velivolo multiruolo può essere configurato per applicazioni commerciali come il trasporto esecutivo e privato, servizi energetici, servizi medici di emergenza, ricerca e salvataggio, nonché per applicazioni di difesa e sicurezza nazionale come Homeland Security, Naval, Utility e Recupero del personale (SAR).
L'AW609 Tiltrotor rivoluzionerà il volo verticale nel prossimo futuro; è caratterizzato da una combinazione ineguagliabile di alte prestazioni e massima flessibilità che lo rende una piattaforma perfetta per una varietà di ruoli di supporto governativo come le operazioni SAR (Search and Rescue), missioni di Homeland Security, inserimento/estrazione di forze speciali, pattugliamento di frontiera e marittimo, supporto/pattuglia della flotta verticale, capo del trasporto statale, risposta alle emergenze, evacuazione, interdizione, soccorso in caso di catastrofi, comando e controllo in volo, addestramento, ecc.
Gli utenti possono sfruttare la capacità unica dell’AW609 per inviare rapidamente, librarsi a metà missione e salvare persone a più di 500 km dalla costa fornendo un controllo esteso delle frontiere e la copertura con le basi esistenti. Ad una velocità di crociera fino a 510 km/h, con un'autonomia massima di 700 miglia nautiche (950 miglia nautiche con serbatoi ausiliari), il tiltrotor AW609 è in grado di cercare e raggiungere l'obiettivo al doppio della velocità degli elicotteri convenzionali, riducendo del 44% il tempo di missione tipico. L’AW609 può scendere direttamente da 25.000 piedi fino a una scena di salvataggio a livello del mare, in un hover, per il recupero fino a 6 persone - a differenza di qualsiasi altro velivolo; inoltre può essere preparato in una configurazione su misura per le missioni SAR. Una gamma completa di apparecchiature SAR che include sollevatore di soccorso, lettiere, strumenti sanitari, cestino e pompa, e la suite standard di avionica SAR come radar di ricerca/meteo, FLIR/LLTV, NVG cockpit compatibile, e altre apparecchiature personalizzate richieste dal cliente. La configurazione può essere rapidamente modificata per trasportare fino a 12 persone, oltre a pilota e copilota.
Il tiltrotor di Leonardo è progettato per volare in condizioni di ghiaccio note e garantisce la massima flessibilità operativa con compatibilità a bordo per applicazioni navali con decollo verticale e atterraggio in elicottero su navi comuni della Guardia Costiera o della Marina Militare ed è compatibile con i ponti di volo esistenti di classe da 3 a 11 tonnellate. Questo amplia la portata massima di proiezione di base sfruttando ulteriormente le già impressionanti caratteristiche dell’AW609. Con la più silenziosa firma di qualsiasi VTOL, con un risparmio di carburante notevole, il Tiltrotor offre una serie di caratteristiche operative eco-compatibili che consentono di migliorare il successo in molti ruoli di supporto governativo.
Prestazioni esclusive, versatilità e produttività consentono al velivolo di Leonardo di competere per molti requisiti esistenti, superando i limiti intrinseci degli elicotteri e degli aerei e dimostrando una soluzione ideale senza precedenti per sostituire in modo economico le flotte miste fisse/alate a rotore.
(Web, Google, Wikipedia, You Tube, CRP TECHNOLOGY)
Cosa frena la certificazione e quindi la produzione dell'AW609?
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