Il mercato dei motori turboelica per aeromobili sta per beneficiare di un "nuovo arrivo" che per contenuti, serietà dell'azienda costruttrice e perfetta corrispondenza ai più moderni requisiti di progetto metterà a dura prova il mantenimento del possesso del mercato da parte di chi per oltre 50 anni se lo è spartito.
Ad onor del vero, un tentativo di inserimento di un prodotto con contenuti interessanti, in questo mercato, fu già fatto dalla Alfa Romeo Avio con la turbina AR318, e la sua mancata realizzazione rappresentò un'importante occasione sprecata per l'industria italiana.
Ai tempi di quel progetto l'Alfa Romeo Avio era ancora una società abbastanza autonoma e certamente piccola, completamente indipendente dalla AR Auto e partecipata principalmente da IRI e Alitalia (quindi dallo Stato e con proiezione di mercato più nazionale che globale). La presenza di Fiat AVIO e General Electric era troppo piccola per poter riuscire con la propria esperienza e credibilità a far trovare la meritata collocazione di questo interessante prodotto nazionale che si proponeva come concorrente di colossi quali Pratt & Whitney Canada e Allison. Questi, con le loro rispettive turbine PT6 e Model 250 erano (e sono) padroni indiscussi di un certo mercato: quello dell’aviazione generale e dell'aviazione commerciale "leggera” e militare, fatto di decine di migliaia di velivoli.
È passato mezzo secolo dal progetto di quei motori, e la tecnologia ha fatto passi da gigante, offrendo nuovi strumenti di progettazione ed industrializzazione, così General Electric e AVIO (ex FIAT avio) possono ora riscattare al meglio quella buona occasione andata sprecata.
Se da un lato indiscutibilmente dispiace che accanto (anzi, sopra!) a questi nomi non ci si sia più quello storico e glorioso di Alfa Romeo, il chiamarsi General Electric o AVIO è sinonimo di grande possibilità di successo. Basta dire che sono nomi almeno di pari livello rispetto agli altri due protagonisti americani già citati, per capire che non ci saranno problemi di credibilità e solidità aziendale, presenza e partnership da dovere risolvere per conquistare clienti importanti.
Per non parlare del vantaggio dall'aver maturato nel frattempo un'enorme esperienza con altri motori a turbina (di altrettanto successo commerciale), dai quali poter condividere elementi-chiave di progetto e particolari costruttivi, in regime di progettazione modulare/sinergica.
Infatti, i nuovi motori GE Aviation ATP ereditano dal GE T700/CT7 (100 milioni di ore di volo di cui più di 5 in ambienti caldi /estremi) l'architettura generale e la configurazione del compressore, mentrenlo studio avanzato in materia di aerodinamica è derivato dalle versioni più moderne dai motori CF6 (best-seller nell'aviazione commerciale) ed in fine la tecnologia del raffreddamento delle turbine deriva dall'esperienza dei motori GE Passport.
Al momento c'è già anche un importante cliente di lancio: la Textron, che per il suo nuovo velivolo Cessna "Denali" ha scelto proprio questo tipo di motore turboelica.
Questa primo utilizzatore si presenta come agguerrito "competitor" del Socata TMB 700 e del Pilatus PC-12, velivoli molto diffusi nell' "aviazione generale" specialmente in aerea extraeuropea, dove non sussiste la limitazione a non poter svolgere attività commerciali di trasporto pubblico secondo le regole del volo strumentale.
Questo può sembrare già anche un primo limite, ma nella realtà dei fatti non lo è. Al di fuori dell'Europa, dove ci sono grandi spazi da coprire e dove c'è una diffusione e una cultura del mezzo aereo diversa, queste macchine si vendono benissimo e sono molto diffuse.
Ma venendo ad analizzare cose di nostro interesse, va fatto notare che esiste anche un altro tipo di mercato molto più vicino a casa nostra: il bacino militare, che nella classe di potenza di 850-1600 sHP, dove i motori GE Aviation ATP potrebbero farsi apprezzare in modo consistente, è costituito principalmente da velivoli da addestramento e APR (Aeromobili a Pilotaggio Remoto, più comunemente chiamati "droni").
Il mercato quindi c'è, ed è nazionalisticamente bello sapere che c'è una partnership fra General Electric e la torinese AVIO AERO che vedrà in quest'ultima il punto di riferimento della produzione di questi motori destinati al mercato militare. In un certo senso è come se si riscattasse la citata opportunità persa del passato.
In termini di opportunità per l'Italia, è quindi facile immaginare a cosa può portare un adeguato posizionamento nel mercato militare di questi nuovi motori.
Non è dato sapere se alla AVIO AERO di Torino ci sarà anche vera propria produzione in serie oltre alla squadra responsabile dello sviluppo delle varianti destinate al mercato militare, ma certamente l'essere investita di questa responsabilità per un mercato così particolare ed esigente come quello militare, comporterà un coinvolgimento tale da essere considerabile come una importante opportunità. Indipendentemente dal coinvolgimento di AVIO nelle attività al servizio delle forze aeree, la Genera Electric in Italia ha altre strutture coinvolte nella produzione di componenti con tecnologia "additive manufacturing"(Firenze, Cameri, Talamona e ancora a Torino) che è il punto di forza della realizzazione di questi motori.
Tutto questo vuol dire che al successo commerciale di questi motori sono legate opportunità di lavoro altamente qualificato da non lasciarsi scappare, collaborazioni con università e, in buona sostanza, un'importante spinta di progresso tecnologico industriale del nostro Paese.
Infatti, se da un lato la progettazione CAD (computer aided design), insieme alla progettazione modulare/sinergica sono metodi progettuali maturi e diffusi già da qualche decennio, la costruzione con il metodo "additive manufacturing" rappresenta lo "stato dell'arte" della produzione CAM (Computer Aided Manufacturing), ma è appannaggio di pochi colossi industriali ad altissimo livello di tecnologia.
È estremamente incoraggiante (soprattutto pensando alla citata opportunità persa nel passato) sapere che c'è in essere una partnership che vedrà a Torino il quartier generale della produzione GE Aviation ATP destinata al mercato militare. Abbiamo usato il termine anglosassone ("additive manufacturing") non usando quello italiano di" stampa in 3D" per non correre il rischio di banalizzare un processo di produzione destinato a diventare una vera e propria rivoluzione industriale che in un futuro molto prossimo tutti noi vedremo (c'è già un costruttore di automobili che condivide -oltre all'elica che ha nello stemma- questa metodologia produttiva).
Questo processo "permette di passare dal progetto CAD (realizzato nella sua forma più efficiente indipendentemente dalla complessità che ne può derivare) direttamente al pezzo MONOLITICO finito, producendo particolari altrimenti irrealizzabili con le più avanzate tecniche di lavorazione meccanica tradizionale. Un metodo che permette di non giungere a compromessi fra esigenze di progetto e sua realizzazione fisica. Si eliminano saldature, assemblaggi e relativi costi e tempi di lavorazione, si riducono scarti di produzione, tempi e scorte di approvvigionamento, pur realizzando particolari estremamente complessi per la massima efficienza di funzionamento. E si riducono anche i tempi di certificazione, che in campo aeronautico sono sempre alquanto lunghi.
Per dare dei dati tangibili, nei motori GE Aviation ATP si passa da 855 particolari realizzati con lavorazioni meccaniche convenzionali a 12 componenti realizzati con metodo "additive manufacturing"
Tradotto nella pratica, questo ha permesso di realizzare, nei motori di cui stiamo parlando, palette della turbina di alta pressione con struttura monolitica e raffreddate dall'interno mediante un flusso di aria fredda che "trasuda" all'esterno rimanendo aderente alle palette. È tecnologia già in uso da almeno 40 anni sui motori a reazione, è vero, ma è la prima volta che la si realizza su un turboelica. Questa soluzione, insieme all'aerodinamica delle palette delle turbine medesime e dei compressori ad esse collegati, ha permesso di spingersi in piena sicurezza fino la rapporto di compressione totale di 16:1.
I vantaggi che ne derivano sono:
- riduzione del peso complessivo del 5%
- riduzione del consumo specifico1 dell'1% (che non è poco quando si parla di consumi aeronautici)
- incremento del 10% di potenza in quota
- 20% in meno di consumo di carburante per volo
- incremento del 33% del TBO2, che sale a 4000 h
Elementi costruttivi di questi nuovi motori sono:
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turbina a doppio stadio di alta pressione
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turbina a 4 stadi di bassa pressione (3 a flusso assiale ed 1 a flusso centrifugo). Tutti in titanio e con doppio stadio di palette statoriche variabili)
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camere di combustione a flusso invertito e iniettori ottimizzati per la riduzione delle emissioni inquinanti
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doppia ridondanza degli impianti critici danno il miglior beneficio per la sicurezza nel pilotaggio remoto dei APR
Altri dettagli (innovativi perchè in asse con l'albero motore) permettono una considerevole riduzione degli ingombri frontali del motore, ancora una volta a beneficio delle possibili applicazioni militari e nei velivoli a pilotaggio remoto:
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riduttore di giri dell'elica (specifico per il livello di potenza del singolo motore)
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la disposizione della "scatola accessori", poteriore e sempre in asse con l'albero motore
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sistema di gestione integrato di motore ed elica che permette al pilota di utilizzare un'unica leva leva di comando
Delle due principali categorie di aeromobili militari che potrebbero avvantaggiarsi di questi nuovi motori, i mezzi a pilotaggio remoto potranno infatti trarre vantaggi in misura maggiore. Sopratutto perchè impiegati in scenari operativi, dove le migliori prestazioni fanno la differenza e per i quali è in corso un notevole processo di sviluppo di questi mezzi, argomento spesso "sorvolato" per esigenze di non voler suscitare l'attenzione di un certo giornalismo "di cassetta", magari nemmeno troppo lontano da Torino.
Sappiamo bene dell'alto livello di efficacia dimostrata dai 'Predator' e dal suo successore 'Reaper'3, così come il fatto che si possono costruire velivoli che uniscono il vantaggio delle caratteristiche turboelica (spazi di decollo e atterraggio e ripidità delle rispettive traiettorie, minore tracciatura infrarossa), oltre a consumi molto più favorevoli del jet a bassa quota. E sappiamo anche che si possono costruire velivoli turboelica veloci in quota, come ha dimostrato la Piaggio con il P 180 (ed il velivolo a pilotaggio remoto P.1HH da questo derivato.
Sappiamo anche che la storia dell'addestramento militare ha già insegnato una volta che la filosofia "jet ab initio" può portare a pericolose lacune addestrative.
Quindi se anche la nostra Aeronautica Militare decidesse poi davvero di far produrre l'M-344, ci sarebbero altrove molti altri possibili clienti fra gli operatori di aeroplani da addestramento basico, turboelica, quali:
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Pilatus (PC7, PC9, PC21),
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Beechcraft T-6 "Texan II"
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Embraer (EMB 312 "Tucano" e 314 "Super Tucano"),
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KAI KT-1 "Ungbi"
e loro successori.
Un eventuale installazione su un nostro SF-260TP o una sua possibile trasformazione da SF260 avrebbe bisogno di una versione depotenziata
Torino fu culla della storia industriale, aerospaziale e militare d'Italia: la scelta da parte di General Electric di un partner come AVIO AERO per un'impresa così importante sembra esser nata sotto una buona stella anche dal punto di vista storico.
1 CONSUMO SPECIFICO: quantità di combustibile utilizzato per ogni kilowatt (o cavallo) di potenza erogato nell'unita' di tempo g/CV /h
2 (Time Between Overhaul, ossia tempo. fra una revisone e un'altra)
3 conosciuto anche come Predator B
