Quali aerei di linea sono realizzati con materiali compositi?

Spiccano due aerei di linea.

I materiali compositi svolgono un ruolo sempre più importante nella produzione dei moderni aerei di linea. Queste mescole leggere sono vantaggiose in termini di risparmio di peso, migliorando così l'efficienza dell'aereo. Ma quali modelli ne fanno uso?

Cominciamo stabilendo cosa rende esattamente qualcosa un materiale composito. In poche parole, il termine si riferisce a materiali di nuova formazione che vengono creati sintetizzando due materiali esistenti. Il vantaggio di ciò è che può consentire al nuovo composto di assumere proprietà che i singoli materiali altrimenti non avrebbero da soli.

Le strutture dei materiali in questione non si mescolano ma si accostano per rinforzarsi a vicenda pur rimanendo due entità separate. Ad esempio, i compositi aeronautici sono costituiti da combinazioni stratificate di fibra di carbonio o Kevlar e resina plastica. Tali materiali vengono utilizzati da anni nella produzione aeronautica.

In effetti, modelli oggi considerati relativamente vecchi, come il Boeing 777 e l’Airbus A380, utilizzavano materiali compositi su piccola scala.

Più recentemente, Irkut ha sviluppato ali composite per il suo MC-21. Tuttavia, alcuni jet vedono un utilizzo molto più ampio dei compositi.

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Il vantaggio principale dei materiali compositi è il risparmio di peso rispetto alle strutture tradizionali. Se utilizzato ampiamente nel contesto di un intero aeromobile, può fare una grande differenza in termini di peso e, quindi, di livelli di efficienza e di costi operativi.

Il primo aereo di linea a trarre vantaggio dall'avere una cellula costituita principalmente da materiali compositi fu la famiglia Boeing 787 Dreamliner. Queste strutture hanno contribuito a ottenere un aumento del 20% nell’efficienza del carburante rispetto al suo predecessore, la serie Boeing 767.

Naturalmente, c'erano implicazioni sulla sicurezza da considerare per quanto riguarda il design della fusoliera del 787. I timori di fumi tossici in caso di incendio dovuto a un atterraggio di fortuna divennero una preoccupazione, sebbene alla fine si scoprì che la struttura non era più tossica delle tipiche cellule di un aereo.

La resistenza agli urti della fusoliera composita del 787 offre anche le stesse possibilità di sopravvivenza di una struttura metallica. Boeing ha prodotto oltre 1.000 787 fino ad oggi.

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Essendo stato progettato per competere con il Boeing 787, non sorprende vedere che anche l'Airbus A350 faccia ampio uso di materiali compositi. Il progetto iniziale era essenzialmente un A330 rimotorizzato e prevedeva tali strutture solo nelle ali. Tuttavia, la mancanza di interesse ha spinto Airbus a riprogettare l'A350 come un aereo widebody a scotta pulita,

Airbus ha confermato l'uso di una fusoliera composita nel 2007, nonostante avesse precedentemente descritto l'uso di tali materiali da parte di Boeing sul 787 come prematuro. Secondo Pilot Mall, quasi la metà degli aerei è dotata di tali materiali, che si presentano sotto forma di plastica rinforzata con fibra di carbonio (CFRP). La cellula presenta anche strisce di alluminio non composite. Si tratta di una misura preventiva per garantire la continuità in caso di fulmine.

L’impiego dei compositi continuerà e si espanderà nel prossimo capitolo dell’aviazione. Dopotutto, ci sono vantaggi significativi da ottenere. Modelli come il 787 e l'A350 hanno visto una riduzione del consumo netto di carburante e costi di manutenzione minimizzati grazie a questi materiali innovativi.

Guardando al futuro, i prossimi aerei come il Boeing 777X faranno affidamento sui compositi. In particolare, le massicce ali dell’attesissimo twinjet saranno costituite da una percentuale molto più elevata di compositi in fibra di carbonio rispetto ai suoi predecessori. Boeing sostiene che ci sarà una maggiore durata e una flessibilità impressionante mentre sarà sotto pressione con questa mossa.

Pertanto, i materiali compositi rimarranno un pilastro dell’aviazione commerciale. Anche se non rappresentano una novità nel settore, visto che aerei del calibro dell'A320 utilizzano anche parti realizzate con questi aerei, stanno aumentando la loro presenza lungo tutta la linea di produzione.