Nuovi tipi di aerei, ispirati dalla natura.

Uccelli, pipistrelli e insetti: modelli di efficienza per ispirare i progettisti di nuovi aeroplani. A proporre lo spunto è il sito web arpakids dell’ARPA Sicilia che, accanto ad informazioni sull’ambiente, la natura, gli animali, pubblica notizie quanto mai originali.

Aerei sempre più efficienti, con consumi di carburante ed emissioni di CO2 contenute; velivoli sempre più piccoli, acrobatici, capaci di resistere ai venti più forti e alle condizioni meteorologiche estreme. Sono queste le nuove frontiere della ricerca aeronautica, che preferisce percorrere strade diverse rispetto a quelle che portavano principalmente verso la velocità. Velivoli di piccole dimensioni, con ali che si muovono come quelle degli uccelli, sarebbero sicuramente molto più lenti di aerei ad ala fissa ma, al contrario di questi, potrebbero rimanere sospesi in aria, fermi in un punto, consentendo ricognizioni accurate e il monitoraggio di ambienti ostili. Al momento sono in via di sviluppo prototipi ispirati alla struttura delle libellule: si tratta di piccoli velivoli con ali mobili, lunghi appena 7/8 centimetri, azionati addirittura da micromotori ad energia solare.
I modelli cui ispirarsi per raggiungere questi obiettivi si trovano, neanche a dirlo, nella natura. Animali quali gli uccelli, i pipistrelli e gli insetti superano di gran lunga le migliori prestazioni ottenibili dai più sofisticati e costosi aerei progettati dagli esseri umani.
Qualche esempio, preso dal mondo degli aerei militari. Il Blackbird SR-71 è un ricognitore strategico d’alta quota, l’aereo più veloce al mondo, capace di volare a quasi quattromila chilometri l’ora e a trenta chilometri di altezza. Guardando il Blackbird si scopre che in un secondo percorre una distanza pari a 32 volte la sua lunghezza. Un comunissimo e pacifico piccione, pur riuscendo a raggiungere una velocità massima di circa ottanta chilometri l’ora, in un secondo copre una distanza pari a 75 volte la lunghezza del suo corpo. Molto più efficiente del fantascientifico aereo, dunque. Un altro aereo, lo Skyhawk A-4, un caccia polivalente e molto maneggevole, ha un coefficiente di rotazione di 720 gradi per secondo. Ebbene, la struttura corporea di una rondine permette a questo uccello di effettuare acrobazie circa sette volte più spinte, potendo raggiungere un coefficiente di ben 5000 gradi per secondo: quasi 14 rotazioni complete, quindi. E ancora. Riguardo alla resistenza alla forza di gravità e all’accelerazione, alcuni aerei sofisticati possono resistere a sollecitazioni pari a otto-dieci volte la gravità, ovvero a 8-10 G. Moltissimi uccelli, invece, possono senza problemi resistere a sollecitazioni gravitazionali oltre i 10 e fino ai 14 G.

Il volo fatto con ali che si muovono in alto e in basso, definito volo battuto, è per definizione un volo instabile, ma è proprio per questo che funziona così bene in un ambiente, come quello aereo, che essendo anch’esso instabile ed in più turbolento, richiede adattamenti e modificazioni strutturali istantanee. Oggi, è proprio al volo battuto che si ispirano le ricerche di ingegneria aeronautica, finanziate purtroppo dalla sola industria militare.
Ci vorrà ancora del tempo e forse non vedremo mai un aereo per passeggeri simile a questi straordinari volatili. Oppure no?

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