Nuova tecnologia ibrida per prevenire la formazione di ghiaccio su aerei e droni

Nuova tecnologia ibrida per prevenire la formazione di ghiaccio su aerei e droni

I test condotti presso l'Icing Research Tunnel della NASA hanno portato la tecnologia ibrida a un livello di preparazione pari a 6 (TRL6).

Credito d'immagine: NEI Corporation

Il sistema antighiaccio di nuova concezione di Invercon e NEI Corporation è stato testato con successo presso l'Icing Research Tunnel della NASA e ha raggiunto un livello di preparazione tecnologica pari a 6. La tecnologia ibrida è progettata per prevenire l'accumulo di ghiaccio su aerei e droni.

Invercon Inc. e NEI Corporation hanno recentemente annunciato che il loro sistema antighiaccio di nuova concezione è stato testato con successo presso l'Icing Research Tunnel del Glenn Research Center della NASA. Al test hanno assistito ingegneri e scienziati del Centro di ricerca e dell'industria. Il team Invercon-NEI ha raggiunto l'obiettivo di dimostrare un sistema antighiaccio a bassa potenza in combinazione con il sistema NEI. NANOMYTE® SuperAi che impedisce l'accumulo di ghiaccio sul bordo d'attacco di un profilo aereo. Il test è stato eseguito su un profilo aereo di dimensioni reali in condizioni di volo simulato, dopo quasi due anni di sviluppo e test di laboratorio.

Tutti gli aerei commerciali hanno un sistema di protezione dal ghiaccio incorporato, che può essere termico, termomeccanico, elettromeccanico o pneumatico. Un problema comune ai dispositivi di sghiacciamento è il consumo di energia. In genere gli aeromobili cercano di ridurre il consumo di energia e, con l'avvento degli aeromobili a batteria, i meccanismi o le caratteristiche che riducono il consumo di energia sono di fondamentale importanza. Il ghiaccio rappresenta una sfida particolare per i droni commerciali e militari, dove il ghiaccio può accumularsi sulle ali e sulle eliche e causare incidenti. Di fatto, la prassi attuale è quella di non far volare i droni quando si prevedono condizioni di ghiaccio. L'applicazione di un rivestimento passivo antighiaccio che funziona in sinergia con un dispositivo attivo di sghiacciamento è un approccio ibrido interessante, che il team di NEI e Invercon ha ora dimostrato su prototipi in scala reale.

Il rivestimento antighiaccio NANOMYTE® SuperAi di NEI è un rivestimento duraturo, adatto all'applicazione permanente. Il rivestimento determina una superficie lubrificante che riduce drasticamente la forza di adesione del ghiaccio, fino a 80%, rispetto all'alluminio nudo e lucidato. Il rivestimento viene solitamente applicato a spruzzo, come una verniciatura convenzionale. Il rivestimento NANOMYTE® SuperAi è disponibile per uso commerciale.
Invercon ha sviluppato un nuovo sistema di sbrinamento elettropneumatico retrofittabile che combina gli aspetti più interessanti di diversi sistemi esistenti senza i relativi svantaggi. Il sistema Invercon richiede una potenza notevolmente ridotta (≤ 2,5 kW), può essere installato in un secondo momento su qualsiasi profilo aereo, ha un peso molto ridotto (~50 libbre) ed è sufficientemente resistente da durare per tutta la vita dell'aereo una volta installato. È importante notare che il sistema ha l'aspetto, la sensazione e il comportamento del bordo d'attacco originale e può fornire milioni di cicli di sbrinamento senza manutenzione. L'intera sezione di prova dell'ala (Figura 1) è stata rivestita con NANOMYTE® SuperAi.

Invercon ha completato con successo i test di sghiacciamento del sistema elettro-pneumatico presso l'Icing Research Tunnel (IRT) della NASA Glenn, in una gamma completa di condizioni di sghiacciamento rappresentative. Il sistema Invercon è stato in grado di fornire una sghiacciatura continua del bordo d'attacco della sezione alare in tutte le condizioni di prova che vanno da temperature di -3°C a -20°C con vari contenuti di acqua liquida. In genere, il sistema permette al ghiaccio di accumularsi per circa 2 minuti e poi elimina completamente il ghiaccio della superficie superiore e inferiore all'attivazione del sistema.

I test condotti presso l'IRT della NASA, che è l'impianto per la formazione di ghiaccio più longevo al mondo, hanno portato la tecnologia ibrida a un livello di prontezza pari a 6 (TRL6), una scala utilizzata dalla NASA e dal Dipartimento della Difesa per valutare il livello di maturità di una tecnologia.

Sia NEI Corporation che INVERCON LLC sono grate per il sostegno finanziario offerto dal programma Small Business Innovation Research dell'Air Force e della NASA. Il programma SBIR finanzia iniziative di sviluppo del prodotto che riducono i concetti alla pratica e poi ai prototipi, riducendo così il rischio tecnologico. Il successo della dimostrazione su scala reale da parte del team ha fatto avanzare una nuova tecnologia a uno stato di prontezza commerciale.

Circa Società NEI:
NEI Corporation è un'azienda orientata alle applicazioni che utilizza le nanotecnologie per sviluppare e produrre materiali avanzati. Le competenze principali dell'azienda sono la sintesi di materiali su scala nanometrica e la prototipazione di prodotti che incorporano i materiali avanzati. NEI offre una serie di rivestimenti protettivi avanzati per superfici metalliche e polimeriche. I rivestimenti hanno funzionalità personalizzate, come l'anticorrosione, l'autorigenerazione, la resistenza ai graffi, la fobia del ghiaccio e l'autopulizia.

Circa Invercon LLC:
La missione di Invercon è sviluppare tecnologie avanzate che consentano di fare passi avanti rivoluzionari nelle prestazioni e nella sicurezza degli aeromobili. Per i velivoli ad ala rotante, questi includono sistemi di azionamento pneumatico ad alimentazione centrifuga in grado di trimmare attivamente i rotori e di sghiacciare le pale dei rotori utilizzando una potenza e un peso quasi nulli, con un conseguente miglioramento significativo delle prestazioni e della sicurezza. Per i velivoli ad ala fissa, Invercon ha sviluppato soluzioni di sghiacciamento a bassissima potenza utilizzando un nuovo approccio di attuazione elettro-pneumatico.