PROPRIETÀ SIGNIFICATIVE DELLE LEGHE LEGGERE D’ALLUMINIO NELLA PROGETTAZIONE AD ASSORBIMENTO DI ENERGIA DELLE STRUTTURE AERONAUTICHE

Abstract

L’articolo riassume gli aspetti fondamentali della progettazione di strutture e di elementi strutturali in lega d’alluminio per il campo aeronautico nei casi in cui si richiedano particolari prestazioni di assorbimento di energia, focalizzandosi sulla realizzazione di strutture elicotteristiche con caratteristiche di sicurezza passiva e sul dimensionamento delle parti dei velivoli, ad ala fissa e rotante, soggette ad impatto da volatile. Le linee guida di progetto, gli approcci numerici ed i casi sperimentali presentati vengono discussi sottolineando il ruolo delle proprietà delle leghe impiegate, quali i livelli di resistenza, di tenacità e la sensibilità alla velocità di deformazione. Per un elicottero si evidenzia come l’ottimizzazione della risposta all’impatto in caso di incidente abbia una potenziale e significativa influenza su un grande numero di parti strutturali cui sono richieste prestazioni, sia in termini di assorbimento di energia che di resistenza strutturale, in condizioni di carico estremamente gravose. La selezione del materiale dovrà privilegiare diverse caratteristiche a seconda del ruolo svolto dalla parte strutturale presa in considerazione. Formulazioni analitiche ed esempi sperimentali vengono quindi presentati per discutere i diversi ruoli delle proprietà di resistenza, allungamento a rottura e sensibilità alla velocità di deformazione nella progettazione degli elementi ai quali è direttamente demandato l’assorbimento di energia e l’attenuazione delle forze di impatto. Si presentano successivamente le problematiche connesse alla progettazione di strutture in condizioni di impatto da volatile, che risulta, in base alle normative correnti, la condizione dimensionante per bordi di attacco di ali ed impennggi, carenature di gondole motrici, strutture di vincolo dei trasparenti. In particolare, si presentano le diverse filosofie progettuali che possono essere adottate in questo ambito, con differenti implicazioni sui requisiti richiesti al materiale impiegato. In tutti gli esempi presentati nell’articolo si sottolinea, inoltre, il ruolo fondamentale che possono avere le analisi numeriche per la corretta identificazione dei ruoli e dei requisiti strutturali nella progettazione ad assorbimento di energia e per ottimizzare la selezione dei materiali impiegati.