Aviation

Fare la storia

Il primo volo del nuovo motore turboelica Catalyst attraverso l’esperienza del team europeo impegnato nei test di volo e in parte della progettazione, partita 6 anni fa da un foglio bianco.

Oct 2021

La mattina presto di giovedì 30 settembre, il cielo sopra l’aeroporto di Berlino è striato da nuvole oblunghe, stagliate su un orizzonte rosa intenso che tenuemente sfuma verso un limpido colore ceruleo. Il clima atmosferico presenta una temperatura pienamente autunnale e il vento soffia fresco a oltre 20 nodi.

L’atmosfera emotiva dentro l’hangar Beechcraft Berlin Aviation (BBA) - che ospita l’aereo sperimentale sulla cui ala sinistra è installato il nuovo motore Catalyst - sembra invece piuttosto calda. Un mix di tensione, eccitazione e ansia è ben visibile e richiama quelle sensazioni da calci di rigore che, in estate, hanno provato tanti tifosi Europei nelle fasi finali del torneo continentale (gli italiani, per i quali Berlino è sportivamente memorabile, fino all’ultimo).

Prima di mezzogiorno, piloti e ingegneri di test sono sul piazzale antistante l’hangar per la messa a punto tecnica che precede il decollo: Federico Dellavalle e Pavel Rensa, rispettivamente parte di Avio Aero e della partnership CVUT - GE Aviation Czech, circondano concentrati il Flying Test Bed (FTB, nome tecnico per l’aereo di test). Danno un’ultima controllata ai motori, sotto la pancia dell’aereo, ai sistemi digitali di bordo.

Federico è il Flight Test Director del Catalyst per Avio Aero, il primo ad essere approdato all’hangar di Berlino nel novembre 2019, poco dopo che a Praga - in chiusura del bando indetto dall’università CVUT – fosse decretato il Beechcraft King Air 350 come velivolo prescelto per affrontare le prove in volo del primo motore mai progettato, ex novo, e realizzato in Europa nella famiglia globale di GE.

The first flight of Catalyst engine, on the CVUT test airplane in collaboration with BBA.

Unitosi nel 2012 al team di Ingegneria Avio Aero presso gli Headquarters di Rivalta - dove tre anni dopo decine di ingegneri cominciarono design e sviluppo del sistema motore Catalyst - Federico Dellavalle dapprima si specializzò nelle tecnologie di trasmissione lavorando a programmi di R&D avanzata come i SAGE di Clean Sky e nel 2016 colse quella che a tutt’oggi definisce “l’opportunità di una vita”.

“Mi sono sempre occupato di NTI/NPI (new technology/product introduction, ndr.), inizialmente a livello di moduli e componenti, ma nel momento in cui si andavano costruendo i team che a vario titolo avrebbero lavorato a un intero motore radicalmente nuovo, partendo da zero con tecnologie rivoluzionarie per il segmento dei turboelica, ho speso ogni energia per far parte del Catalyst fin dal primo giorno”. Racconta Dellavalle, confermando il tipico, comune presentimento che anticipa molti successi individuali: “durante i colloqui per entrare nel programma, temevo non mi avrebbero considerato, e invece è stata una sorpresa stupenda!”

Vinta la scommessa con sé stesso, Dellavalle si è subito dato da fare connettendo i team di Rivalta e quello di Bari - che ha sviluppato i controlli digitali, o FADEC, per motore ed elica - con chi a Praga cominciava a lavorare sull’integrazione tra FTB e motore. “Con i colleghi cechi siamo partiti dalle performance (la mia specialità) e dal funzionamento che volevamo avesse il motore una volta installato sull’aereo di test, arrivando fino a tematiche di integrazione meccanica e digitale che mi hanno permesso di imparare tanto oltre ad aumentare il nostro coinvolgimento con gli esperti di Praga e con il personale dell’hangar”.

Chief Test Pilot Sigismond Monnet and Lead Flight Test Engineer Alessandro Ramazzotti at the landing, Dellavalle is on the right.

L’integrazione sperimentale tra un velivolo concepito negli anni ‘60 e il Catalyst, primo nuovo motore introdotto sul mercato dei turboelica negli ultimi 50 anni, è stata la sfida più grande, a detta di ogni ingegnere che abbia lavorato a questa campagna di test. Quindi anche di Pavel Rensa, Integration Engineer a capo delle operazioni di integrazione, che è al CVUT di Praga dal 2016 mentre nei precedenti otto anni ha lavorato nell’ingegneria degli Headquarters di GE Aviation Turboprop sempre nella capitale ceca. Rensa si è laureato in Aerospace Design Engineering, inseguendo la sua passione per l’aeronautica, certificata anche da un brevetto di pilota privato.

“Nel mio lavoro guardo a tutto il motore nel complesso e l’attività più esaltante per noi è stata la cosiddetta Engine Truss” spiega Rensa. “Si tratta di portare l’FTB da un disegno su carta (o meglio, su schermo) a un vero aereo sperimentale. È il redesign completo dell’aereo, finalizzato a installare il Catalyst su una delle due ali e a integrarlo completamente, insieme all’altro motore, sotto il comando della cabina di pilotaggio. Disporre di un Beechcraft King Air, dotato di grande adattabilità, spazi e flessibilità strutturale, era la speranza di tutti noi esperti durante la fase di bando e selezione.”

Rensa e gli altri esperti di CVUT hanno lavorato in questi anni interfacciandosi con oltre 40 persone in Avio Aero, GE Aviation Turboprop, ma anche EDC Varsavia, Aviation Advanced Technology di Monaco e in ultima battuta, direttamente sull’aereo di test, con lo staff dell’hangar BBA. “Questa è un’esperienza davvero unica per chi fa R&D all’università, e in particolare per i talenti più giovani” commenta Rensa, “avere la possibilità di toccare con mano, sentire responsabilità e soddisfazioni del problem solving reale è un’occasione di crescita per l’ateneo, come per l’industria e anche il paese in un certo senso”.

Il team, infatti, ha in programma di condurre prove con il Flying Test Bed anche presso il centro di ricerca creato da CVUT con il supporto di GE Aviation Turboprop, situato nell’aeroporto di Hradec Králové (poco fuori Praga) e dotato di sale test motore avanzate. “Lì potremo processare tutti i dati raccolti finora e generarne altri concentrandoci su temi di ricerca cruciali: la manutenzione predittiva digitalizzata dei motori, e la tecnologia additive” conclude Rensa.

Pavel Rensa, after the test plane check closing the door before departure.

Il Catalyst è un concentrato di innovazione e ingegno europeo cui hanno contribuito oltre 400 ingegnri tramite le vaire specialità tecnologiche, come quelle digitali o quelle relative al compressore di alta pressione detenute dal centro di GE a Monaco di Baviera. O ancora il grande Engineering Design Centre di Varsavia, che ha curato gran parte della termodinamica, parti in stampa 3D e lo sviluppo delle turbine supportato persino dal Turkey Technology Center.

Da Varsavia proviene Krzysztof Bak, che ha lavorato a fianco di Rensa in particolare come responsabile di Mechanical Integration Engine & Aircraft.  “L’impresa di unire un sistema motore ad altissimo contenuto digitale con una struttura aerea analogica ha richiesto un largo spettro di competenze” spiega Bak, che è in GE dal 2012 e ha lavorato sui motori dei più grandi aerei commerciali come il GE90 o il GP7200, oltre ad essere impegnato nelle fasi di design del combustore del Catalyst, nello specifico il sistema di montaggio, con il team Avio Aero.

“Siamo partiti con l’integrazione meccanica, quindi sui sistemi olio e carburante o anche quelli di sicurezza, per poi passare all’interfaccia con la cabina di comando che ha dovuto dialogare con un sistema di controllo come il FADEC (che vediamo sui moderni aerei di linea). Per fare tutto questo c’è voluta una importante collaborazione con decine di persone, in particolare, per connettere il cervello digitale del Catalyst all’aeroplano di test ho lavorato a stretto contatto con il team di Bari, che in forma continua riceve dati direttamente dall’aereo e li elabora presso il laboratorio a ogni prova a terra e in volo.”

Nell’ambito di un’impresa tecnologica e operativa qual è il primo volo di un motore che scrive un capitolo inedito nella storia dell’aviazione moderna, è ovvio che la collaborazione gioca un ruolo chiave e con essa il coordinamento di attori e risorse, ancor più quando nel bel mezzo di tale impresa il mondo intero piomba in una crisi senza precedenti. “Sin dal primo giorno, non solo l’allocazione di risorse, la gestione di priorità e materiali, ma anche delle dinamiche umane con gli svariati sentimenti o stati d’animo (specie durante i mesi di pandemia), sono stati essenziali per garantire successo ed efficienza” dice Adam Drozd, Program Manager.

Michaela Roleckova FTB Evaluation Engineer.

È stato cruciale gestire tensioni, mitigare le difficoltà che naturalmente si presentano in un processo aziendale senza precedenti, per di più complicate dalla realtà che tutti abbiamo dovuto vivere da un certo punto del 2020

Drozd è dal 2017 in GE Aviation Turboprop a Praga e il suo background è quello di Ingegnere Gestionale. Arrivato a Berlino nell’agosto 2020, Drodz si è relazionato con quasi di ogni dipartimento di GE e Avio Aero che volesse scambiare informazioni o portare avanti attività con il team stanziato all’hangar. Lo ha fatto in tandem con Michaela Roleckova, ingegnere meccanico che nel 2018 è entrata negli headquarters di Praga occupandosi di strumentazione, assemblaggio e testing per il Catalyst e dopo due anni ha raggiunto il team a Berlino in qualità di Evalutation Engineer per la campagna di test in volo.

“È stato cruciale gestire tensioni, mitigare le difficoltà che naturalmente si presentano in un processo aziendale senza precedenti, per di più complicate dalla realtà che tutti abbiamo dovuto vivere da un certo punto del 2020” racconta Roleckova, che manifesta un’impressionante capacità di ponderazione. “Guardare e prendersi cura di tutta la macchina che ruota attorno alle attività operative, tecniche e sperimentali è vitale proprio perché senza una gestione della pianificazione alle spalle ogni attività si perderebbe nell’esecuzione stessa.”

Dellavalle from behind, right after the landing with Mario Mattioli, Jiri Pecinka, Krzysztof Bak, Simone Recchia.

Le prossime settimane si preannunciano eccitanti, coinvolgeranno piloti, ingegneri e tecnici a vario titolo in questo enorme processo

Guardando queste persone innamorate del proprio lavoro, sostenute da un’energia fatta di competenza e consapevolezza di sé, mentre attraversano scale, uffici, officine attrezzate e si cammina tra aerei circondati da tecnici e operatori dentro un hangar aeroportuale, si percepisce una forza d’animo straordinaria. La stessa che gli ha permesso di superare mesi di complessità organizzative, emergenza sanitaria o chiusure nazionali con resilienza e abnegazione, e che ora viene gratificata dalla gioia per un limpido successo tutt’altro che appagante.

Infatti il team è già proiettato in avanti, il debrief post volo coi piloti ha fornito riscontri esaltanti e uno slancio deciso verso le prossime fasi di test in volo. “Siamo in costante contatto con il cliente di lancio, Textron, che ha seguito i nostri sviluppi e lavora al primo volo con il prototipo del Beechcraft Denali” dice Dellavalle. “Le prossime settimane si preannunciano eccitanti, coinvolgeranno piloti, ingegneri e tecnici a vario titolo in questo enorme processo: è una fortuna professionalmente parlando, noi ingegneri (per quanto cervelloni) adoriamo l’azione!”