THE AVIO AERO

PEOPLE’S MAGAZINE

L’aviazione è un settore che pensa in anticipo, e questo non solo per il lungo ciclo di vita e la complessità di progettazione e sviluppo dei suoi prodotti: ma anche, e soprattutto, perché la sua esistenza influisce direttamente sulla società, sul trasporto delle persone e sull’aria dei cieli. Infatti, il tema della sostenibilità, e il suo clamore mondiale degli ultimi tempi, è centrale per il settore da oltre una decade, in particolare guardando al contesto europeo.

Sin dal suo insediamento, la Presidente della Commissione Europea Ursula von der Leyen dichiarò: “il Green Deal è la nuova strategia di crescita per l’Europa, voglio che il nostro continente diventi il primo continente climate-neutral entro il 2050… nessuno verrà lasciato indietro”. E il settore aeronautico europeo ha subito connesso la concretezza di quella dichiarazione, e il relativo obiettivo, a un nome: Horizon 2020.

Il più grande programma di ricerca e innovazione in Europa, con disponibilità di finanziamenti pari a circa 80 miliardi di euro in sette anni, è iniziato nel 2014 e ha attirato altri investimenti privati, oltre alle organizzazioni (industriali o scientifiche) che hanno operativamente risposto alle calls: ovvero, le numerose opportunità di crescita futura e progetti di progresso legati a ogni comparto economico e sociale in Europa. Gli obiettivi finali delle calls, perseguiti con reali programmi di lavoro, interessano l’intera società: nuove professioni, inquinamento zero, energie rinnovabili, alimentazione di qualità e trasporti più intelligenti.

Per l’aviazione, si è detto, l’impatto ambientale è una priorità da molto tempo, per l’esattezza da 12 anni. Nel febbraio del 2008, un forum a Brussels che raccolse oltre 500 attori del settore (tra istituzioni, aziende, università e centri di ricerca) lanciò la Clean Sky Joint Technology Initiative. Nell’anno in cui Horizon 2020 partì ufficialmente, dal salone dell’ILA di Berlino, 14 leader del settore firmarono la lettera di intenti con cui Clean Sky proseguiva all’interno del grande programma europeo, con la benedizione del Consiglio dell’Unione Europea e un budget iniziale di 4 miliardi di euro. 

Cifre immense, per un settore dal valore e dall’eccellenza tecnologica immensa: in Europa, l’industria aeronautica è in crescita e crea oggi più di mezzo milione di posti di lavoro, che diventano più di 8 milioni inseriti nell’indotto globale. La ricerca e sviluppo dell’aerospazio vede impegnati 600 attori di 24 paesi europei sotto l’egida di Clean Sky 2: attualmente hanno l’obiettivo di ridurre fino al 30% i gas serra e le emissioni acustiche, e dal 60% in su entro il 2050, quando voleranno gli aerei che si stanno progettando proprio oggi.

I progetti di Clean Sky 2 puntano a veri e propri dimostratori di tecnologie innovative e variano a seconda del segmento di riferimento (aerei a breve, medio o lungo raggio, elicotteri, strutture aeronautiche, aeroporti, ecc.). Avio Aero è partner di Clean Sky sin dall’inizio e partecipa a diversi gruppi di lavoro, al fianco di costruttori di velivoli e istituti di ricerca o tramite il network universitario, con la sua esperienza nella propulsione per aerei di ogni tipo ed elicotteri. 

Ma c’è di più, perché i risultati raggiunti dai team Avio Aero di New Technology Introduction (NTI) e Advanced Technology Operations (ATO) su certi progetti Clean Sky 2 - come ad esempio Maestro (per i motori turboelica con l’uso di processi produttivi e design in additive) o, ancora più calzante, IRON (per un velivolo regionale da 40-50 passeggeri a propulsione ibrida) - hanno favorito l’approdo diretto al programma Horizon 2020 (sempre aperto a ogni organizzazione capace di innovazione e ricerca). Nello specifico, tra la moltitudine di sfide sociali e tecnologiche per il futuro che compongono il grande programma europeo, in quella chiamata “Smart, Green and Integrated Transport Challenge”.

In January, Avio Aero officially engaged in the IMOTHEP (Investigation and Maturation of Technologies for Hybrid Electric Propulsion) project. Led by the French aerospace research Center ONERA and supported by a consortium of 33 large companies and academic and scientific institutions from the continent (Safran, MTU, ITP, GKN, CIRA, DLR, AIT, ILOT, Université de Lorraine, the Polytechnic University of Bari, the University of Nottingham and Bauhaus Luftfahrt, to name a few), the project has the ambitious goal of assessing the potential offered by hybrid electric propulsion and, ultimately, to build the corresponding aviation sector-wide roadmap for the maturation of the technology.

“It is important to have a good mix between research organizations and industry” says Philippe Novelli, Program Manager for Propulsion and Environment at ONERA and Coordinator of the project. “While industry brings its practical knowledge along with a view of the market and real systems specifications, research brings its modelling and detailed analysis capability, as well as a less constrained approach to innovation.” 

Avio Aero engineering teams, namely ATO and NTI, turned their attention to the hybridization project a year ago and identified in Horizon 2020 a new opportunity - among the various opportunities examined by engineering each year - to expand the research and development work on hybrid-electric propulsion that started with IRON and then meet the 2035 environmental impact reduction targets.

Avio Aero took the responsibility for integrating a hybrid propulsion system capable of transforming thermal energy generated by a traditional engine into electrical energy 

In a nutshell, through IMOTHEP, Avio Aero is responsible for integrating a hybrid propulsion system capable of transforming the thermal energy generated by a traditional engine into electrical energy that, in a more or less revolutionary configuration (i.e. twin-engine aircraft similar to current or even futuristic aircraft with diffused propulsion in certain points of aerodynamics), provides the aircraft with cleaner and quieter thrust.

In parallel, Avio Aero's engineers are also responsible for controlling and managing both electrical and thermal power generation, depending on the type of aircraft, for each flight phase as well as for each on-board energy requirement. All this while keeping a constant eye on the environmental requirements and leveraging the benefits of reduced consumption deriving from electricity generation.

IMOTHEP counts on over €10 million of funding granted by the European Commission and the project will see its completion by 2023. Only then will it be possible to say which technologies may actually be applied to aircraft with hybrid engines. “Hybridization is one of the options: the actual potential of the technology yet has to be unleashed as well as the best aircraft configurations have to be identified. The outcomes will support industry in making choice and issuing a technology development roadmap” adds Mr Novelli from ONERA. 

The European Union will one day be able to invest in new hybrid-electric engine architectures ideal for futuristic shaped aircraft. At that point, regulation will affect the economic sustainability of flight hybridization and thus all market players (OEMs, aircraft manufacturers, airlines, and operators) will be able to usher in a new era. And that is another chapter in the story.