Forme del volo civile futuro

[wingrove]

Salve a tutti,

 

negli ultimi mesi ho seguito con inedita passione lo sviluppo del nuovo prototipo di Airbus l'A350 e le varie disavventure del 787 Dreamliner, documentandomi su più fronti circa le tecnologie e soprattutto le novità presenti su questi nuovi velivoli messi a disposizione del passeggero civile.

 

Ho constatato come la ricerca e le innovazioni più consistenti le si stanno apportando in settori quali:

 

- il risparmio di carburante (aumento raggio operativo)

- l'uso di nuovi materiali compositi in percentuali sempre maggiori (riduzione carico non pagante)

- organizzazione degli spazi all'interno della cabina passeggeri

- ausilii alla navigazione per i piloti (Head Up Display e MFD touch)

- un leggero aumento della velocità di crociera

 

Con piacere, ho anche notato come la pressione concorrenziale sul colosso Boeing, stia aumentando non solo grazie ai successi di Airbus (la quale comunque non versa in ottime condizioni finanziarie) ma alla caparbietà di Bombardier (nuovi C-series) e le aspirazioni della SuperJet (Consorzio o Joint-Venture (?) fra Sukhoi ed Alenia) almeno per quanto riguarda la fascia degli airliners da 150 passeggeri.

 

Ciò che però mi ha lasciato di stucco è una semplice foto, gironzolando qua e la, di un Boeing 707.

Sono passati quasi 60 anni dal primo volo di questo velivolo ma bene o male, la filosofia costruttiva è la stessa degli ultimi velivoli sviluppati.

 

C'è chi, come piccole imprese private, esplora i campi del supersonico civile per Business Jet proponendo forme più estreme, relativamente nuove, ma pur sempre tradizionali.

 

Ritengo, ma questa è solo una mia illazione, che risparmi davvero consistenti, sotto il profilo dei costi del carburante per lo più, li si possano raggiungere con nuove forme aerodinamiche, velivoli ben più innovativi o rivoluzionari. Ciò che si è visto negli ultimi 40 anni sono stati degli aggiornamenti, degli update per lo più dei principi originari del 707, con upgrade (quindi qualcosa di più importante) avuto con l'avvento del fly by wire, dello studio di nuovi profili alari, dell'avionica. Ma una innovazione vera e propria (come passare da un triplano in legno ad un Dakota) non c'è stata.

 

Scartabellando in giro, di rendering e bei disegni (anche della stessa Airbus o Boeing) ce ne sono, ma allora mi chiedo: come è possibile che si cerchino risparmi di costo "minimi" e piccole chicche, invece che stracciare il concorrente con un prodotto irresistibile?

 

Da qui le supposizioni:

- vige il principio di economicità: non si hanno fondi per strutturare una catena di assemblaggio di velivoli con forme differenti dal classico tubo a cui vengono infilate ali e piani di coda.

- vige il principio della concorrenza: se per progettare un aereo come l'A350 ci impiego 8 anni, per velivolo fuori dagli schemi ne impiegherò 15, mandando la mia fetta di mercato attuale a farsi friggere.

- vige il principio del know how: di materiali compositi ne ho utilizzati solo in una fusoliera e per una percentuale non maggiore del 50%, quindi non voglio imbarcarmi in strane avventure perchè non sono la DARPA.

 

A parte queste mie supposizioni che sono più economiche che tecniche, è possibile, secondo gli ingegneri, aerotecnici e così via del forum, realizzare un velivolo sopra le righe, in termini di capacità produttive e ingegneristiche attualmente a disposizione?

 

 

 

 

[Vultur]

Massimo di passeggeri, con il minor costo possibile (per le compagnie). A seconda della convenienza o meno per esempio ci sono quelli che prendono aerei in affitto o leasing, così tutti i costi manutentivi ricadono sul proprietario degli aerei.

Modificato 22 Giugno 2013 da Vultur

[wingrove]

 

 

A parte queste mie supposizioni che sono più economiche che tecniche, è possibile, secondo gli ingegneri, aerotecnici e così via del forum, realizzare un velivolo sopra le righe, in termini di capacità produttive e ingegneristiche attualmente a disposizione?

 

 

 

Massimo di passeggeri, con il minor costo possibile (per le compagnie). A seconda della convenienza o meno per esempio ci sono quelli che prendono aerei in affitto o leasing, così tutti i costi manutentivi ricadono sul proprietario degli aerei.

 

Non è la risposta che cercavo.

[Vultur]

Però credo sia la base da cui parte anche la ricerca. La configurazione generale del 707 si vede che finora è quella che ha dato il massimo dei risultati possibili con il minimo dei costi possibili.

Configurazioni diverse sono possibili, ma evidentemente non convenienti. Se avessero un motore capace di velocità supersonica a costo accettabile lo avrebbero già usato.

 

Un vecchio transatlantico portava circa duemila persone ed erano le navi più veloci di tutte. La fine delle emigrazioni di massa e la velocità dell'aereo misero fine al transatlantico. Infatti una nave passeggeri non può viaggiare semivuota anche se i pochi passeggeri rimasti stanno tutti in prima classe e pagano somme enormi la cosa è comunque sconveniente perché alla fine non copriva i costi.

Quindi anche un aereo enorme ha un limite che non penso sia dato tanto dalle dimensioni, ma dalla domanda che c'è su quella tratta. Un A380 semivuoto è un conto in rosso. Quando i posti a bordo si svuotano abbasseranno i prezzi per far riempire di nuovo l'aereo, ma anche questo ha un limite oltre il quale, se non si compensa con qualcos'altro, è inutile abbassare ancora il prezzo e bisogna passare a un aereo meno caro, più piccolo.

 

Riguardo a formule fantasiose e innovative non lo so, ma credo che come rapporto costi/benefici sia difficile andare oltre il "tubo" di alluminio e compositi con due paratie alle estremità messo sopra un'ala. Un aereo deve essere una macchina il più possibile semplice ed economica, capace però di volare per 20 ore al giorno 365 giorni l'anno, un aereo fermo è già in rosso. Un aereo o un camion, o una corriera, sono convenienti solo se sono perennemente in movimento scassandosi il meno possibile e consumando il meno possibile.

 

Se per andare dal A a B, che però tra loro hanno le Alpi, si conosce già la strada più breve attraverso uno o due passi montani, è difficile che ci siano altre strade più convenienti: le avrebbero già scoperte.

A meno che a un certo punto non si scoprano i mezzi per scavare una galleria diretta sotto le montagne invece di camminarci sopra, ma questo presuppone scoperte rivoluzionarie sostanziali. Tipo un nuovo tipo di combustibile, o un nuovo tipo di propulsione, o un'astronave capace di fare il balzo nell'iperspazio ecc .... un tunnel unico intercontinentale elettromagnetico ipersonico, il teletrasporto del capitano Kirk, non sto scherzando: intendo davvero la scoperta di qualcosa che cambi per sempre le cose, come fu per esempio la scoperta della ruota, o dell'America, ecc .... Sicuramente accadrà, ma francamente oggi non ne vedo i presupposti.

Testano droni ipersonici a 5 mach, ma prima che questo possa essere applicato in modo economicamente conveniente al trasporto di massa potrebbero passare decenni se non secoli.

 

Il petrolio a basso prezzo dicono scarseggerà sempre di più e per estrarlo da enormi profondità, o dagli abissi, chiederanno in cambio quantità di denaro sempre più fantastiche.

Ci sono la crisi, il terrorismo e internet che ha permesso di comunicare istantaneamente con tutti indipendentemente dalla distanza, rendendo superfluo spostarsi fisicamente. Cosa prevedere? Boh. Se continua così torneremo a spostarci spalando carbone nella caldaia, se non addirittura remando incatenati ai banchi di una galera cinese, con Kim Jongun che batte il ritmo della voga altro che bombardieri stealth e velivoli sopra le righe in termini di capacità produttive e ingegneristiche.

 

Ritornando alle configurazioni negli anni non sono cambiate di molto: il 707 è rimasto quello, il B-52 ancora è lì. Il Concorde e il Tu-144 sono scomparsi da più di dieci anni. Non vedo aerei rivoluzionari. Un aereo strano, ma, nonostante l'aspetto, in realtà sempre "convenzionale" per me era il Beech Starship, che per me rimane uno degli aerei più belli mai costruiti in assoluto, ma non ebbe un enorme successo:

 

Modificato 23 Giugno 2013 da Vultur

[wingrove]

Beh sai, se il problema è sempre, puramente economico, si dovrebbe guardare alla riduzione dei cosi detti "costi fissi" dell'attività cioè quei costi che sussistono indipendentemente dall'esercizio, saltuario o continuato, dell'attività.

 

Se si escludessero le classiche "strade" dell'informatizzazione ed automazione dei servizi informativi e ricreativi all'interno degli aeroporti o della compagnia stessa (quindi meno costi legati al lavoro dipendente) rimarrebbero:

 

1-la riduzione dell'incidenza del carburante sui conti societari

2-la riduzione dei tempi di volo

3-la riduzione dei costi manutentivi

4-la riduzione delle operazioni a terra del velivolo

5-alta affidabilità ed efficienza dello stesso

 

(semprechè me ne siano sfuggite diverse)

 

-La prima strada potrebbe essere percorsa come già detto tramite forme maggiormente aerodinamiche e non convenzionali, l'utilizzo di propellenti alternativi su propulsori tradizionali, l'uso di motori innovativi.

In vari casi (tranne quello di utilizzare etanolo o carburanti alternativi in percentuali crescenti su motori identici ai tradizionali) credo non si possa fare affidamento sui soliti due papocchi cilindrici subalari come propulsori.

O anche attraverso l'aumento del numero di passeggeri a parità di dimensioni dell'aeromobile e di lunghezza della tratta coperta. Utilizzando perciò i profili alari come sezioni di posti a sedere e non "solo" come serbatoi di propellente.

 

- La seconda strada verrebbe percorsa in modi simili. Sfruttando magari profili adatti al volo transonico.

 

- La terza, quarta e quinta via riguarderebbe l'uso di materiali d'avanguardia (evitare microfessurazioni come sul'A380), sviluppare software più efficienti che possano gestire in autonomia decolli ed atterraggi mantenendo in cabina un solo pilota, diminuendo i tempi di rullaggio con tecniche d'atterraggio non convenzionali.

 

Ovviamente qui si sfocia anche nella "rivoluzione" delle infrastrutture di terra e del funzionamento degli aeroporti nella fase di "accoglienza" del velivolo.

 

Vorrei rimanere, però, più abbottonato al tema centrale: la forma del velivolo.

Confutando la tua equazione dell'aereo mezzo vuoto = conto in rosso (ritengo che le compagnie pensino anche a queste eventualità nell'elaborazione dei prezzi del biglietto nonchè di strategie di yield management per farvi fronte) credo che ripensare la forma del velivolo (come le immagini da me postate in apertura) sia l'ottimizzazione fondamentale per poter giungere a traguardi ancora maggiori ed impensabili.

 

La domanda, ancora una volta è: vi sono limiti tecnologico-manufatturieri o, in vostra opinione, sono i principi capitalistici che si ritorcono contro al prosperare dell'evoluzione tecnica?

[Vultur]

Non vi sono limiti tecnologici.

Il capitalismo trovo che sia solo una concezione, un sistema economico. Di conseguenza è solo un mezzo, non un fine.

Il fine ultimo è il commercio, fare soldi con la minor spesa possibile. Il maggior risultato con il minimo di sforzo.

E' la convenienza economica a fare la selezione naturale di ciò che serve oppure no. Se la domanda di mercato avesse richiesto una delle soluzioni da te postate nelle foto, oggi le avremmo già viste in servizio.

[wingrove]

Ma la domanda di mercato può essere facilmente influenzata. Apro un OT di cui si può anche non calcolarne l'esistenza: varie teorie seppur del "complotto" ritengono che l'utilizzo di idrocarburi sia stato indotto e sponsorizzato da determinati enti/soggetti ad inizio 20esimo secolo, nonostante vi fossero già basi per sviluppo di motori elettrici di cui a distanza di 100 anni sapremmo più che ben sfruttarli, nonchè propulsori ad aria compressa già esistenti più di un secolo fa. Non dico che queste tecnologie siano utili e/o applicabili al mondo dell'ala fissa, (siamo ancora allo stadio del Project Zero di AgustaWestland) ma sicuramente ci si è cullati (o si è fatto in modo che lo fossimo) sfruttando una tecnologia (motori a combustione interna) che ha dei limiti abbastanza stretti...e ormai li vediamo ad occhio nudo. (motivazione: fare più soldi con spese minime)

 

Potrei anche mettermi a confutare l'eticità della moneta segno/bancaria/elettronica e additarla come principio di tutti i mali, ma siamo su un altro tipo di forum!

Modificato 24 Giugno 2013 da wingrove

[Vultur]

Non ci capisco niente, ma quel che conta è il commercio.

L'unico vantaggio dell'aereo in sostanza è la sua velocità; per cui i passeggeri preferiscono volare che navigare. Il grosso delle merci pesanti invece credo si sposti via mare. Un solo motore diesel e una sola elica possono spostare navi da 150.000 tonnellate o più.

[fabio-22raptor]

Ma la domanda di mercato può essere facilmente influenzata. Apro un OT di cui si può anche non calcolarne l'esistenza: varie teorie seppur del "complotto" ritengono che l'utilizzo di idrocarburi sia stato indotto e sponsorizzato da determinati enti/soggetti ad inizio 20esimo secolo, nonostante vi fossero già basi per sviluppo di motori elettrici di cui a distanza di 100 anni sapremmo più che ben sfruttarli

 

Mmm non penso che qualcuno abbia spinto per l'uso dei combustibili fossili, o meglio, si sara' valutata la praticita' delle soluzioni e magari si saranno accorti che era scomodo montare 2 bobine di Tesla per muovere qualcosa e il mondo avrebbe dovuto aspettare ancora molto per la Prius...sicuramente ci si poteva sforzare di piu' quando la tecnologia ha consentito la creazione e miniaturizzazione di alcuni sistemi... e cio' avrebbe potuto portare a soluzioni concettuali diverse tipo quelle che hai postato.. ma ormai i motori andavano a benzina e non c'era grande attenzione per l'ambiente..