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ASA

Materiali e strutture innovative per il trasporto spaziale

ASA - Advanced Structural Assembly è un programma di ricerca e sviluppo tecnologico finanziato dall’ASI su base nazionale e dedicato a materiali e strutture innovative per il trasporto spaziale


ASI ha agito come catalizzatore di un gruppo in cui le capacità di grande industria (Thales Alenia Space Italia, capoprogetto), università (Scuola di Ingegneria Aerospaziale e Dipartimento Di Ingegneria Aerospaziale e Astronautica dell’Università “Sapienza” di Roma) e centri di ricerca pubblici e privati (CIRA-Centro Italiano Ricerche Aerospaziali ed il Centro  Sviluppo Materiali CSM SpA, Roma), con il supporto di altre realtà (PMI, ed altri dipartimenti universitari e del CNR) hanno collaborato in modo integrato in un caso esemplare di teaming al fine di sviluppare le capacità nazionali per la realizzazione di veicoli riutilizzabili basati su strutture calde: si tratta di soluzioni tecnologiche che integrano le funzioni strutturali e di protezione termica in un unico materiale o architettura, riducendo la complessità attuale dei progetti che vedono separata la struttura (tipicamente realizzata in metallo) dalla protezione termica successivamente applicata, con la conseguenza di ridurre inoltre le complicazioni costruttive e soprattutto di manutenzione del veicolo (a titolo di esempio si possono citare le complesse, lunghe e costose operazioni di controllo e ripristino delle mattonelle che compongono il rivestimento termico dello Shuttle)


Le possibili applicazioni di questo tipo di tecnologie riguardano i veicoli spaziali in fase di rientro dall’orbita bassa (capsule sperimentali, navette abitate e non, etc), ed anche i veicoli aeronautici che raggiungono velocità ipersoniche superiori a Mach 6 (ad esempio, veicoli commerciali di futura generazione, successori del Concorde). Il progetto ha visto svolgere il 12 giugno 2008 con pieno successo il primo test in tunnel al plasma di una porzione completa di ala in scala reale (con la compresenza di sistemi elettrico, fluidico, termico e strutturale) in quello che è anche uno dei più complessi test di sistema mai condotti a livello mondiale e sicuramente la simulazione di volo transatmosferico più impegnativa mai realizzata in Europa.


La porzione d’ala sottoposta a prova era composta, per questa configurazione di test, da un bordo d’attacco metallico refrigerato attivamente e da pannelli in Carbon-Carbon, vincolati ad una struttura interna a deformazione controllata mediante un sistema basato su elementi in metalli quali il tungsteno rivestiti da un coating ceramico; l’architettura del sistema è stata concepita in modo tale da rendere estremamente semplici le operazioni di integrazione e manutenzione, ulteriore elemento qualificante in vista di applicazioni per un veicolo riutilizzabile di nuova generazione. Il test si è svolto nel tunnel al plasma Scirocco presso il CIRA di Capua sotto la responsabilità del team di progettazione di sistemi avanzati di TAS-I ed alla presenza dei referenti dell’Agenzia Spaziale Italiana.


Altri test sono pianificati con l’utilizzo della stessa struttura interna per il collaudo di un bordo d’attacco passivo in materiale ceramico resistente ad alta temperatura e di pannelli realizzati in materiale a matrice metallica di nuova concezione. Le tecnologie utilizzate sono state sviluppate interamente in Italia con un massiccio coinvolgimento di tecnologie progettuali multifisiche allo stato dell’arte (il cui collaudo contestuale al test costituisce una ricaduta immediata in termini di metodologie per sistemi complessi).