La nuova sfida europea del volo ad alta velocità nella stratosfera

Titolo del progetto di ricerca

STRATOFLY - Stratospheric Flying Opportunities for High-Speed Propulsion Concepts

Area scientifica 

Ingegneria spaziale, Scienze ambientali, Economia

Abstract 

STRATOFLY esplora la fattibilità del volo ad alta velocità per trasporto passeggeri nella stratosfera, prendendo in considerazione fattori tecnologici, ambientali ed economici. L’obiettivo è di rendere sostenibile lo sfruttamento di nuovi spazi di volo, riducendo drasticamente i tempi di trasferta, le emissioni e il rumore e garantendo i richiesti livelli di sicurezza. Le tecnologie sviluppate dal progetto rappresentano inoltre un primo passo verso futuri lanciatori riutilizzabili.

Descrizione del progetto di ricerca

La stratosfera è lo strato dell’atmosfera successivo a quello che respiriamo (troposfera) e si estende fino a un’altitudine di 50 km. Lo sfruttamento di questo spazio potrebbe diventare necessario vista la previsione che il numero di passeggeri trasportati in aereo da oggi al 2050 aumenti di sei volte.

Il progetto di ricerca STRATOFLY ha cinque obiettivi:

  1. Ridurre drasticamente i tempi di trasferta per voli civili a lungo raggio
  2. Individuare nuove rotte in spazi di volo al momento non sfruttati (stratosfera), percorribili ad alta velocità (volo ipersonico)
  3. Ridurre le emissioni e il rumore, valutando l’impatto sul clima e garantendo al contempo standard di sicurezza adeguati al trasporto passeggeri
  4. Valutare la sostenibilità economica della futura operabilità di velivoli ipersonici
  5. Far crescere il livello di maturità di tecnologie abilitanti per futuri lanciatori riutilizzabili

La ricerca è altamente multidisciplinare e combina aspetti tecnologici ad aspetti operativi. Le tecnologie cruciali per il successo del concetto di velivolo ipersonico riguardano l’integrazione di sistemi propulsivi innovativi, configurazioni strutturali non convenzionali e sistemi per la gestione degli aspetti termici e di generazione di potenza elettrica. Elementi operativi di fondamentale importanza riguardano invece la riduzione di emissioni, rumore e la sostenibilità di rotte inesplorate, garantendo i livelli di sicurezza necessari per il trasporto passeggeri.

STRATOFLY include  questioni non tecnologiche cruciali per il futuro del trasporto passeggeri nella stratosfera, che comprendono la stima del costo del ciclo di vita dei velivoli, l’analisi di mercato, fattori umani legati all’accettabilità sociale della tecnologia e la sicurezza e la regolamentazione del traffico.

Impatto sulla società 

L’Europa si propone di mantenere ed estendere la leadership industriale nell’ambito dei velivoli ipersonici, riducendo l’impatto ambientale e garantendo standard di sicurezza adeguati al trasporto passeggeri. Verranno analizzati le emissioni di diversi tipi di carburante in vari livelli della stratosfera e la generazione del rumore, per identificare fra le traiettorie percorribili da un punto di vista tecnico quelle che meglio soddisfano i requisiti di impatto ambientale.

I trasporti ad alta velocità potranno diminuire la durata del viaggio di un fattore 3 o 6 a seconda della velocità e della rotta di volo. STRATOFLY considererà anche l’impatto sul benessere fisico e psicologico dei passeggeri in questo nuovo tipo di voli, tenendo conto del comfort e dei ritmi sonno-veglia, oltre che degli aspetti di sicurezza.

Gruppo di lavoro @Polito 

Nicole Viola, Professore Associato, Coordinatore del progetto

Roberta Fusaro, ricercatore post-doc

Marco Fioriti, ricercatore post-doc (RTD-A)

Davide Ferretto, studente di dottorato

Valeria Vercella, assegnista di ricerca

Partner nazionali e internazionali 

Institut Von Karman De Dynamique Des Fluides, Belgio

Stichting Nationaal Lucht- En Ruimtevaartlaboratorium, Olanda

Centro Italiano Ricerche Aerospaziali Scpa, Italia

Deutsches Zentrum Fuer Luft - Und Raumfahrt Ev, Germania

Office National d'Etudes et de Recherches Aerospatiales, Francia

Centre National de La Recherche Scientifique Cnrs, Francia

Totalforsvarets Forskningsinstitut, Svezia

Technische Universitat Hamburg-Harburg, Germania

Fundacion de la Ingenieria Civil De Galicia, Spagna

STRATOFLY project has received funding from the European Union’s Horizon 2020 research and innovation programme under grant agreement No 769246

  • Budget: 4.000.000 euro
  • Data inizio: 1/06/2018
  • Data fine: 30/11/2020