Completata la galleria del vento al plasma più grande del mondo

Plasma Wind Tunnel
27 Marzo 2001

Il 13 marzo 2001 la galleria del vento al plasma SCIROCCO è diventata finalmente operativa. Per la prima volta, il plasma ad aria calda portato alla temperatura di 6200° Celsius, ovvero un gas ionizzato generato ad altissime temperature e con una velocità di circa 4 km al secondo, è stato prodotto nel nuovo impianto italiano di collaudo ad iniettori ad arco.

Attualmente la galleria del vento al plasma SCIROCCO, costruita presso il CIRA, il Centro Italiano di Ricerca Aerospaziale di Capua, è entrata nella fase di collaudo d’accettazione, ovvero l’ultima tappa di un progetto molto ambizioso co-finanziato dall’Agenzia Spaziale Europea e dal Ministero italiano per l’Università e la Ricerca Scientifica.

L’impianto di collaudo è il più grande al mondo nel suo genere, ed è composto da un grande riscaldatore ad arco elettrico a segmenti della potenza di 70 megawatt e da un ugello di 2 metri di diametro utilizzati per sottoporre a test i modelli a grandezza naturale dei sistemi di protezione termica dei veicoli spaziali per un periodo di 30 minuti al massimo, ovvero un tempo che corrisponde alla durata della fase di rientro sulla terra. La galleria del vento al plasma SCIROCCO sarà utilizzata per studiare il rientro di tali veicoli nell’atmosfera terrestre e la loro traiettoria. Concepita per collaudare materiali e strutture sottoposti ad altissime temperature, SCIROCCO può anche essere sfruttata in altri campi della tecnologia aerospaziale, quali i sistemi avanzati di propulsione e combustione spaziale.

Dopo una lunga e meticolosa fase di progettazione, il CIRA ha avviato la costruzione in situ della galleria del vento a gennaio 1995, mentre a gennaio 2000, una volta conclusa l’integrazione dei sottosistemi, è iniziata la fase di avvio e messa in servizio. E’ stato adottato un approccio per tappe, volto a minimizzare il rischio che comportava l’avvio di un tale impianto ad altissima potenza. Adesso gli accurati test condotti sui singoli sottosistemi e le prove di integrazione locale degli stessi hanno dimostrato che il sistema è in grado di sopportare l’alta potenza utilizzata.

L’impianto è stato avviato per la prima volta a settembre 2000, con l’utilizzo di un riscaldatore ad arco da 2 megawatt di scala inferiore a quello reale, mentre a dicembre 2000 è stato acceso per la prima volta Argon, il riscaldatore ad arco a grandezza naturale. Dopo il completamento delle prove, il progetto sta esplorando le varie possibilità operative dell’impianto, aumentando progressivamente la potenza. Una volta conclusa anche questa fase, si potrà superare un’altra tappa molto importante: la dimostrazione ufficiale, prevista per maggio 2001, seguita da un periodo di un anno per la validazione operativa.

L’Agenzia Spaziale Europea è responsabile della gestione del programma, con il supporto dell’Agenzia Spaziale francese CNES per quanto riguarda il co-finanziamento, assicurato dall’Agenzia stessa e dal Ministero italiano per l’Università e la Ricerca Scientifica, mentre il progetto è gestito dal CIRA. Le principali aziende coinvolte sono: CISA (Ansaldo-Fiat Engineering, Italia) per l’integratore generale, Aerotherm Corp. (USA) per il riscaldatore ad arco e l’integratore di processo, Ansaldo (Italia) per l’alimentatore, Laben (Italia) per il sistema di automazione, ASE (USA) per l’impianto ad aria e lo scambiatore di calore, Elsag (Italia) per il sistema di supporto dei modelli, Navalimpianti (Italia) per l’impianto sotto vuoto, Gavazzi (Italia) per l'impianto elettrico, e SPIG (Italia) per l'impianto di raffreddamento.

Le aziende aerospaziali europee e alcune organizzazioni giapponesi sono molto interessate allo sfruttamento della galleria del vento e stanno studiando un possibile utilizzo di questo straordinario strumento di collaudo. L’Agenzia Spaziale Europea e il CIRA sono pronti a sfruttare l’impianto mettendolo a disposizione di potenziali clienti durante la fase di validazione operativa, in cui verranno studiati le capacità e i limiti operativi della galleria del vento al plasma SCIROCCO.

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