Sopra le nuvole con i motori maxon.

A undici Km di quota l'aria è molto rarefatta. Le moderne cabine pressurizzate e i sistemi di climatizzazione (Environmental Control System, ECS) garantiscono un'atmosfera piacevole all'interno degli aeroplani. Nel nuovo Boeing 787, noto anche con il nome Dreamliner uno speciale sistema di condizionamento dell’aria migliora ulteriormente il comfort dei passeggeri dei voli a lungo raggio. Con le combinazioni motori maxon DC senza spazzole, riduttori a pignoni in linea e resolver garantiscono un buon clima anche ad alta quota.

I sistemi di climatizzazione degli aeroplani garantiscono tre funzioni principali: ricircolo di aria, regolazione della pressione e regolazione della temperatura. Ad altitudini di volo superiori agli 11.000 metri, è necessario un sistema di climatizzazione che offra ai passeggeri l'atmosfera corretta in cabina con una pressione dell’aria sufficiente, un apporto di ossigeno adeguato e una temperatura ambiente adatta. Per questo motivo, gli impianti di climatizzazione presenti negli aerei si differenziano notevolmente dagli impianti tradizionali, sia per struttura e alimentazione – i sistemi di climatizzazione degli aerei richiedono una fonte di energia con una potenza molto superiore che per requisiti di sicurezza più elevati.

Le cosiddette “cabine pressurizzate” degli aeroplani offrono una pressione atmosferica tollerabile per i passeggeri. La circonferenza del velivolo aumenta a causa della compensazione di pressione, rappresentando una forte sollecitazione per la fusoliera. Con l'aumentare dell'altitudine, la pressione nella cabina viene diminuita leggermente in maniera costante. La pressione percepita dal passeggero durante il volo non supera quindi la pressione presente a un'altitudine di 2.400 metri. La regolazione del climatizzatore dipende anche dalla quantità di ossigeno di cui ha bisogno un essere umano e dal numero di posti a sedere dell'aeroplano. L'ossigeno da solo non basta a creare l'atmosfera ideale. Temperatura e umidità dell'aria rivestono un ruolo importante. Gli impianti moderni regolano la temperatura mediante computer con una precisione al grado centigrado. Una considerevole quantità di calore viene apportata dagli stessi passegeri: ogni persona emana 80-100W in media. A terra il condizionatore è alimentato con aria compressa (APU) e durante il volo, sulla maggior parte degli aerei, dai motori a reazione.

Con Dreamliner i voli a lungo raggio sono più piacevoli
L'anno scorso il produttore di aeroplani Boeing messo in circolazione ha un nuovo aereo per le lunghe distanze: il Boeing 787, noto anche come “Dreamliner”. La fusoliera del Dreamliner è prodotta - novità assoluta finora - per la maggior parte in fibra di carbonio. Nella cabina del velivolo è presente un'atmosfera migliore con una diversa regolazione di pressione. In questo modo, i voli a lungo raggio sono più piacevoli sia per i passeggeri che per il personale di bordo. Secondo Boeing,l'innovativa fusoliera del velivolo è più stabile di una scocca in alluminio sottile e la pressione in cabina corrisponde alla pressione presente a 1.800 metri. Per i passeggeri, questo valore è molto più piacevole rispetto ai 2.400 metri tradizionali. Inoltre la scocca a prova di corrosioni permette di ottenere all'interno dell'aereo un'umidità dell'aria del 15%, rispetto al 4% degli aerei tradizionali. Di conseguenza, anche l'impianto di climatizzazione funziona diversamente. Nel Boeing 787 l'aria non viene pressurizzata dai motori, ma convogliata direttamente dall'esterno verso l'interno del velivolo. Per garantire un'ottima esperienza di volo a bordo, la pressione della cabina viene mantenuta mediante compressori azionati da elettromotori. In altre parole, l'impianto di climatizzazione è completamente elettrico. I reattori dispongono di generatori estremamente potenti che garantiscono un'alimentazione elettrica sufficiente. L'impianto di climatizzazione del Dreamliner è stato realizzato dal produttore di climatizzatori americano Hamilton Sundstrand. Questo sistema è in grado di fornire da solo una potenza sufficiente a raffreddare o riscaldare 25 abitazioni.

Motori maxon per un clima perfetto

I motori per le applicazioni aerospaziali e aereonautiche sono totalmente diversi dai motori standard, perché devono sopportare vibrazioni e temperature più elevate, e perché devono essere caratterizzati da lunga durata ed affidabilità estrema. Nel sistema di controllo del clima di ogni Boeing 787 vengono impiegati complessivamente 48 motori maxon. Data l'elevata complessità di questo sistema di condizionamento è stato necessario eseguire delle modifiche specifiche su i motori. Tra i vari elementi modificati ci sono, gli azionamenti per la ventilazione della cabina, quelli per il raffreddamento del sistema elettronico e quelli per l'apertura e la chiusura della presa d'aria all'esterno del veicolo. I motori devono durare per diversi decenni, con temperature del velivolo da -55 C a +85 C e resistere alle vibrazioni al decollo e all'atterraggio. Per questo motivo è essenziale che i motori resistano a lungo. Il sistema di ventilazione della cabina è composto da 36 valvole di chiusura azionate dai motori maxon EC 45 Flet. Grazie alle loro dimensioni ridotte, questi motori leggeri sono concepiti in modo da poter essere installati in spazi molto ridotti. I motori EC raggiungono velocità fino a 20.000 giri/min e, grazie al loro design, presentano un'ottima dissipazione del calore alle coppie più elevate.

Nel sistema di climatizzazione Hamilton Sandstrand, i motori raggiungono velocità di 4000rpm. Soprattutto nei motori montati nell'impianto di climatizzazione lo statore è stato adattato, il circuito stampato è stato modificato con sensori Hall per temperature più basse ed è stata applicata al motore una vernice di protezione speciale. Gli azionamenti lineari per l'ingresso dell'aria utilizzano motori EC 32 adattati, dotati anch'essi di sensori Hall per basse temperature. Inoltre sono presenti: un tagliafiamma sull'albero di uscita del motore , speciali filettature di fissaggio, resistente alle vibrazioni e moduli per il mantenimento della posizione.

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