Le innovazioni ideate dagli esperti del Fraunhofer Institut dimostrano che la ricerca può aumentare la sostenibilità dell’industria aerospaziale: dai sistemi di propulsione ecocompatibili alle tecnologie spaziali producibili su larga scala, fino ai sistemi satellitari di osservazione della Terra.
Il Fraunhofer Institut ha sviluppato tecnologie che possono aumentare la sostenibilità dell’industria aerospaziale: dai sistemi di propulsione ecocompatibili alle tecnologie spaziali producibili su larga scala, fino ai sistemi satellitari di osservazione della Terra.
Il Fraunhofer Institut IIS componenti di elettronica di potenza e di azionamento elettrico, tra cui convertitori DC-DC con una delle più alte densità di potenza al mondo, sistemi di distribuzione ad alta tensione e un motore elettrico di classe megawatt per propulsori elettrici. Questi sistemi rispondono agli standard sempre più stringenti in materia di efficienza, peso e sicurezza degli aeromobili a propulsione elettrica. I ricercatori hanno messo a punto inoltre prototipi di sistemi di propulsione a celle a combustibile, che illustreranno come l’alimentazione elettrica, la propulsione e l’integrazione dei sistemi possano collaborare per realizzare voli a basse emissioni.
Materials IFAM ha sviluppato HYTANK, il primo impianto flessibile e automatizzato al mondo per la lavorazione e l’assemblaggio di serbatoi di idrogeno in CFRP, che va oltre il pretrattamento superficiale e lo strato barriera. Questo sistema rappresenta il primo passo verso la futura produzione in serie di serbatoi di idrogeno liquido per operazioni di volo, costituendo una pietra miliare fondamentale per il futuro degli aerei a idrogeno.
L’Istituto Fraunhofer per la Microstruttura dei Materiali e dei Sistemi (IMWS) ha presentato EcoRudder per illustrare come sia possibile combinare azione per il clima, progettazione leggera e produzione industriale. Questa dimostrazione, sviluppata nell’ambito del progetto europeo per l’aviazione pulita FasterH2, presenta un timone di coda per aeromobili realizzato con strutture sandwich in materiale termoplastico riciclabile. Uno speciale processo produttivo consente di realizzare i componenti in tempi di ciclo molto brevi, dimostrando così come la costosa produzione di pezzi unici possa essere scalata per la produzione in serie.
Altre dimostrazioni presenteranno processi di produzione automatizzati per componenti in composito termoplastico, processi di assemblaggio supportati digitalmente e concetti di integrazione dati per l’economia circolare e la tracciabilità nella costruzione di aeromobili.
Industria aerospaziale: dalla linea di produzione all’orbita
Gli ingegneri del Fraunhofer Istitut hanno ideato tecnologie utilizzabili sia nello spazio, sia per applicazioni qui sulla Terra. Guidati dal tema “Spazio per la Terra”, hanno sviluppato soluzioni di sensori e comunicazione, materiali per ambienti estremi e tecnologie di sicurezza e difesa. Le loro soluzioni mostrano come i sistemi spaziali per l’osservazione della Terra, l’analisi del clima e la prevenzione delle crisi possono aiutare a costruire infrastrutture resilienti.
L’Istituto Fraunhofer per i Circuiti Integrati (IIS) ha presentato tecnologie per una stazione base di rete non terrestre 5G/6G utilizzabile per testare e validare le future comunicazioni satellitari in condizioni orbitali reali: un requisito fondamentale per una connettività di rete robusta, riferimenti temporali precisi e sistemi di comunicazione stabili.
I moduli ottici sviluppati dall’Istituto Fraunhofer per l’Ottica Applicata e l’Ingegneria di Precisione (IOF) per la missione ESA CO2M, avviata per misurare le emissioni globali di CO₂, consentiranno un monitoraggio ad alta precisione della Terra dallo spazio e sono progettati per servire sia l’umanità che l’ambiente. I dispersori sviluppati presso l’istituto, i primi del loro genere al mondo, faciliteranno misurazioni quantitative ad alta risoluzione dei gas serra e sono destinati a fornire dati affidabili per l’azione climatica e il monitoraggio del clima.
Le innovazini del Fraunhofer dimostrano che sistemi robusti, qualità affidabile e produzione economicamente vantaggiosa stiano contribuendo all’industrializzazione del volo spaziale, anche nelle piccole e medie produzioni. Numerose esposizioni illustreranno come i processi di produzione additiva ad alta precisione stiano facilitando la transizione da componenti unici a componenti per il volo spaziale riproducibili.
L’implementazione industriale e digitale delle tecnologie innovative avrà un impatto decisivo sul futuro dell’industria aerospaziale. L’elettrificazione, le tecnologie a idrogeno, le comunicazioni satellitari e l’osservazione della Terra possono esprimere appieno il loro potenziale solo se integrate nella produzione industriale in modo scalabile, robusto ed economicamente vantaggioso. La digitalizzazione – per esempio attraverso sistemi ciberfisici – rende questi processi più sicuri, più facili da pianificare e più economici.
