Cinquantamila.it La storia raccontata da Giorgio Dell'Arti

Siamo a Derby, cittadina di 220 mila anime nel cuore dell’Inghilterra un tempo nota solo per le sue ceramiche. Adesso, ad attirare i turisti, ci sono anche i macchinari e le turbine Rolls-Royce orgogliosamente esposti nell’Industrial Museum. A poca distanza, tra capannoni e pianure verdeggianti, sorge un’altra meraviglia: lo stabilimento Rolls-Royce dove si fabbricano i motori per gli aerei civili. Poche persone (tranne gli addetti ai lavori, naturalmente) hanno varcato il filo spinato che protegge da occhi indiscreti i segreti dell’aeronautica del futuro. Ma Macchina del Tempo, invitata dalla CE alla convention ”Manufuture” dedicata alle prospettive della ricerca in Europa (vedi box pagina 114), ha avuto il permesso di varcare quella soglia. Lo spettacolo è impressionante: ingegneri, tecnici in tute bianche e meccanici in tute blu, si affaccendano attorno a motori di 3 metri di diametro, capaci di portare in aria giganti del peso di 229 tonnellate (come trecento Fiat Punto, tanto per intenderci!) e farli volare a oltre 900 chilometri all’ora. Questi motori, adottati da oltre 500 compagnie aeree, sono stati montati su mostri dell’aria come l’Airbus A340 o il Boeing 777. Il Trent 1000, quinto membro della famiglia Trent (entrata in servizio per la prima volta nel 1995) è l’ultimo nato della Rolls-Royce ed è stato creato per il Boeing 787 Dreamliner. Progettato per assicurare le massime prestazioni, questo esclusivo turbogetto trialbero sarà il Trent più efficiente e avanzato da un punto di vista di riduzione dell’impatto ambientale che Rolls-Royce abbia mai costruito. E quando inizierà il suo servizio con le linee aeree (nel 2008), i Trent di tutti i tipi avranno già accumulato 35 milioni di ore di volo! Non solo: Rolls-Royce ha raggiunto un accordo con Airbus per la fornitura di una nuova variante di motore della serie Trent, per l’aereo di linea A350. Questo sesto esponente della famiglia Trent si chiamerà Trent 1700 e sarà consegnato per l’installazione sugli A350 a partire dalla metà del 2011. Utilizzerà le più moderne tecnologie disponibili. Ma cos’è che fa sollevare da terra questi giganti? Semplice. L’aria! A muovere un Boeing 777 è lo stesso principio che fa volare in una stanza un palloncino svuotato velocemente dell’aria. C’è però un dettaglio significativo: uno soltanto dei due reattori Rolls-Royce Trent 800 che spingono un 777 sviluppa una potenza pari a oltre 270 mila cavalli, l’equivalente di cinquecento Ferrari Modena messe assieme! Il paragone non è casuale. Come nell’automobile, infatti, quello di un aereo è un motore a combustione interna: all’aria compressa si aggiunge un combustibile, la miscela è fatta esplodere e la rapida espansione del gas produce potenza. Negli aerei però, a differenza dell’auto, la combustione è continua e non intermittente. Ma solo una parte dell’aria aspirata entra nella camera di combustione: il resto attraversa un altro condotto e si miscela con lo scarico. La percentuale di aria usata è un dato importante: distingue, ad esempio, i motori civili da quelli militari: nei primi solo il 10 per cento entra nel cuore del motore, mentre nei militari si sale al 70 per cento. Così crescono consumi e rumore, ma anche potenza e velocità, essenziali per i caccia. Il principio dei motori a reazione è semplice e lo dimostrò Erone di Alessandria attorno al I secolo avanti Cristo. Eppure soltanto nel 1937 l’inglese Frank Whittle testò il primo jet. E pensare che oggi volano 14.500 aerei passeggeri, e da qui al 2020 verranno consegnati altri 27.900 velivoli. Per un totale, secondo le stime Rolls-Royce, di oltre 71.400 propulsori che, rispetto ai loro progenitori, hanno il 50 per cento di potenza in più, mentre i consumi sono scesi del 75 per cento! Qualche altro numero? Attualmente i clienti Rolls-Royce comprendono oltre 500 compagnie aeree, 4.000 operatori di aerei executive ed elicotteri, 160 forze armate e oltre 2.000 operatori marini, fra cui 50 marine militari. Ma adesso tentiamo di scoprire come si costruiscono motori tanto potenti. Per capire quanto lavoro c’è dietro un Trent, basti sapere che bisogna assemblare oltre 25 mila parti, riunite in 8 moduli. La parte più delicata è la realizzazione delle pale che muovono l’aria: le 24 grandi pale della ventola dell’ultima generazione, in titanio, sono realizzate con un complesso ciclo di produzione che dura due settimane. Quando la pala è pronta, bisogna verificare che le sue misure siano perfette. Questo avviene attraverso alcune radiografie del processo di saldatura; poi un robot con una serie di sensori controlla ben 800 punti esterni; infine, agli ultrasuoni è affidato il controllo interno: la differenza tollerata rispetto alla misura standard è di soli 60 micron. Viene naturale pensare che questi mostri dell’aria siano pesantissimi. E invece è vero il contrario! La turbina a gas è il motore che produce la massima potenza con il minimo peso. Un motore come il Trent 800, propulsore del Boeing 777, genera una ”spinta” di oltre 90.000 libbre (oltre 41.000 kg), ma pesa meno di 6 tonnellate. Per generare un simile livello di potenza con altri sistemi, ad esempio con motori diesel, occorrerebbero una serie di motori molto grandi, che potrebbero pesare nell’insieme dieci o anche venti volte tanto! In altre parole, un unico, grande motore aereo è potente quanto una piccola centrale elettrica che, invece di occupare un enorme stabilimento, è abbastanza piccolo e leggero da esser attaccato con un po’ di bulloni sotto un’ala e volare. Un’altro aspetto incredibile di una turbina aerea moderna è che al suo interno - che comprende fino a 3990 palette di cui 1620 rotanti - si raggiunge un calore di centinaia di gradi al di sopra della temperatura di fusione degli stessi componenti metallici. Il segreto è nel sofisticatissimo sistema di raffreddamento e di protezione dei componenti, che fa sì che un costante flusso d’aria fredda (’fredda” per modo di dire - l’aria di raffreddamento può essere di 500 gradi!) attraversi un labirinto di tubi vuoti all’interno delle palette delle turbine, impedendo che fondano! Ma quanto costa un Trent? 10,3 milioni di euro, a cui bisogna aggiungere i consumi: in decollo un reattore ”succhia” 4 litri di carburante al secondo per poi scendere, in crociera, a un litro al secondo. Una spugna? Assolutamente no. Considerando la velocità dell’aereo (900 km all’ora) e il numero di passeggeri, il consumo a passeggero è davvero basso: meno di 3 litri per 100 chilometri. Un’auto Punto di cilindrata 1200, considerata tra le meno ”voraci”, ne ingurgita 7,3!