Rivettatura e materiali compositi: come sono assemblati gli aerei

Dall’Airbus A330 al Boeing 787, praticamente tutti gli aerei commerciali fino a poco tempo fa erano fabbricati con rivestimenti con giunti rivettati. Oggi invece gli aerei sono assemblati con materiali compositi, anche per quanto riguarda le giunzioni e i rinforzi strutturali.

Nel corso degli anni sono stati testati molti prototipi di aerei, le velocità dei velivoli sono aumentate, le dimensioni e la forma delle ali sono state modificate, la componente elettrica ed elettronica si è evoluta e la portata è aumentata in modo significativo. In tutto questo tempo la rivettatura è stata la tecnica adottata per la costruzione aeronautica. Tuttavia la rivettatura è ormai una tecnica desueta: i materiali compositi sono oggi largamente adottati in campo aeronautico.

Dalla rivettatura ai materiali compositi

Chi ha tracciato il futuro del settore aerospaziale con l’utilizzo di materiali compositi? È stata l’azienda statunitense Cirrus Aircraft Corporation, con la produzione del Cirrus SR20, il primo aeroplano monomotore a pistoni ed ala bassa costruito in materiali compositi a partire dal 1999.

In poco tempo anche l’aviazione commerciale ha seguito l’esempio di Cirrus Aircraft: ecco perché oggi la Airbus con l’A380 e l’A350 e la Boeing con il 787 hanno adottato questa nuova tecnologia che adesso è collaudata e di frequente utilizzo. Per quanto riguarda l’aviazione leggera, un’altra azienda costruttrice, la Tecnam Aircraft sta percorrendo la stessa strada di Cirrus e ha cominciato ad usare il composito per le fusoliere.

Vediamo ora insieme i vantaggi dell’utilizzo della rivettatura e poi quelli dell’utilizzo dei materiali compositi, per capire perché quest’ultima è il presente e il futuro dell’aeronautica.

La rivettatura

Quando si parla di giunti rivettati, si intende che due componenti sono collegati utilizzando un dispositivo di fissaggio noto come rivetto. Esistono diversi tipi di rivetti e sono tutti utilizzati per unire in modo permanente due componenti insieme.

Gli aeroplani sono stati fabbricati per lungo tempo con giunti rivettati perché le leghe di alluminio che sono utilizzate nella loro costruzione non tollerano bene il calore: l’alluminio diventa più debole se viene esposto al calore della saldatura, quindi la maggior parte delle aziende sceglieva prima la rivettatura.

I giunti rivettati possono essere inoltre molto resistenti: l’utilizzo di un rivetto collega due componenti dall’interno, consentendo così un giunto forte e durevole. I rivetti presentano anche altri vantaggi per l’industria aeronautica, come la facilità di ispezione, la manutenzione e la ripetibilità: ci sono infatti alcune specifiche che la maggior parte dei rivetti utilizzati nell’industria aerospaziale deve soddisfare; questi standard aiutano a garantire risultati prevedibili.  

L’utilizzo dei materiali compositi

L’industria, come abbiamo premesso all’inizio, sta però sempre più largamente adottando i materiali compositi per sostituire la saldatura e la rivettatura. Qui di seguito ti spieghiamo perché.

I vantaggi di utilizzare un composito sono in primo luogo la leggerezza e i bassi costi di realizzazione: una volta che viene creato lo stampo per un componente, è possibile replicare quest’ultimo a costo veramente basso.

Inoltre il composito permette di realizzare un’intera fusoliera o le ali e gli impennaggi di coda in un unico pezzo con chiari vantaggi in termini di resistenza.

Un altro aspetto importante che mostra come i compositi sono una tecnica più che vantaggiosa per le aziende dell’aeronautica riguarda i risultati in termini di aerodinamica.

Nel caso della rivettatura, quando si costruiscono le fusoliere o le ali accoppiando pannelli di lega di alluminio, si ottengono dei vincoli strutturali che non permettono di dare alle strutture finite la forma che si desidera veramente ottenere.

Con il composito invece, non ci sono limiti di questo genere ed è al contrario possibile realizzare ciò che si desidera senza problemi: questo ha permesso di disegnare e costruire fusoliere e ali che hanno caratteristiche aerodinamiche che erano impensabili anche solo 20 anni fa.

Grazie a queste forme rivoluzionarie gli aerei oggi, a parità di potenza del motore, possono viaggiare più veloci, consumare meno carburante, inquinare meno e al contempo caricare più merci e passeggeri. E infine le aziende costruttive oggi possono realizzare aerei estremamente più armoniosi nelle forme, che è un vantaggio competitivo nel settore non indifferente.

Utilizzando velivoli Cirrus e Tecnam, la flotta di Professional Aviation oggi è composta tutta da aerei realizzati interamente o parzialmente in materiali compositi, questo perché per noi è importante investire in costruttori sempre all’avanguardia, per garantire sicurezza e il massimo delle prestazioni ai nostri allievi e ai nostri clienti.