Analisi RAMS di un velivolo con propulsione ibrido-elettrica da trasporto regionale

L'incremento del traffico aereo, causato dalla crescita economica e dalla globalizzazione, rende sempre più cruciale l'impatto ambientale del settore dell'aviazione civile. In linea con gli obiettivi globali di riduzione delle emissioni, l'industria aeronautica sta esplorando nuove tecnologie propulsive. Tra queste, la propulsione ibrida-elettrica si sta affermando come una soluzione promettente per ridurre le emissioni nel breve termine, in attesa di tecnologie a impatto zero. Lo sviluppo di questi nuovi velivoli richiede una rigorosa valutazione della loro affidabilità in condizioni operative e di sicurezza. Pertanto, lo scopo di questo studio è analizzare l'impatto di nuove tecnologie e un maggior numero di componenti sull'affidabilità di un piccolo velivolo da trasporto regionale, utilizzando l'analisi RAMS (Reliability, Availability, Maintainability, and Safety). La ricerca si concentra su due diverse configurazioni proposte all'interno del progetto europeo HERA (Hybrid-Electric Regional Aircraft Architecture). Entrambe le configurazioni hanno un'ibridazione al 30\%, ma differiscono per la fonte di generazione di potenza: la configurazione UERA utilizza batterie ad alta capacità e propulsori turboelica, mentre la configurazione UCB impiega idrogeno liquido e propulsione distribuita. Prendendo come riferimento il velivolo ATR72 e l'obiettivo futuro della propulsione interamente elettrica, sono stati identificati i principali sottosistemi e le loro interazioni per costruire i diagrammi a blocchi di affidabilità (Reliability Block Diagrams - RBD). Sulla base dei dati di guasto del database NPRD (Nonelectronic Parts Reliability Data), è stata stimata l'affidabilità di ogni sistema. I risultati mostrano che, nonostante l'aumento dei componenti, l'affidabilità delle nuove configurazioni non viene compromessa. Questo è dovuto alla riduzione delle cause di guasto nei nuovi componenti, in particolare quelli elettrici. Tali risultanze suggeriscono che i velivoli ibridi con propulsione parzialmente elettrica non sono solo tecnologicamente realizzabili, ma possono anche offrire un'affidabilità pari o superiore a quella dei velivoli attuali, rispettando i rigorosi standard di sicurezza. In conclusione, l'aviazione ibrida-elettrica rappresenta una valida fase di transizione verso un'aviazione a impatto zero.