Come l’innovazione cambierà i velivoli di domani

Per affrontare la straordinaria evoluzione tecnologica in corso e trasformare la sfida dei velivoli di domani in un’opportunità industriale, è necessario implementare un approccio di sistema, che coinvolga tutte le risorse in grado di costruire una visione di futuro e di tracciare il percorso per implementarla. 

Ne parla Salvatore Grimaldi, responsabile Innovazione dei Velivoli di Leonardo oggi alla guida di un team di circa cinquanta persone dedicate alla ricerca di nuovi filoni di innovazione e di business: “i velivoli di futura generazione, sia civili che militari, richiedono lo sviluppo di tecnologie abilitanti con ricadute sull’ecosistema industriale che vanno ben oltre il singolo programma.”

Il team delle OGR con, da sinistra, Aurelio Boscarino, Head of Strategy & Innovation – Aircraft di Leonardo, Franco Ongaro, Chief Technology and Innovation Officer di Leonardo, e Salvatore Grimaldi (quarto da sinistra)

Questo approccio che vede coinvolte risorse operative nei vari siti Leonardo, nei Leonardo Labs e nelle Officine Grandi Riparazioni di Torino (ndr: incubatore dell’innovazione prescelto da Leonardo per facilitare interrelazione fra aziende e start-up), contribuisce pienamente alla costruzione di quell’ecosistema dell’innovazione che coinvolge un complesso sistema di attori sul territorio nazionale con l’obiettivo di sviluppare le cosiddette tecnologie abilitanti dell’aeronautica del futuro, come ad esempio l’elettrificazione del velivolo. “Rispetto all’automotive le potenze sono superiori di diversi ordini di grandezza. Questo significa che servono soluzioni alternative, tali da modificare sostanzialmente il modo stesso di concepire il velivolo. Stiamo lavorando alle tecnologie del prossimo futuro - spiega Grimaldi -, come l’Idrogeno, le fuel cell e i sistemi elettrici ad alta potenza, che ci consentiranno di essere pronti per le sfide che il mercato ci metterà di fronte”.

“I nuovi paradigmi per l’aeronautica, dai velivoli autonomi, alla digitalizzazione fino alla riduzione delle emissioni, richiedono innovazioni in molteplici campi scientifici”. I ricercatori di Leonardo stanno lavorando all’identificazione e ai processi di modellazione di nuovi materiali per l’industria aeronautica, quali i metamateriali e materiali basati sul grafene, ma anche nuove soluzioni sistemistiche abilitate dalle loro potenzialità. “Ne sono un esempio i materiali multifunzionali, in grado di associare alle capacità meccaniche, capacità sistemistiche, come la trasmissione del calore o il condizionamento elettromagnetico”.

La creazione di un ecosistema è il fulcro dell’innovazione: il fine è quello di accelerare il processo d’innovazione e la diversificazione a lungo termine del business, coinvolgendo e mettendo a sistema le capacità di enti di ricerca, istituzioni, università, Pmi, grandi aziende, spin-off e start-up nazionali e internazionali.

L'obiettivo, in pratica, è quello di tracciare una “traiettoria tecnologica” per rispondere alle esigenze di information and decision superiority e sostenibilità dell’aviazione del futuro e di creare valore nell’intero ecosistema di riferimento, orientando la ricerca e l’innovazione verso i trend tecnologici che costituiscono i target di lungo periodo dell’azienda e del suo indotto.

Il tutto è in linea con il piano strategico Be Tomorrow - Leonardo 2030, che punta a contribuire al progresso in modo sostenibile, alla sicurezza del Paese e a un futuro più ospitale. E a rendere quindi anche la ricerca e l’innovazione ‘sostenibili’.

“Nell’ambito dell’ecosistema dell’innovazione lavoriamo moltissimo con le principali università italiane ed europee, mantenendo contatti con il mondo accademico di oltreoceano, per avere un quadro chiaro dei trend tecnologici emergenti. Il principale ‘motore’ di Leonardo per canalizzare l’interazione con il mondo accademico e della ricerca sulle tecnologie abilitanti è il progetto F2LINK - Future Flight Leonardo Innovation NetworK che coinvolge più di 100 professori di 25 università e 40 dipartimenti universitari. Ad oggi contiamo più di 30 organiche collaborazioni di ricerca, in cui le università e i nostri ricercatori lavorano fianco a fianco per lo studio delle soluzioni che porteranno il settore aeronautico al suo domani strategico.”

Oltre al Politecnico di Torino il team ha solide relazioni con l’Università di Napoli e il Politecnico di Milano e con dipartimenti universitari dell’Informazione delle università di Pisa e Bologna. “L’Accademia è una componente fondamentale del network ma non l’unica. È necessario avere anche partner industriali in grado di portare idee e capacità innovative, per questo abbiamo contribuito a lanciare il primo acceleratore di startup italiano per l’aerospazio, TAKEOFF, e partecipiamo attivamente all’acceleratore Leonardo, Business Innovation Factory (BIF), dove sosteniamo le startup nel loro percorso di crescita. Ad oggi stiamo portando avanti collaborazioni con più di 10 startup, sia italiane che internazionali, con un profilo di crescita nell’ambito della digitalizzazione e nella trasformazione dei dati in valore. Anche questo contribuisce al nostro obiettivo di costruire un network di ricerca su temi d’avanguardia, chiave per il futuro dell’aeronautica” – spiega Grimaldi.

Questo paradigma si afferma con grande evidenza anche per i velivoli da difesa, dove il pilota alla cloche sarà di fatto un comandante che dirige un team di velivoli senza pilota, in gergo noti come i droni gregari (loyal wingmen). “La guida autonoma e l’intelligenza artificiale offrono possibilità di sviluppo prima mai immaginate, ma anche indispensabili per controllare e dirigere non più un velivolo ma un intero sistema di assetti, in scenari operativi sempre più complessi. A bordo dei velivoli del futuro il pilota, quindi, guiderà un’intera task force interconnessa, dove il pilota sarà più un decision maker che un semplice operatore. In questi ambiti non c’è una soluzione affermata, ma l’interazione uomo macchina supportata dall’intelligenza artificiale sarà la chiave di volta”.

”Il fulcro attorno a cui fa leva la trasformazione nell’aeronautica, più che in altri settori, è la digitalizzazione” - sottolinea Grimaldi -, “la digitalizzazione sta cambiando il velivolo durante tutto il suo ciclo di vita, dalla progettazione fino alla produzione e alla manutenzione.

“Questo è il nostro impegno tecnologico principale e le opportunità sono enormi. Stiamo sviluppando il concetto di digital twin, ovvero della copia digitale di un velivolo reale. Il digital twin traccia nuovi modi di ideare, concepire, sviluppare e testare il velivolo, ma delinea anche la più efficace maniera di produrlo e poi di utilizzarlo. La disponibilità di calcolo abilitata dal davinci-1, l’HPC Leonardo tra i più potenti al mondo nel settore dà la possibilità di realizzare simulazioni complesse nel design, di raccogliere ed elaborare dati della produzione, di prevedere il comportamento del velivolo / sistema durante la vita operativa. “

Grimaldi continua menzionando l’attività di costruzione “della catena digitale del velivolo che dal concept, tramite ambienti di sviluppo come il nostro Battle Lab di Torino e strumenti all’avanguardia come la Smart Chair, attraverso lo sviluppo (Design Digital Twin) e la produzione (Digital Factory), fino all’impiego operativo (Data Driven Digital Twin e Connected Fleet), permette di dare vita e far crescere l’avatar digitale del velivolo, creando la convergenza tra il mondo digitale e il mondo reale”.

La smartchair sviluppata da Leonardo presso il Battle Lab di Torino

Tutto ciò permetterà di ridurre drasticamente i costi e il time to market, il costo di manutenzione e l’ottimizzazione dell’impiego operativo ma anche, anzi soprattutto, di incrementare la capacità di innovare il prodotto e studiare uno sviluppo continuo dello stesso, immaginando e realizzando soluzioni nuove e ad alto valore aggiunto, che un tempo sarebbero state irrealizzabili. 
“Grazie alla digitalizzazione apriamo continuamente nuove frontiere dell’innovazione nel nostro settore, ed il nostro team lavora ogni giorno con la consapevolezza di alzare continuamente l’asticella che renderà possibili nuove sfide: siamo solo all’inizio di un lungo percorso verso l’aeronautica del futuro, e come Leonardo puntiamo a esserne protagonisti”, conclude Grimaldi.

Immagine di copertina © BAE Systems