Ciclope, la galleria del vento unica al mondo

A Predappio (Forlì-Cesena), nell’ex area industriale Caproni, dove ai tempi delle due guerre mondiali si costruivano aerei da combattimento, dentro un tunnel scavato nella montagna, quale luogo strategico per trincerarsi dagli attacchi nemici, vi è ora la galleria del vento Ciclope (Centre for International Cooperation in Long Pipe Experiments), un laboratorio di ricerca unico al mondo.

Oggigiorno la simulazione numerica necessita ancora di informazioni di natura sperimentale. “Un fenomeno che si estende per pochi millimetri finisce per condizionare tutto il campo di moto che può occupare spazi anche di diversi metri. Tutto questo disordine ha un nome preciso: turbolenza. Più specificamente qui si studia l’effetto della turbolenza sui velivoli, ma non solo” – queste le parole del professore Alessandro Talamelli, ordinario dell’Università di Bologna, coordinatore del corso di dottorato in Scienze e tecnologie aerospaziali e ideatore del progetto Ciclope.

Qui passato e futuro hanno trovato una dimensione di incontro, un continuum della storia: dove si producevano gli aerei ora si studia il comportamento dell’aria vicino alla superficie dell’ala. 

Ideatore del progetto è Alessandro Talamelli, professore ordinario in fluidodinamica dell’Università di Bologna, che sin dai primi anni del 2000 ha seguito i lavori di riconversione della struttura, realizzati grazie ai finanziamenti della Comunità Europea, della Regione Emilia-Romagna e dell’Università di Bologna, che nel 2005 destinò in toto il ricavato del 5 per mille a questa finalità.

Il laboratorio internazionale è nato sulla scia delle ricerche dei più importanti centri universitari al mondo nel settore della fluidodinamica, quali Chicago e il Max Planck Institute di Gottinga: al tempo i ricercatori si domandavano in che modo, visto che non potevano contare su calcolatori sufficientemente potenti, riuscire a studiare, sperimentalmente, secondo parametri della realtà, la modalità con cui l’aria scivola sulla superficie degli aerei. 

La scelta illuminata di riconvertire, a nuovo utilizzo, l’ex area Caproni fu motivata da alcune caratteristiche molto particolari di cui la struttura già disponeva: “oltre alla necessaria profondità e agli spazi richiesti, la struttura poteva garantire una completa stabilità dei parametri ambientali, temperatura, umidità e completa assenza di disturbi esterni. Queste caratteristiche sono fondamentali per chi opera nel campo della fluidodinamica, data l’accuratezza richiesta al dato sperimentale misurato”, interviene il professore Talamelli.

All’interno del tunnel è stata realizzata così una struttura di ricerca internazionale, per lo studio del comportamento del fluido vicino alla superficie dell’ala, quello che poi è causa della resistenza. I fenomeni che avvengono tra parete solida e fluido sono, infatti, ancora piuttosto sconosciuti.

“Sulla superficie più levigata, le molecole a contatto con la parete rimangono appiccicate alla parete stessa per via della viscosità dell’aria, e questo fatto genera disordine nelle molecole adiacenti, tecnicamente denominato turbolenza” continua l’ideatore di Ciclope. 

E allora come si genera e si propaga la turbolenza?

“Ci ripromettiamo, attraverso i nostri studi, di dotare i calcolatori numerici di strumenti più precisi che riguardino la stima e di individuare nuove geometrie di superficie che permettano di ridurre sperabilmente i consumi di carburante”.

La galleria del vento ha una camera di prova costituita da un tubo circolare con pareti tirate a specchio lungo 110 metri con un diametro di 1 metro, all’interno del quale si forma lo strato limite (quindi spesso 50 cm.); in questo modo può prestarsi a qualsiasi indagine. Nel grande tubo, realizzato in fibra di carbonio, viene fatta scorrere dell’aria ad alta velocità in un ambiente controllato e privo di disturbi esterni, per ricreare le condizioni riscontrate in natura.

“All’Università di Princeton per riprodurre i fenomeni reali hanno realizzato una galleria del vento capace di andare a 200-300 atmosfere, al Cern raffreddano l’aria a -273 gradi, qui a Ciclope, ed è un caso unico al mondo, si usano sistemi più grandi della realtà. In altre parole, a Predappio è stato realizzato un modello in scala del cosiddetto strato limite, ma alla rovescia di quello che avviene normalmente nelle gallerie del vento”, conclude il professore Talamelli.

Foto copertina; la galleria prima dei lavori di riconversione.