© Evonik Industries AG, Konzernarchiv Hanau

Dalla cabina di pilotaggio aperta all’aereo panoramico

Per consentire ai passeggeri di godersi il panorama e ai piloti di avere una buona visibilità, i finestrini degli aerei e delle cabine di pilotaggio diventano sempre più grandi. Anche PLEXIGLAS® contribuisce a questa evoluzione nel settore dell'aviazione.

Poco dopo la fondazione della prima compagnia aerea al mondo, oltre 100 anni fa, spuntarono come funghi tante altre compagnie di trasporto passeggeri e posta aerea. Ciò segnò l'inizio del rapidissimo sviluppo dell'aviazione commerciale. Gli aerei, infatti, hanno un grande vantaggio rispetto agli altri mezzi di trasporto: possono superare senza problemi anche barriere idriche e montuose, oltre ad essere decisamente più veloci.

L'ascesa dell'aviazione

Fin da subito i costruttori si adoperarono per costruire aerei sempre più grandi e sempre più veloci. Tuttavia, questo sviluppo raggiunse presto i suoi limiti. All’inizio i piloti erano seduti in cabine aperte, protetti unicamente dagli occhiali per ripararsi dal vento e da piccoli parabrezza ricurvi in celluloide (un materiale molto infiammabile), poi rimpiazzata dal cellon (un materiale all’epoca ancora marrone e con la tendenza ad opacizzarsi). Il vetro tradizionale delle finestre non era adatto alla costruzione di aerei per motivi di sicurezza.

Historisches Bild von Frauen in der LUGLAS Produktion

Vetro di sicurezza per aerei

Il primo vero passo in avanti nella costruzione di vetrate per aerei fu l’invenzione del vetro di sicurezza, costituito da due lastre di vetro congiunte da uno strato elastico. Era trasparente e protettivo, ma tendeva ad ingiallirsi rapidamente. All’inizio degli anni ’20 l’azienda Röhm & Haaspredecessore di Evonik, inventò infine un vetro alternativo, cristallino e resistente all’invecchiamento, che fu commercializzato con il nome di LUGLAS.

© Evonik Industries AG, Konzernarchiv Hanau

Calotte ricurve in PLEXIGLAS®

Tuttavia, con LUGLAS si potevano realizzare solo forme piane e il telaio per trattenere le singole lastre ostacolava la visuale. PLEXIGLAS®, all’epoca un nuovo materiale dell’azienda Röhm & Haas, rese possibile la costruzione di calotte ricurve. I piloti avevano così una buona visuale, permettendo al tempo stesso di ridurre la resistenza dell’aria e aumentare quindi la velocità. “Dato che il PLEXIGLAS® è più leggero del vetro di silicato nonché infrangibile, più facile da lavorare e modellare e resistente all’invecchiamento, già all’epoca il nostro vetro acrilico di marca si dimostrò un materiale ottimale per la costruzione di aerei”, spiega Roland Mickal, direttore del segmento di mercato Transportation nel settore commerciale Acrylic Products di Evonik.

Aerei più grandi con finestrini di maggiori dimensioni

Tuttavia, negli aerei con calotte ricurve potevano prendere posto solo quattro o cinque passeggeri e le distanze percorribili erano limitate. Per questo motivo si cominciò presto a costruire aerei di maggiori dimensioni. Pur non essendo molto veloci, essi erano in grado di trasportare un maggior numero di passeggeri e alla fine degli anni ’30 riuscirono persino ad effettuare voli intercontinentali.

Maggiore visuale per i piloti

Alla fine degli anni ’30 cominciò il trasporto transatlantico di posta e passeggeri con i primi grandi velivoli commerciali, come ad esempio il Focke-Wulf Fw 200 “Condor”, costruito a partire dal 1937 e in grado di ospitare fino a 28 passeggeri. I finestrini della cabina di pilotaggio di questi primi grandi aerei commerciali erano costituiti da pannelli adiacenti oppure lievemente ricurvi. Per offrire ai piloti una visuale migliore, negli anni seguenti venne ingrandita la vetrata (in un’epoca caratterizzata anche dalle necessità militari della seconda guerra mondiale). La parte anteriore della fusoliera divenne in molti casi trasparente, per offrire ai piloti un maggior angolo visuale.

Per adattare i finestrini alle linee della fusoliera, fu necessario costruirli in modo che avessero una forma sferica arcuata, uguale a quella delle lamiere in metallo leggero di cui era rivestita la fusoliera. “Modellare la lamiera è relativamente semplice, ma modellare un pannello in vetro acrilico è un procedimento tecnicamente complesso, soprattutto se si vuole preservare la qualità ottica”, spiega Mickal. “Per garantire una visuale perfetta è, inoltre, necessaria una lastra di base senza difetti ottici.”

Tanti strati per una maggiore stabilità

Negli ultimi anni i costruttori di vetrate per aerei hanno cominciato a sperimentare combinando diversi strati, ad esempio in vetro acrilico e Gorilla Glass. Il risultato sono lastre estremamente robuste e al tempo stesso più sottili. Il vantaggio: un materiale più sottile è anche più leggero e nella costruzione di aerei ogni grammo in meno consente di risparmiare cherosene. Queste lastre vengono impiegate, ad esempio, nella costruzione di elicotteri molto veloci.

Maggiore stabilità

Negli anni ’50 e ’60 gli aerei divennero sempre più veloci e iniziarono a volare ad altitudini superiori, richiedendo l’utilizzo di vetrate con maggiore stabilità. Dopo attente ricerche, l’azienda Röhm & Haas lanciò sul mercato Plexidur T 1951, un materiale analogo al vetro acrilico, dotato di maggiore resistenza agli urti e viscosità e quindi altrettanto idoneo alle vetrate degli aerei. L’unico svantaggio era il maggior costo di produzione.

Vetro acrilico allungato

Infine, nel 1962 vennero introdotte sul mercato le lastre allungate in PLEXIGLAS® ovvero in polimetilmetacrilato (PMMA), designazione chimica del vetro acrilico di marca di Evonik. Si tratta di lastre certificate di PLEXIGLAS® colato, ancora più robuste. “Ancora oggi questo materiale viene impiegato in caso di requisiti particolari, come nel caso dei finestrini delle cabine di pilotaggio degli elicotteri”, spiega Mickal.

Così nasce il PLEXIGLAS® allungato.

Formati più grandi

Evonik è il maggior produttore di PLEXIGLAS® necessario a realizzare tali lastre allungate e dal 2018 si occupa direttamente del processo di stiratura e lucidatura. Il nuovo impianto consente di produrre formati di maggiori dimensioni rispetto al passato. “I produttori dei finestrini degli aerei potranno, infatti, creare più finestrini con una singola lastra”, spiega Mickal. “Inoltre, grazie a questi formati di maggiori dimensioni si possono creare nuovi design per gli gli oblò delle cabine e per le finestre della cabina di pilotaggio”. La tendenza dell’industria aeronautica è, infatti, quella di costruire lastre sempre più grandi. Il produttore di velivoli Boeing, ad esempio, ha già aumentato di due terzi la misura dei finestrini del suo attuale modello Dreamliner. Anche nelle cabina di pilotaggio degli alianti e degli elicotteriil campo visivo è sempre più grande. “Maggiore è la visibilità dei pilota, maggiore è la sicurezza di volo”, sottolinea Mickal.

Aerei panoramici

L’evoluzione nel settore acrilico è la nostra passione

Questo tema è un buon esempio per comprendere il significato de “L’evoluzione nel settore acrilico è la nostra passione” del settore aziendale Prodotti acrilici di Evonik e di ciò che l’azienda intende per configurazione intelligente dell’attività nel settore della chimica. Leggete qui il motivo per cui l’evoluzione fa parte della natura del marchio PLEXIGLAS®, quale ruolo svolge tale passione nei nuovi progetti e a quali sviluppi sarà soggetto tale materiale nei prossimi anni grazie al  know-how di Evonik.

Alcuni esperti del settore sono addirittura convinti in futuro il cielo sarà costellato da velivoli costruiti completamente in vetro, in cui passeggeri e piloti potranno ammirare indisturbati il paesaggio circostante grazie ad enormi finestre panoramiche. Non sarà necessariamente un panorama reale: “È ipotizzabile che in futuro le lastre dei finestrini vengano utilizzate come display”, spiega Mickal. Si potrebbero così proiettare informazioni sulla rotta di volo o oscurare i finestrini in caso di necessità. “Questa cosiddetta integrazione della funzione costituisce per noi un interessante campo di sviluppo”, sottolinea Mickal. “Finora tali funzioni erano possibili soltanto applicando nuovi strati sul materiale, ma stiamo ricercando nuove possibilità di integrarle direttamente nel nostro PLEXIGLAS®”. 

Un esempio di futuro dell'aviazione: The Future by Airbus: l'aereo del 2050. / (C) Youtube/Airbus Aircraft