Lo scorso 16 dicembre 2021 è avvenuta online la riunione di inizio del progetto SAMAS 2.

Coordinato da DMEC, SAMAS 2 (Structural Health and Ballistic Impact Monitoring and Prognosis on a Military Helicopter) – 2021-2024 – è un progetto Cat.B in ambito EDA (Agenzia Europea per la Difesa). Il progetto si propone di sviluppare uno strumento di Structural Health Monitoring and Prognosis (SHMP) che includa approcci basati su modelli e su dati per il monitoraggio della corrosione e dell’impatto su elicotteri.

SAMAS 2 è il seguito di una serie di progetti di successo: HECTOR, ASTYANAX e SAMAS. Obiettivo primario del progetto attuale è di aumentare il Livello di Maturità Tecnologica (TRL – Technology Readiness Level) della tecnologia proposta attraverso la sua applicazione a bordo di un elicottero militare, attraverso prove sperimentali in laboratorio e in volo, prendendo in considerazione i danni provocati dalla corrosione e dall’impatto balistico.

Con il progetto SAMAS 2 ci si propone di sviluppare uno strumento SHMP sia per il degrado da corrosione che per i danni provocati da impatti balistici; tale strumento potrebbe anche essere utilizzato per il monitoraggio dei carichi della struttura del velivolo e per una più generica valutazione del degrado a fatica. I danneggiamenti per corrosione e impatti balistici sono stati identificati come fattori critici per l’integrità strutturale dell’elicottero, poiché possono compromettere sostanzialmente l’integrità strutturale e costituire un problema di sicurezza per l’equipaggio. Vengono qui illustrati i due principali temi che verranno affrontati nel progetto, con le rispettive strategie:

• Sviluppo di un sistema di monitoraggio della corrosione con due obiettivi:
  • Verificare le possibilità di includere la corrosione nel metodo di progettazione damage-tolerant, ovvero rispondendo al quesito se la corrosione corrisponda ad un intaglio quantificabile nell’approccio di limite di resistenza a fatica;
  • Definire le modalità di monitoraggio della corrosione e del suo tasso di avanzamento.
• Sviluppo di un sistema di monitoraggio di impatto balistico e del relativo danno, focalizzati in particolare su:
  • Rilevamento dell’impatto;
  • Rilevamento e classificazione del danno;
  • Monitoraggio del carico e stima della progressione del danno.

Il sistema SHMP sarà basato sulla disponibilità di un Gemello Digitale (Digital Twin) che permetterà di replicare i comportamenti fisici e ingegneristici coinvolti nei fenomeni appena citati. La creazione di un gemello digitale sfrutterà l’ampia esperienza del team POLIMI nella progettazione strutturale e di sistemi sottoposti a situazioni di carico estreme (es. fatica impatti, corrosione, ecc.). La competenza sviluppata sia su Intelligenza Artificiale che sulla modellazione probabilistica permetterà al gemello digitale di essere veloce, per applicazioni online, e capace di auto-aggiornarsi durante il funzionamento, requisito fondamentale per i sistemi di monitoraggio e prognosi. Il sistema SHMP, supportato dalla tecnologia del gemello digitale, permetterà quindi di estrarre dai segnali dei sensori informazioni utili a ricostruire le caratteristiche rilevanti del danno e fornire indicazioni in merito alla condizione di salute del sistema e la sua prognosi.

Il gemello digitale si baserà o su Modelli ad Elementi Finiti o su modelli empirici/analitici, in cui la presenza del danneggiamento è considerata all’interno del modello per simulare il comportamento della struttura in condizioni operative più realistiche. Le capacità del Gemello Digitale e il sistema SHMP saranno verificate sia in un ambiente di laboratorio, sia in test di volo.

Il livello di maturità tecnologica atteso del sistema sviluppato nell’ambito delle attività del progetto SAMAS 2 si attesta intorno a 6/7 per il monitoraggio di corrosione, impatto, carico e monitoraggio del danno.

Il Prof. Marco Giglio è il responsabile scientifico del progetto. Il Prof. Claudio Sbarufatti e il Prof. Andrea Manes lavoreranno al progetto in qualità di leader tecnici. Il consorzio è composto da Enti Accademici, di Ricerca e Industriali italiani e polacchi. Tra gli altri partecipanti citiamo: LHD (Leonardo Helicopters, Italia), CNR (Consiglio Nazionale delle Ricerche, Italia); AFIT (Air Force Institute of Technology, Polonia), WZL1 (Military Aviation Works No. 1, Polonia), ILOT (Lukasiewicz Research Network - Institute of Aviation, Polonia), MUT (Military University of Technology, Polonia).