Intervento ing. Mezzanotte 2012.11.29

Transcript

Nuovi programmi aeronautici
e tendenze industriali
… e qualche questione ingegneristica
nuovi programmi aeronautici – PM 2012-13
1
Come nasce un nuovo programma?
2
Come nasce l’idea di un nuovo programma?
• Analisi del mercato / delle esigenze
• Requisito formale (militare)
• Disponibilità di nuove tecnologie
• Esigenze “politiche” o “strategiche”
• Ibrido (caso “normale”)
3
4
Tipico del settore commerciale, dove un nuovo
programma è giustificato solo sulla base del
mercato mondiale, la cui definizione dettagliata
richiede valutazioni economiche e sociologiche di
lungo periodo.
5
Traffico aereo
6
Jetliner: crescita del carico pagante
Source: Comm AC Design Chaaracteristics Trends and Growth Projection –
International Industry Working Group - Fifth Edition R1, 2007
7
Jetliner: crescita del carico pagante
Source: Comm AC Design Chaaracteristics Trends and Growth
Projection – International Industry Working Group - R1, 2007
8
Jetliner: crescita del peso
Source: Comm AC Design Chaaracteristics Trends and Growth Projection –
International Industry Working Group - Fifth Edition R1, 2007
9
Velocità e distanza
Fonte: NLR-CR-2005-669, 2005
10
Propulsione a getto vs elica
Fonte: NLR-CR-2005-669, 2005
11
Propulsione a getto e a pistoni
Fonte: NLR-CR-2005-669, 2005
12
Aviazione commerciale: tendenze fondamentali
ESPANSIONE DEL MERCATO GLOBALE
PRIORITÀ AL CONTENIMENTO DEI COSTI
"Air Transport growth
has outstripped GDP
growth for the last 50
years"
Fonte: Aerospace America Aug 06 p26
Fonte: Boeing / ICAS Oct12-17, 1980
13
Aviazione commerciale: tendenze fondamentali
Fonte: NLR-CR-2005-669, 2005 (from IPCC - Penner et al. 1999)
14
Riempimento
Fonte: NLR-CR-2005-669, 2005
15
Ritiro dal servizio dei velivoli commerciali
16
Analisi di mercato: liners, 2005-2025
Fonte: Boeing
17
Sostituzione e crescita, 2012-2031
Fonte: Flight International, sett. 2012
18
Mercato per categoria
Fonte: Airbus / Flight International
19
Ordini e consegne di jetliner
‘89
‘01
20
Liners: competizione su base mondiale
Duopolio Boeing ed Airbus per mercato, tecnologia. I due gruppi
competono alla pari (con Airbus in lieve vantaggio da anni), ognuno
con le sue eccellenze e i suoi problemi.
Culture diverse e molti punti di divergenza – alcuni temi: il sostegno
pubblico, la “filosofia” prodotto / mercato (alta capacità e grandi
hub oppure alta velocità e collegamenti point to point), la gestione
dei programmi, le tecnologie usate (costruttive ma anche di
automazione nel pilotaggio) – ogni tema ha le sue spine!
Dopo periodi alterni di crisi, e nei nuovi programmi si trovano ad
affrontare problemi senza precedenti.
L’aviazione commerciale soffre, fra l’altro, della congestione del
traffico presso i grandi aeroporti, delle conseguenze negative delle
misure di sicurezza, dei problemi di addestramento di piloti il cui
compito è ormai intervenire solo in condizioni di emergenza
... o no??
21
Boeing vs Airbus
Fonte: Flight International, January 2011
22
Boeing Sonic Cruiser, B787 vs A380
23
Un mondo turbolento: Airbus
A380: sfida il monopolio ultratrentennale del Boeing 747
•
•
•
dimensioni fisiche senza precedenti. Problemi associati:
sicurezza, logistica aeroportuale (anche per alternati), scia e
gestione del traffico (distanza fra due aeroplani)
lancio alla fine del 2000, ingresso in servizio alla fine del 2007
18 mesi di ritardo per problemi tecnici (struttura e impianti) e
produttivi: clienti persi, break-even passa da 250 a 400 aeroplani
(
2017), costi di sviluppo da 12-13 B€ a 17 B€
Problemi e ritardi anche per A350 (anti-B787) e A400M
(che ha perso clienti e addirittura rischiato
l’annullamento)
Cessione di quote nel consorzio (uscita di BAE), qualche
problema ricorrente di distribuzione del lavoro
Forti turbolenze nel cambio Euro – dollaro
24
Problemi di gestione dei programmi
Fonte: Airbus / Flight International
25
Un mondo turbolento: Boeing
Boeing 787: primati positivi e negativi
•
•
•
•
contenuto di composito senza precedenti
dopo anni di progetti diversi, lancio (“7E7”) all’inizio del
2003 con previsione di ingresso in servizio nel 2008
primo ordine: aprile 2004; quasi 700 ordini prima del primo
volo (2009)
prima consegna: ottobre 2011 - ritardo di 40 mesi dovuto a
problemi tecnici e organizzativi
Forti turbolenze nel cambio Euro – dollaro
26
Tecnologie dei materiali e struttura
Fonte: Boeing / Flight International
27
In-house capabilities, supply chain plastic AC: lessons learned
“We just booted it. Our only defence is that every industry does
that. We paid billions upon billions in the learning process.”
“We had not done a development programme in 15 years, since
the 777. We paid a very heavy price for that.”
“Some suppliers are very good at doing the whole job. Some of
them proved incapable … in which case we had to take back
design work.”
“We had some good debates with the FAA about how do you
certify a brand new plastic airplane … That we had never done
before.”
Source: Boeing CEO/managers
Flightglobal special, October 2011
28
La fiducia degli operatori
Fonte: Flight International
29
Tecnologie aerodinamiche
Freccia, spessore, allungamento:
effetti aerodinamici e strutturali
30
Tecnologie aerodinamiche
Carico alare
31
Un caso di scelte di progetto: B-47 vs Vulcan
Due soluzioni diverse per due missioni simili
32
Regional A/C: competizione mondiale aperta, ma…
Pochissimi grandi costruttori: jet (Bombardier,
Embraer), turboelica (ATR - Aérospatiale, Alenia);
ora anche Sukhoi (?)
Boeing, Airbus propongono come velivoli regionali
liners di gamma bassa, con qualche problema
Molte discussioni sui meriti relativi di jet e
turboelica, ma il fattore più importante è che il
mercato globale è tendenzialmente in calo
33
Regional A/C: mercato
Fonte: Flight International, January 2011
34
General Aviation Aircraft: deliveries
35
General Aviation: tecnologia e normativa
Aeroplani di oggi simili a quelli di 50 anni fa (?)
Percival Vega Gull
Cessna 172
Normativa pesante (certificazione) e penalizzante (product
liability), restrizioni di traffico …
Gli “aeroplani d’affari” prendono (presero?) il volo
Le illusioni dei Very Light Jet
36
General Aviation Aircraft: billings
Prevalenza del settore più alto
(biz jet)
37
GA market trend
Tentativo di rilancio del
settore: sviluppo tecnologico,
alleggerimento normativo
Hawker Beechcraft
in gravi difficoltà
Fonte: GAMA / Flight International, 2011
38
biz aircraft market trend
39
VLJ:
altissima
mortalità
40
41
42
Requisito militare
Va messo a punto congiuntamente da operatori e industria:
Esigenza operativa espressa da parte militare
+
Possibilità tecniche fornite dall’industria
=
Requisito raggiungibile
43
Fighters e trainers: mercato e concentrazione industriale
Non c’è ancora un mercato internazionale
Condizioni “single customer, single supplier”: lancio
del programma legato all’esigenza della Forza Aerea
nazionale
Export legato largamente a negoziati governativi, offset
industriali soprattutto per prodotti non “unici”
Programmi militari europei complessi (un aspetto della
mancanza di politica estera comune)
Recente cambiamento radicale dello scenario operativo,
conseguenze a lungo termine non del tutto chiare
44
Technology Drivers
1950
Velocity
1960
Manoeuvrability
1970
Agility
1980
„Stealth“
1990
Affordability
2000
Combined Operations
2010 Unmanned Air Vehicles
45
I “nuovi” requisiti: manutenibilità, affidabilità, sicurezza …
46
Come si svolge un programma militare,
nelle sue prime fasi?
47
Schema generale di un programma di fighter
85% dei costi
sono fissati
Fonte: EADS-D ADD
48
Costi impegnati e costi spesi
100
90
% cumulativa
95
80
70
85
70
COSTI IMPEGNATI
60
50
50
COSTI SPESI
40
30
18
20
10
7
1
product life cycle
0
Fonte: AIAA
49
Costo delle varie fasi
1970
2000
Phase
Cost
[%]
Duration
Years
Duration
Years
Concept
0,04
0,5 + 0,5 = 1
5
Definition
0,2
0,5 + 0,5 = 1
5
Development
6,8
3
10 (EF)
Production (500 A/C)
31,0
5
12 (EF 620)
Operation
62,0
15
40
Life Cycle
100
Fonte: EADS-D ADD
50
Mentalità degli specialisti
Fonte: EADS-D ADD
51
La mentalità del progettista nelle fasi preliminari
mission and point performance requirements
concepts trade-off
configuration
and parametric
sizing
mission avionics, armament, LO
aerodynamics
flight dynamics
structure
materials
volume distibution, wet area
overall
layout
cabin, cockpit
inboard equipment,
propulsion installation
weights
52
Passi e iterazioni nel progetto concettuale
requisiti
nuove idee
disponibilità della tecnologia
schizzo
primo layout
iterazioni
iterazioni
aerodinamica
nuovo layout
iterazioni
aerodinamica
propulsione
propulsione
pesi
pesi
costi
strutture
carrello
primo dimensionamento
etc
dimensionamento di
seconda approssimazione
dimensionamento
“ottimizzato”
progetto preliminare
Fonte: Raymer
53
Origine dei rischi tecnici
Incertezza nei requisiti, cambiamenti in successive edizioni
Partire con le idee chiare
Tentazione di rivedere il requisito in fase di definizione (e oltre) a
seguito di aumento del peso e prezzo, peggioramento delle prestazioni
Mantenere il controllo del progetto e del programma
Incertezza sulla disponibilità delle tecnologie necessarie (ricorso a
tecnologie non ancora / non del tutto sviluppate)
Controllare la disponibilità delle tecnologie (Technology Readiness
Level), definire alternative di back-up
54
Crescita del
peso durante lo
sviluppo
Fonte: AGARD
Fonte: EADS-D ADD
55
Schema di programma (non solo) militare
ESIGENZA
PRE-REQUISITO
ESPERIENZA,
CREATIVITÀ
SOLUZIONE DI TENTATIVO:
•Configurazione
•Dati tecnico-economici
CAMBIAMENTI
COMPLIANCE?
NO
SÌ
TENTATIVO DI MODIFICARE
IL REQUISITO
REQUISITO
SOLUZIONE APPROFONDITA
PANICO
NO
COMPLIANCE?
CAMBIAMENTI
SÌ
…
56
In sintesi
La sopravvivenza di un’azienda può dipendere
dalla sua capacità di concepire il prodotto giusto
e di controllare costi e tempi del programma di sviluppo
57
Caratteristiche del progetto preliminare
Il progetto preliminare è un’attività multidisciplinare e iterativa.
In questa fase occorre identificare le aree critiche, ridurre al
minimo i rischi, avere una mentalità da integratori.
Risparmiare in questa fase può portare a spendere di più in
seguito.
La diradazione dei progetti sta però portando, quasi ovunque, alla
contrazione (se non all’eliminazione) dei team fissi di progetto
preliminare.
D’altra parte, motoristi ed equipaggiatori sono chiamati in prima
persona a svolgere programmi di aggiornamento di velivoli
esistenti, e spesso a partecipare ai rischi di nuovi sviluppi, anche
militari. Per questo devono procurarsi una capacità autonoma di
valutazione dei prodotti e dei programmi.
58
Aspetti organizzativi e motivazione nel progetto preliminare
Team fisso più aggiunte vs team da formare di volta in volta
Sindrome NIH
Rapporti con gli altri enti: collaborazione e conflitti
Essenziale, per un gruppo di progetto preliminare, partecipare allo
sviluppo e/o svolgere direttamente programmi (prototipi)
[fonte: EADS-D; v. Lampyridae, X-31]
59
Organizzazione del progetto all’EADS-D (fino al 2000)
Fonte: EADS-D ADD
60
Organizzazione del progetto: il modello sovietico / 1
Fonte: General Dynamics - Soviet Mil A/C Design & Procurement
61
Su 27, MiG 29
62
Organizzazione del progetto: il modello sovietico / 2
FABBRICHE,
EQUIPAGGIATORI
Fonte: General DynamicsSoviet Mil A/C Design &
Procurement
63
In che mondo viviamo?
64
La cancellazione del TSR2 e la nascita del Tornado
1952
esigenza operativa britannica per un aeroplano tattico da
attacco (strike) a bassa quota e alta velocità e
ricognizione, per sostituire il Canberra
1957
emissione del primo requisito. Altri ne seguiranno gli anni
successivi
1959
assegnazione del contratto di sviluppo del TSR2
1964
primo volo del TSR2
1965
il programma TSR2 viene cancellato
1968
studio di fattibilità iniziale, D – I – UK + altre Nazioni, per un
aeroplano multiruolo (attacco e aria-aria): MRCA
Fonte: Whitford, WAC 2000
65
Il programma Tornado: cenni storici
1968
studio di fattibilità iniziale, D – I – UK + altre Nazioni, per
un aeroplano multiruolo (attacco e aria-aria): MRCA
1969
istituito il consorzio PANAVIA a tre (BAC 42,5%, MBB 42,5%,
Aeritalia 15%), per l’aeroplano allora chiamato MRCA 75
istituita l’agenzia NAMMO (NATO MRCA Management
Organisation)
1972
completato il progetto della versione IDS
1974
primo volo del prototipo MRCA (Tornado IDS)
1976
lancio dello sviluppo della versione ADV
viene adottato il nome Tornado al posto di MRCA
1979
primo volo del Tornado IDS di serie
primo volo del prototipo Tornado ADV
1982
inizio dell’attività di servizio del Tornado IDS
1988
inizio dell’attività di servizio del Tornado F3/ADV
1986
prima consegna all’Arabia Saudita
1998
fine della produzione
66
TSR2 e Tornado
67
La geometria variabile “alla russa”
X
X
68
Il programma del nuovo caccia europeo: una storia lunga
Strake
Trapez
TID
Strake Delta ∆ -Canard ECF
ECA
Strake
ECA P110 TID
P96
P103
Mirage 2000
ECF
TID
ECA
ACA/EAP
ACA/818L
EAP
ACA
ACX
Rafale
Fonte: EADS-D ADD
1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983
1984 1985
1988 Entwicklungsvertrag
69
Cronologia essenziale dell’Eurofighter (non ufficiale)
1974
…
1980
1983
1985
1987
1986
1988
1991
1992
1994
1996
inizio degli studi MBB su un fighter avanzato di nuova generazione (NKF)
studi paralleli della BAE (P110)
studio congiunto dell’”ECA” (BAE, MBB, Dassault)
Outline European Staff Target
lancio del dimostratore EAP (UK MoD/BAE-Alenia) – leadership BAE
ritiro della Francia dal programma congiunto
lancio della definizione dell’“EFA”, config. essenzialmente “tedesca”
completata fase di definition refinement & risk reduction
European Staff Req’nt – D (Development) EFA a quattro Nazioni
lancio dello sviluppo dell’ X-31
primo volo del Rafale A, con motore GE F404 (poi SNECMA M-88 dal 1990)
primo volo dell’”EAP”, con motore RB199
Lancio del Full Scale Development dell’EFA
primo volo dei Rafale C01 e M0, mentre il Rafale A vola fino al 1994
programma EFA fermato a seguito di obiezioni tedesche sui costi
ri-lancio con modifiche come Eurofighter 2000, ritardo di tre anni
primo volo di 3 prototipi Eurofighter (2 con motore RB199, 1 con EJ200))
modifiche abbandonate, produzione lanciata dalle 4 Nazioni
ri-negoziazione delle quote nazionali per problemi tedeschi
70
Studi, studi e ancora studi
71
X-31 vs Eurofighter
BAE P106
72
EAP & Eurofighter
EAP
73
Rafale
Rafale C
Rafale A
Rafale M
74
Eurofighter e Rafale
TOW = 15,5 t
TOW = 14,5 t
75
Due scenari ben diversi
La Dassault, da sola, realizzò rapidamente il dimostratore (Rafale A)
e tentò senza successo di attirare partner internazionali. Nel 1992
venne autorizzato il lancio della produzione dei Rafale sia per l’AA
sia per la Marina.
Dopo il lancio dell’EAP, i quattro partner dell’EFA si trovarono
impastoiati in conflitti fra industrie e fra Nazioni: ogni passo di un
programma in collaborazione internazionale è soggetto ai tempi
delle decisioni (politiche) dei singoli partner.
All’inizio degli anni ‘90, il programma Rafale era ben più avanti
dell’EFA; le perplessità tedesche contribuirono a dargli un ulteriore
vantaggio.
Difficoltà economiche, richieste - da parte del Governo francese - di
riduzione dei costi, cambiamenti di priorità fra versioni (mono /
biposto) rallentarono poi il programma. Le consegne del Rafale
finirono più o meno allineate con quelle dell’Eurofighter, con
cadenze di produzione basse.
76
Il programma Eurofighter (1988)
TIME NOW
Fonte: EADS-D ADD
77
Il programma Eurofighter (2001)
Today
INIZIO SERVIZIO
Fonte: EADS-D ADD
78
Il programma Eurofighter
79
Organizzazione del programma Eurofighter
GERMANY
33,0 % (D)
30,0 % (S)
[ EADS ]
SPAIN
13,0 % (D)
13,0 % (S)
[ EADS ]
Flight Control System
Defensive Aids
Attack & Identification
Main AirframeFatigue
Test
RCS
Hydraulics
Landing Gear
Gun
Manufacture of the
Centre Fuselage
Final assembly of the
German aircraft
Structural Technology
Main Airframe Static
Test
Environmental Control
System
Manufacture of the right
hand Wing
Spanish aircraft
UNITED KINGDOM
33,0 % (D)
37,5 % (S)
[ BAES ]
ITALY
21,0 % (D)
19,5 % (S)
[ ALN ]
Power supply
Fuel
Displays & Controls
Defensive Aids
Avionics Integration
Electromagnetic
Compatibility and
Lightning
Manufacture of the
Front Fuselage incl.
Cockpit, Canards, Rear
Fuselage (stage I), Fin
& Rudder
British aircraft
Role Equipment (50%)
Utilities Control System
Secondary Power
System
Fuel System Test
Manufacture of the left
hand Wing, Rear
Fuselage (stage II + III)
Italian aircraft
Role Equipment (50%)
Fonte: EADS-D ADD
80
La collaborazione nel programma Eurofighter
Italy
United Kingdom
Spain
Germany
NETMA
Customer Management Organization
Main Contract
EUROFIGHTER
National Aircraft Companies Management Organization
ALENIA
BAe
Casa
Dasa
System Suppliers
1st. Level Subcontracts
ca. 200
Equipment Suppliers
2nd. Level Subcontracts
ca. 500
Component Suppliers
Canonic Workshare Requirement down to Component Level
Fonte: EADS-D ADD
81
Non tutti i canard militari sono uguali …
lC / CMA ~ 0.6
SAAB Gripen
lC / CMA ~ 1
Eurofighter Typhoon
82
… ma perché tutti i canard in Europa …
de-coupled
close coupled
83
… e gli aft tail negli Stati Uniti?
Il Flyer dei fratelli Wright era un canard
longitudinalmente molto instabile
84
Un fenomeno noto: l’aumento dei costi / 1
85
Fonte: Augustine’s Laws
86
Legge della Rovina Incombente o
del Disarmo Economico
Il valore economico
della perdita di un
Northrop B2 è 1.160 B$
(fonte: USAF)
Fonte: Augustine’s Laws
87
USA: si contrae la produzione …
F22: previsti inizialmente 750, acquistati 183
88
… in particolare, si producono meno fighters …
89
… la flotta invecchia …
90
… ma il budget dell’acquisizione non soffre (… per ora!)
91
Una parentesi: cenno allo spazio
costo attualizzato del programma Apollo: 110 B$
costo del programma Curiosity: 2.5 B$
Fonte: Flight, 4-10 Sept 2012
92
Una conseguenza: la contrazione delle flotte - Europa
4000
No A/C
3500
3000
Spain
2500
2000
Italy
United Kingdom
Sweden
1250 Air/Ground
1500
Future A/G System(s)
(incl. UCAVs)
Germany
1000
1250 Air Defence
500
0
France
1970
1975
1980
Rafale, Gripen, Eurofighter
1985
1990
1997
2000
2005
2010
2015
2020
2025
2030
2035
2040
Fonte: EADS ADD
93
Il declino dei programmi militari (USA)
COME SI RIESCE A
MANTENERE UNA BASE DI
CONOSCENZA E CAPACITA’ ?
Fonte: RAND Corp
94
Evoluzione dell’industria aeronautica: gli USA
programmi militari
Oggi:
Lockheed
(F-16)
(F-22)
F-35
Boeing
F/A-18E/F
95
Un’interpretazione semplice ma illuminante
“Aversion to failure or loss has become so endemic to our space
enterprise that programs are often very late, deeply over budget,
or canceled.
Aknowledging that the possibility of loss or failure is part of the
space equation is the only way to break this cycle.”
(col. Fred G. Kennedy: “Space and Risk Analysis Paralysis”; Aerospace America magazine,
November 2011)
… naturalmente, in un quadro di grande complessità del prodotto
(per richieste dell’operatore, impiego di nuove tecnologie …) e del
programma (ancora tecnologie, distribuzione del lavoro …)
96
Una nuova professione: il gerontologo aeronautico
“Aging Aircraft”
A-10 (consegne nel 1976-84), con ali nuove restano fino al 2040 *
F-16 (early): estensione della vita di 10 anni, + 50% delle FH**
B-52: 1°volo nel 1952, ultima consegna nel 1962
usato anche in Libia ma “incapace di operare in scenari di alta minaccia”
Tornado: raddoppio della vita (da 4000 a 8000 FH)
F-15 (nota: F15A è entrato in servizio nel 1976)
life extension (fino a 2030/2035): F-15C/D - 9.000 18.000 ore
F-15E - 8.000
32.000 ore ***
T-38: in servizio dal 1961, resta fino al 2020+
Messi a terra: F-15,T-38 per incidenti; F-18A per cricche
FAA sotto accusa perché “tollera” airframe troppo vecchi ****
* Rivista Aeronautica 2/2012
** Flight, 12 Sept 2012
*** Flight, 29 Nov - 5 Dec 2011
**** Flight, 5-11 June 2007
97
Il costo della sconfitta in competizione, del fallimento
di un programma: non c’è una seconda possibilità
Fairchild (militare): finisce col T-46
Rockwell, Grumman, Northrop: rinunciano al ruolo di
airframer per mancanza di programmi
General Dynamics: ritiene che la sua divisione mil A/C
abbia dimensioni ancora “subcritiche”; non riesce ad
acquisire altre aziende del ramo, vende la sua divisione
MDD: nel civile perde terreno e gamma di prodotti, nel
militare viene eliminata nella prima fase del JSF
Boeing: problemi per concorrenza Airbus e perdita JSF
98
Civile e militare
La concorrenza in campo civile è su scala mondiale,
non solo nel settore dei grandi liner.
Però, la normativa nazionale è ancora un ostacolo
potente nel settore dei velivoli più piccoli.
In campo militare, vincoli di riservatezza, considerazioni
“strategiche” di autosufficienza e potenza delle lobby
pongono tuttora limiti alla concorrenza.
99
Concentrazione industriale
Processo di concentrazione degli airframers completato
negli USA, dove ulteriori eventuali concentrazioni
verrebbero viste con preoccupazione
Processo di ristrutturazione in corso in Europa, dove
sono ancora ben presenti considerazioni nazionali (EADS
ha due HQ, due CEO…) e rivalità interne (DassaultAérospatiale…)
Fusioni transatlantiche già iniziate, specialmente da parte
britannica:
• BAE Systems ha acquisito Lear Astronics e
Lockheed Martin Control Systems
• Rolls Royce ha acquisito Allison
100
La concentrazione industriale negli USA e i suoi limiti
Today
1990
LTV Aircraft
Northrop/Grumman
Northrop
Grumman
Westinghouse
Electronics
Northrop
Grumman
fusione impedita
GD-Aerospace
Lockheed
Martin Marietta
GE-Aerospace
IBM-Federal Services
LIV-Missiles
Loral
Unisys
Lockheed Martin
l
ra
o
L
GD-Missiles
McDonnell
McDonell Douglas
Douglas
Sundstrand
Boeing
Rockwell
Boeing
E-Systems
Raytheon
Raytheon
Hughes Electronics
Fonte: EADS ADD
101
Mercato europeo e fattori industriali
Countries with military a/c industry
Countries operating US combat a/c
New Markets
Fonte: H Ross
102
Il panorama europeo: attori principali
2003
Hawker Siddeley
De Havilland
Hunting
Bristol
Gripen Export
SIA Marchetti
Selenia
Aeritalia
Alenia
EFIM (Incl. Agusta)
Aermacchi
MBB
Dornier
British
Aerospace
Saab
Finmeccanica
Finmeccanica
DASA
TST
Casa
Aérospatiale
Matra
Dassault
… + acquisizioni transatlantiche
EADS
Dassault
Fonte: EADS ADD
103
Due gruppi europei in competizione
ma molto diversi fra loro
25
BAE Systems
EADS
Regional A/C
Dassault
Regional A/C
20
Mil A/C & support
(excl Eurofighter)
Helicopters
Defense Systems
15
CONVERGENZA
BAE – EADS PROPOSTA
MA NON REALIZZATA (OTTOBRE
2012)
Airbus
10
Defense Systems
5
0
Airbus
JV
Astrium
with
MBDA
EADS
Eurofighter
JV
with
BAE
80%
Astrium
MBDA
Eurofighter
63%
Composizione del fatturato, anno 2000
104
Consolidamento industriale: non solo successi
105
Il controllo dei programmi
e la validazione del prodotto
106
Fasi tradizionali di svolgimento di un programma
Fase pre-concettuale:
aree critiche (requisiti, tecnologie)
Target
Fase concettuale:
caratteristiche di massima
Requirement
Fase di definizione:
caratt .di dettaglio (ottimizzazione)
Development Spec
Fase di sviluppo:
progetto di dettaglio, prototipi e prove
Spec di produzione
107
Definizione delle fasi: NATO / DoD
DRAFT MENS
PROG INITIATION
MILESTONE 0
DCP
MILESTONE 1
CONCEPT
EXPLORATION
UPDATED DCP
MILESTONE II
DEMONSTRATIO
NVALIDATION
DEM-VAL
UPDATED DCP
MILESTONE II1
DESCRIPTIVE
SUMMARIES/SAR3
FULL SCALE
DEVELOPMENT
PRODUCTION
FEASIBILTY
(VALIDATION)
FULL SCALE
DEVELOPMENT
PRODUCTION
FEASIBILITY
PROJECT
DEFINITION
DoD: DAB
PREFEASIBILITY
(CONCEPT)
FORMULATION
ESTABLISH
CONSTRAINTS
NEED
EVALUATION
NATO: PAPS
PRE-FEASIBILITY
PAPS
02
PAPS 01
MISSION NEED
DOCUMENT
OUTLINE
STAFF TARGET
6 MOS (TYP)
NATO
STAFF TARGET
12-18 MOS
18-24 MOS
DESIGN &
DEVELOPMENT
PAPS
03
NATO STAFF
REQUIREMENT
IN SERVICE /
DISENGAGEMENT
DESIGN AND
DEVELOPMENT
OBJECTIVES
PAPS
04
PAPS 05, 06
NATO
PRODUCTION
OBJECTIVES
36-60 MOS
6 – 9 YEARS
10 - 20 YEARS
108
Concorso LWF e programma F16
Industrie: prevedono l’esigenza; studiano per anni un caccia
leggero, come complemento ad F-14 ed F-15.
Committente: RFP con 10 pagine di SOW e senza nessun requisito
quantitativo; risposte dei bidders di non più di 50 pagine.
Il GD F-16, che viene preferito al Northrop F17, è il primo aeroplano
in servizio con
• comandi di volo Fly By Wire,
inizialmente analogici e poi digitali;
• stabilità rilassata;
• strakes (o LEX) e variable camber;
• side stick e sedile inclinato di 30°;
• il maggiore T/W nella sua categoria.
Prodotti ad oggi 5000 esemplari, dei
quali la metà esportati.
109
Il programma del lightweight fighter:
fly-off fra due prototipi dimostratori
Fonte: RAND R-2345-AF
110
Il programma F22
fourth-generation stealth aircraft
thrust vectoring
supercruising
4 year Dem./Val Program YF 22
1981
1986
Procurement: planned 750, actual 183
Unit program cost 339 M$
Requirement
6 ac in the USAF Inventory, Jan. 2004 (AW&ST)
Source: GAO Report 1995
Last delivery: early 2012
111
F22: ridotta molto la quantità, poco il costo
costo non ricorrente
> 20 B$
112
Il programma F35 (JSF)
113
Il programma F35 (JSF): “The Blue Threat”
• Multiruolo: F35A-CTOL, F35BSTOVL, F35C-CV
• Multipartner: USA /
internazionale
• Prezzo previsto per 2,458 aerei
USA (2008): 337 B$ (130 M$ per
aeroplano, +45% rispetto alle
previsioni 2001)
• Esportazioni previste ~ 2000
• Maturità della tecnologia?
• Motore alternativo (F136)
cancellato nonostante la
disponibilità economica di GE,
RR
• Cessione della tecnologia?
(aperte preoccupazioni da parte
di UK, Australia)
114
Il programma F35 (JSF)
req
RFP
WSCD (Concept
Demonstration)
X32, X35 fly-off
(2.2 B$)
SDD GA
(19 B$)
IOC: 2017-18*
* Flight Int’l, 17-23 May 2011
115
JSF: mercato mondiale
Too big to fail?
Fonte: TEAL / AIAA, March 09
116
Il prossimo fighter?
117
Tendenze dell‘acquisizione militare: DoD budget
118
... ma le tendenze sono sempre quelle
Global Hawk cost
Fonte: AW, Jan 05
119
I sognatori …
120
… ci sono
ancora …
121
… e si divertono
…
122
… ma qualche volta gli ingegneri “ci azzeccano” di più
Configurazione: entrambe le cabine libere dall’attraversamento dell’ala
Propulsione: turboelica pusher per entrambi
Controllo longitudinale: due filosofie diverse
struttura: elevata
% di compositi
8 pax (std)
max TOW = 6,500 kg
9 pax (max)
max TOW = 4,900 kg
S = 26 m2
S = 16 m2
1,800 kW
2,200 kW
335 kt cruise
400 kt cruise
97 kt stall (TO)
90 kt stall (TO)
CG
CG
123

Intervento ing. Mezzanotte 2012.11.29

Transcript

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