di Tim Kearvell | Sfortunatamente, negli ultimi anni sono emersi diversi conflitti di alto profilo che hanno riportato alla ribalta il settore missilistico.
Molti paesi sono ora in stato di massima allerta e stanno preparando le forze armate e i meccanismi di difesa nazionali sia per la propria protezione che per fornire sostegno ad altri. I produttori di missili e i loro partner della catena di approvvigionamento nell’industria bellica sentono una forte pressione, data dall’esigenza di sviluppare e fornire alle forze militari armi che garantiscano prestazioni e affidabilità. Raggiungere questo obiettivo significa garantire una protezione altamente efficace della sensibile elettronica missilistica dagli effetti potenzialmente disastrosi delle Emi, ovvero le interferenze elettromagnetiche.
I numeri del settore missilistico
Considerato che la maggior parte dei conflitti globale non sembra destinata a risolversi a breve termine, il mercato della difesa missilistica è destinato a crescere negli anni a venire.
Secondo MarketsandMarkets, un’azienda che valuta i fattori che influiscono sul fatturato, il mercato di razzi e missili dovrebbe crescere da 57,7 miliardi di dollari nel 2023 a 77,4 miliardi di dollari entro il 2028, con un impressionante aumento del 34% in soli cinque anni.
In Europa, Mordor Intelligence ha stimato che la dimensione di questo mercato nel 2024 sia di 3,79 miliardi di dollari e che potenzialmente potrà raggiungere 4,83 miliardi di dollari entro il 2029, con un aumento altrettanto considerevole del 27%. Nel settembre 2023, l’Unione europea ha deciso di stanziare 500 milioni di euro per sostenere progetti di investimento di un valore fino a 1,4 miliardi di euro, incentivando così l’aumento della produzione di munizioni e missili nell’UE. Anche il Regno Unito sta fornendo il proprio supporto: nel dicembre 2023 il Segretario alla Difesa ha annunciato che centinaia di missili per la difesa aerea di fabbricazione britannica verranno impiegati in diversi conflitti per proteggere civili e infrastrutture.
Progettazione dei missili per capacità alle stelle
Tra i principali fattori che richiedono un’attenta considerazione nell’accelerazione della produzione vi è la progettazione dei missili.
I principi di base della progettazione dei missili hanno assistito a una grande evoluzione negli ultimi anni, con la richiesta di più componenti elettronici per i sistemi di volo e la precisione di posizionamento. In effetti, la complessità dell’elettronica missilistica e dell’intelligence a bordo è aumentata in modo significativo in tutti i meccanismi di lancio: via aria, mare e terra.
L’elettronica missilistica ha numerose applicazioni, tra cui sistemi di controllo per slat e flap, sistemi di navigazione di bordo, unità di ricerca e localizzazione e unità giroscopiche che forniscono stabilità e controllo dell’orientamento. Alcuni missili utilizzano persino collegamenti dati per comunicare con sistemi di controllo a terra o aerei, consentendo la guida e il controllo a distanza. Sebbene queste capacità siano impressionanti, sono soggette agli attacchi di numerose forze invisibili.
Le principali tra queste sono le Emi: le interferenze in un percorso o circuito elettrico causate da fonti esterne, come i radar, o persino sistemi ostili. Oggi la guerra elettronica è una strategia di battaglia in cui prevalgono la minaccia di interferenze radar, gli inganni elettronici e gli attacchi tramite impulsi elettromagnetici. Questi fattori determinano la necessità di una maggiore protezione dalle Emi, poiché qualsiasi guasto di questa tipologia può rivelarsi potenzialmente catastrofico.
Missili e schermatura elettromagnetica
In genere, le soluzioni di schermatura elettromagnetica assumono la forma di materiali conduttivi per guarnizioni per colmare le lacune dei gruppi meccanici e tenere sotto controllo le Emi.
I missili sono dotati di diverse interfacce metalliche, nonché di numerosi rivestimenti e pannelli di accesso: tutti elementi che richiedono una schermatura. Tutti i potenziali percorsi non protetti dalle Emi potrebbero compromettere l’efficacia del missile. I materiali conduttivi per guarnizioni sono generalmente elastomeri impregnati di metallo (silicone o fluorosilicone), come la famiglia di prodotti CHO-SEAL di Parker Chomerics.
Questi elastomeri presentano l’aspetto e il comportamento della gomma per garantire una facile applicazione e duttilità, ma circa il 75% del loro contenuto è in realtà costituito da particelle di metallo placcato che forniscono conduttività elettrica. Le guarnizioni in elastomero elettroconduttive sono generalmente disponibili sotto forma di fogli sagomati o parti su misura, consentendo maggiori complessità e dettaglio dei componenti, oppure sotto forma di strisce estruse, disponibili come cordoni lunghi o giuntati (vulcanizzati) per formare guarnizione e tenuta elastomerica continue. Alcune applicazioni missilistiche tradizionali per gli elastomeri conduttivi includono pannelli di accesso, cappucci dei portelli e radar.
Vernice conduttiva
Altre opzioni diffuse che spesso fungono da soluzione complementare agli elastomeri conduttivi sono i rivestimenti elettroconduttivi e le vernici epossidiche o a base di uretano, che aderiscono bene ai substrati difficili. Anche questi rivestimenti, come la famiglia di prodotti CHO-SHIELD di Parker Chomerics, sono caratterizzati da particelle di metallo prezioso placcato, che li rendono ideali per fornire un percorso conduttivo ai bordi di accoppiamento. Tali soluzioni sono perfette per i pannelli strutturali e le flange dei missili, a cui forniscono anche una protezione significativa contro la corrosione galvanica: queste vernici resistono a sbalzi di temperatura estremi, umidità elevata e nebbia salina. In termini di fattori di differenziazione del mercato, quando si selezionano vernici o elastomeri conduttivi, è necessario verificare sempre l’effettivo accreditamento a specifiche militari come Mil-Dtl-83528 o Mil-C-22750. È possibile che determinati prodotti riportino la dicitura “realizzati in conformità con” le specifiche militari, ma ciò differisce dall’accreditamento. L’accreditamento richiede frequenti test rigorosi per garantire la conformità e l’idoneità ad applicazioni esigenti come quelle missilistiche. Parker Chomerics è molto orgogliosa di aver ricevuto l’accreditamento.
Silenzio radio
Oltre alle Emi, i “nemici” invisibili dei missili includono anche le Rfi, cioè le interferenze a radiofrequenza, ossia quei segnali elettromagnetici indesiderati che compromettono la ricezione dei segnali radio. Le soluzioni tradizionali si basano su materiali ad assorbimento a base di elastomeri, che servono a focalizzare l’onda.
Un buon esempio è la gamma di prodotti CHO-MUTE di Parker Chomerics, che comprende una matrice di elastomero siliconico con materiale di riempimento ferroso per fornire prestazioni di assorbimento di RF per missili su una vasta gamma di frequenze a banda larga, comprese le frequenze molto alte. Inoltre, questi materiali riducono al minimo l’innesto trasversale da cavità a cavità e le cavità risonanti a microonde. Sono generalmente disponibili in fogli semplici da tagliare.
Un approccio solido
Anche la messa a terra elettrica è importante. La messa a terra è un argomento complesso, ma è chiaro a tutti il suo ruolo cruciale nella protezione di missili sensibili ad alte prestazioni. Una corretta messa a terra evita i guasti del circuito, fattore essenziale in questi sistemi critici. A seconda dei requisiti del progetto, le guarnizioni idonee possono essere schiume conduttive, anche rivestite di tessuto, elastomeri conduttivi o molle di contatto metalliche.
L’utilizzo di queste soluzioni per la messa a terra consente di portare la corrente prodotta dalle Emi in un luogo sicuro. Naturalmente, molti prodotti per la messa a terra sono progettati per funzionare come dispositivi di schermatura elettromagnetica e vengono quindi utilizzati anche come interfaccia conduttiva tra le schermature e le superfici messe a terra.
Questione di temperatura
Un altro fattore che può compromettere l’efficienza dell’elettronica e ridurre la durata operativa dei componenti è il calore. I nuovi materiali per la gestione del calore sono essenziali per garantire che i componenti elettronici sensibili rimangano entro i limiti dell’intervallo della temperatura d’esercizio.
Una soluzione diffusa è il cuscinetto: un materiale morbido e molto duttile che fornisce un’interfaccia termica tra dissipatori di calore e dispositivi elettronici, adattandosi a superfici irregolari, intraferri e superfici ruvide. Un ottimo esempio è rappresentato dai cuscinetti in elastomeri termoconduttivi e gel della serie THERM-A-GAP di Parker Chomerics, disponibili in diverse configurazioni di supporto e rivestimento per prestazioni operative superiori.
* Tim Kearvell, responsabile prodotti elastomerici, Parker Hannifin Chomerics Division
