Aerospace

Ci sono traiettorie che non si tracciano a tavolino: si riconoscono mentre accadono, quando il patrimonio di conoscenze accumulato in un settore rivela una naturale continuità con mondi solo apparentemente lontani. È quello che è successo a Meccanotecnica Umbra con l’aerospazio. In questo numero raccontiamo come l’azienda sta affrontando questa sfida, mettendo a frutto competenze e approcci consolidati in contesti che richiedono precisione, affidabilità e capacità di innovare sotto vincoli rigorosi. Dal lavoro sulle tenute meccaniche per elicotteri e aerei alla collaborazione con partner europei strategici, emerge un percorso di studio, progettazione e test, dove ogni scelta è misurata, documentata e volta a garantire risultati concreti.

L’aerospace è una delle gambe su cui costruiremo il nostro futuro, non per cambiare ciò che siamo ma per allargare l’orizzonte. È un percorso impegnativo, certo, ma naturale per un gruppo che ha scelto di crescere attraverso la competenza e l’innovazione. E mentre continuiamo ad affinare materiali, processi e idee, comprendiamo che questa direzione è l’estensione logica della nostra identità aziendale, fatta di eccellenza, rigore e quella capacità di visione che da quasi 60 anni guida il nostro lavoro e ci permette di spingerci ogni volta un po' più lontano.

Quando nei primi mesi del 2015 arrivò la telefonata di Leonardo, in Meccanotecnica Umbra nessuno immaginava che quel contatto avrebbe segnato l’inizio di un percorso che avrebbe ridefinito le ambizioni dell’azienda. Per una realtà come la nostra, con un DNA radicato nell’automotive, nell’industriale e nell’elettrodomestico, il settore aerospaziale apparteneva allora a una dimensione quasi remota: una nicchia percepita come dominio esclusivo dei grandi player globali, con standard e requisiti talmente elevati da rappresentare una frontiera che sembrava difficilmente avvicinabile. Eppure, proprio quella chiamata inattesa ha aperto la possibilità di compiere un salto di qualità. Leonardo stava cercando un partner agile e immediatamente operativo, disponibile a collaborare su un progetto di reverse engineering per lo sviluppo di un prodotto per il mercato asiatico. Una necessità specifica e urgente, che mal si conciliava con le tempistiche e le rigidità dei fornitori abituali dell’aerospace. Per quei colossi industriali, le tenute meccaniche rappresentano una frazione marginale del business complessivo; seguirne lo sviluppo con continuità e reattività non sempre è possibile.

Meccanotecnica Umbra ha potuto offrire un valore diverso: la nostra dimensione ci permette di essere estremamente agili, sempre presenti e attenti alle esigenze specifiche dei nostri clienti.

Un approccio che, insieme alla solidità del reparto ricerca e sviluppo e alla familiarità con logiche di progettazione customizzate, ha reso naturale accettare una sfida che andava ben oltre il perimetro abituale dell’azienda. Nei mesi successivi alla commessa abbiamo compiuto un autentico cambio culturale. Pur appartenendo alla categoria delle tenute meccaniche, quelle aeronautiche richiedono un salto concettuale importante. Le velocità di rotazione richieste dal progetto – fino a 18.000 giri/min, quando Meccanotecnica Umbra operava su valori non superiori ai 5.000 – imponevano analisi e validazioni più rigorose. In quest’ambito, ogni decisione progettuale deve poggiare su calcoli verificabili, simulazioni certificate, test ripetibili o letteratura tecnica consolidata. La routine non è contemplata: le scelte non sono intuizioni ingegneristiche, ma atti documentati. La documentazione stessa diventa parte integrante del prodotto. Una tenuta aeronautica non “esiste” senza il dossier tecnico che la accompagna: certificazioni, controlli dimensionali, tracciabilità fino alla composizione della materia prima, registri dei processi e delle verifiche.

L’efficacia del componente non dipende solo dalle sue qualità fisiche, ma anche dalla robustezza del percorso che lo ha generato.

Questa necessità ci ha portati a conseguire la certificazione ISO 9100 (nota anche come AS/EN 9100), requisito indispensabile, riconosciuto a livello globale, per le aziende che vogliono operare nel settore aerospaziale. Veniamo da un mondo, quello dell’automotive, già abituato a standard stringenti come la IATF, ma la 9100 ha agito come un ulteriore livello di raffinamento: procedure più formalizzate, valutazione e gestione del rischio sistemica, un sistema documentale profondamente strutturato. L’ingresso nell’aerospazio ha richiesto anche un intervento fisico sull’organizzazione produttiva. Abbiamo progettato e realizzato aree dedicate nello stabilimento di Campello sul Clitunno, con accesso limitato a personale autorizzato e formato secondo criteri specifici. Si tratta di ambienti FOD-free (Foreign Object Debris-free), completamente liberi da oggetti estranei, dove anche la presenza accidentale di un piccolo utensile potrebbe compromettere l’affidabilità del componente finale. Parallelamente è stato definito un organigramma specifico per l’aerospace, con ruoli e responsabilità che garantiscano il controllo del processo e la capacità di gestire con la dovuta riservatezza anche eventuali prodotti dual use.

La produzione dei primi 300 pezzi destinati agli elicotteri ha rappresentato un banco di prova decisivo. Non solo ha permesso a Meccanotecnica Umbra di entrare con orgoglio in uno dei segmenti più selettivi del settore industriale, ma ci ha anche consentito una crescita tecnica e organizzativa di tipo verticale. Le competenze maturate in quei mesi si sono diffuse in tutti i reparti, elevando il livello generale di consapevolezza e precisione.

Ma soprattutto, questa esperienza ci ha dimostrato che possiamo confrontarci senza timori reverenziali con un settore tradizionalmente dominato da grandi player internazionali.

Questa nuova consapevolezza si è rivelata preziosa quando abbiamo avviato il percorso di diversificazione del portafoglio con l’obiettivo di ridurre l’esposizione alle fluttuazioni del mercato globale. Il riallaccio del rapporto con Leonardo è avvenuto pochi anni fa, in un momento di profonda trasformazione del comparto aerospaziale europeo: i principali player iniziavano a spingere con maggiore determinazione verso strategie di near-shoring, per accorciare la filiera e ridurre la dipendenza da fornitori geograficamente lontani. Tensioni geopolitiche e guerre tariffarie stavano ridefinendo gli equilibri internazionali, rendendo la presenza di partner affidabili e vicini una priorità strategica. Per realtà come la nostra, già strutturate e certificate, si è aperto un contesto particolarmente favorevole, ricco di opportunità concrete.

Oggi Meccanotecnica Umbra occupa nel mercato aerospaziale una posizione ancora emergente ma in rapida espansione.

Abbiamo ampliato l’orizzonte applicativo delle nostre soluzioni, passando dai velivoli ad ala rotante agli aerei ad ala fissa, con un potenziale di volumi molto più elevato, dell’ordine delle decine di migliaia di pezzi. Un nuovo capitolo che rappresenta la possibilità di consolidare una massa critica capace di sostenere in modo strutturato la divisione aerospace nel lungo periodo. Proprio a questo proposito, abbiamo in corso un’interazione promettente con un produttore di motori aeronautici di livello mondiale; a questo si aggiunge il programma Crescere Insieme lanciato da Leonardo nel 2024, volto a rafforzare la filiera industriale italiana attraverso partnership selettive e progetti di sviluppo condivisi: un’iniziativa che potrebbe coinvolgerci a breve, anche in progetti non strettamente legati alle tenute meccaniche. Una prospettiva che conferma l’evoluzione del ruolo di Meccanotecnica Umbra all’interno della catena del valore aerospaziale, sempre più orientata verso partnership strategiche e sviluppi tecnologici di lungo periodo.

La strategia per il prossimo futuro è chiara: concentrarsi sull’Europa, un mercato in cui la vicinanza ai principali costruttori e la complessità certificativa rendono strategico “giocare in casa”.

In questa prospettiva rientra la nostra adesione al Cluster Aerospaziale Umbro. Entrare nel cluster significa essere parte di un sistema riconosciuto a livello europeo, presentarsi alle fiere internazionali con una identità condivisa, beneficiare di una rete di aziende certificate, vicine e integrate, con cui costruire supply chain coerenti. Significa anche accedere a informazioni, iniziative e opportunità che difficilmente emergerebbero operando in modo isolato. Il nostro CEO Carlo Pacifici è oggi membro del comitato direttivo del cluster, contribuendo allo sviluppo strategico di un ecosistema che sta diventando un punto di riferimento per l’intero territorio. Questa posizione non esclude, tuttavia, l’attenzione verso altri contesti emergenti. La Turchia, in particolare, sta investendo massicciamente per sviluppare una propria autonomia industriale nel settore aeronautico e manifesta un forte interesse per competenze come le nostre. In questa prospettiva, la presenza dello stabilimento Meccanotecnica Umbra a Istanbul – pur non dedicato alla produzione aeronautica – agisce come un vero e proprio punto d’ascolto: un’antenna capace di intercettare operatori locali attratti dall’immagine di un partner europeo tecnologicamente affidabile.

Mettere una tenuta meccanica a bordo di un velivolo significa confrontarsi con condizioni operative estreme: temperature che scendono al di sotto dei -70°C, zone del motore che superano i 200°C, velocità di rotazione che possono raggiungere i 140.000 giri al minuto, pressioni variabili al variare della quota di volo, ambienti lubrificati da miscele aerodisperse di olio e aria, sistemi che richiedono vita utile predeterminata e manutenzioni programmate. È in questo contesto che sviluppiamo le nostre soluzioni aeronautiche customizzate, adattando il nostro know-how e ampliandolo dove necessario. Le tenute che realizziamo nel nostro Centro di Competenza di Campello sul Clitunno operano in diversi punti critici della trasmissione del moto nei velivoli: sono impiegate nei gearbox degli elicotteri, nei sistemi di trasmissione degli ausiliari dei motori aeronautici, nelle componenti coinvolte nell’avviamento tramite APU (Auxiliary Power Units) e ATS (Air Turbine Starter), negli impianti di controllo del rotore di coda e nelle pompe centrifughe per il carburante. Ogni applicazione presenta specifiche sfide e vincoli operativi, ma tutte richiedono la capacità di garantire la tenuta dell’olio di lubrificazione, la protezione dei componenti da contaminanti esterni e un funzionamento affidabile e continuo anche nelle condizioni più gravose. Grazie a un processo di sviluppo basato sulle specifiche del cliente, il Centro evolve costantemente, integrando nuove soluzioni per rispondere alle esigenze di un settore in rapida crescita e innovazione.

Le applicazioni aeronautiche impongono requisiti estremamente più severi rispetto a quelli dell’industriale o dell’automotive, rendendo le nostre tenute prodotti altamente innovativi, ma anche intrinsecamente sfidanti.

Si tratta di componenti che devono garantire un funzionamento certo, senza possibilità di avarie improvvise: il loro ciclo di vita è definito già in fase di progetto e la sostituzione avviene esclusivamente secondo manutenzione programmata, nell’arco tipico di due o tre anni. L’affidabilità non è quindi solo un obiettivo prestazionale, ma una condizione imprescindibile di sicurezza. Le tenute devono operare in un intervallo termico estremamente ampio, che può andare da -72 °C fino a 250 °C a seconda della posizione all’interno del velivolo – nelle zone più esposte alla quota, oppure in prossimità del motore dove l’ambiente è molto più caldo. A queste condizioni si aggiungono velocità di rotazione elevatissime: in alcune applicazioni come le pompe centrifughe dell’alimentazione carburante o nei sistemi ausiliari dei motori, si possono raggiungere i 140.000 giri al minuto. A queste velocità la forza centrifuga induce deformazioni reali della geometria degli anelli, un fenomeno che deve essere previsto e gestito in fase di progettazione attraverso strumenti di analisi avanzata. Anticipare questi comportamenti è essenziale per garantire la stabilità del film di lubrificazione, l’assenza di contatto tra le superfici e la continuità operativa di sistemi altamente critici come l’avviamento tramite APU o ATS, oppure l’alimentazione della camera di combustione.

Ogni nostra tenuta è dunque il risultato di un equilibrio complesso tra materiali, geometrie e condizioni di esercizio, una sintesi ingegneristica che risponde alle esigenze di un settore in cui non esiste margine di errore.

Il cuore della nostra tecnologia risiede nella geometria dei groove, le micro-palettature incise tramite laser su una delle superfici della tenuta. Forma, profondità e disposizione di questi elementi influenzano il comportamento del film fluido, lo stacco tra le superfici, la stabilità dinamica e l’efficienza complessiva del componente. La necessità di affrontare velocità di rotazione molto superiori a quelle dell’automotive ci ha portati, alla fine dello scorso anno, ad avviare una collaborazione con il Dipartimento di Ingegneria Meccanica dell’Università di Perugia. Questa collaborazione rappresenta per noi un passaggio strategico: mette in relazione competenza accademica e know-how industriale e ci permette di affrontare temi che richiedono strumenti di simulazione avanzata. Attraverso strumenti CFD (Computational Fluid Dynamics) simuliamo la dinamica del fluido lubrificante all’interno delle geometrie dei nostri componenti, soggetti alle tensioni estreme generate dall’elevatissima velocità di rotazione. Grazie a queste analisi abbiamo potuto identificare i parametri critici che determinano le prestazioni della tenuta, ottimizzando il design dei groove.

I risultati delle simulazioni numeriche hanno evidenziato un incremento di efficacia fino a due volte e mezzo rispetto alle geometrie tradizionali, consentendoci di ridurre il numero di test fisici e orientare la progettazione verso soluzioni sempre più performanti.

Siamo ora nella fase di test sperimentali per verificare concretamente il raggiungimento dei risultati attesi; siamo confidenti, perché i dati finora ottenuti dalle analisi mostrano coerenza con ciò che realmente accade all’interno di queste geometrie. Dal punto di vista produttivo, pur disponendo nel gruppo di competenze avanzate, in questa fase iniziale abbiamo scelto di non appoggiarci a realtà interne: per i componenti di base ci affidiamo a fornitori già qualificati per il mercato aeronautico, abituati a operare secondo gli standard della EN9100. In quest’ottica abbiamo perfezionato in modo sostanziale le nostre capacità di lappatura e lucidatura, processi fondamentali per ottenere superfici perfettamente piane, un requisito indispensabile per il funzionamento delle tenute aeronautiche. Abbiamo inoltre internalizzato la laseratura per la realizzazione dei groove a geometria dedicata, portando in casa una tecnologia chiave per il design dei componenti aerospace.

Guardando al futuro, l’obiettivo è valutare un progressivo rientro in-house di alcune lavorazioni oggi esternalizzate, a partire dai materiali. Le nostre tenute impiegano componenti carboniosi che devono possedere caratteristiche estremamente specifiche per resistere alle condizioni operative aeronautiche; per questo

stiamo sviluppando una nostra mescola di carbonio, grazie al know-how della divisione interna dedicata ai materiali..

Una scelta con un duplice vantaggio: controllare in modo più preciso le proprietà tribologiche e ridurre la dipendenza da fornitori extraeuropei, accorciando la supply chain in linea con le richieste dei nostri clienti. In prospettiva, questo percorso potrebbe portarci a realizzare internamente la maggior parte dei componenti necessari alla produzione delle nostre tenute aeronautiche.

L’evoluzione delle nostre competenze ci sta spingendo verso nuovi scenari sempre più ampi:

quando si acquisisce la capacità di progettare e produrre componenti che resistono a velocità estreme, a gradienti termici severi e a requisiti di affidabilità assoluta, diventa naturale guardare un po’ più in là.

E più in là, oggi, significa spazio. Nei razzi, l’alimentazione dei motori criogenici richiede la gestione di fluidi come idrogeno e ossigeno liquidi, materiali complessi e delicati da contenere, controllare e isolare. È un contesto che amplifica tutte le sfide – pressioni, temperature, accelerazioni – ma anche un terreno in cui la nostra esperienza trova una continuità sorprendente: dalle simulazioni avanzate alle tecnologie laser, dalle analisi sulle deformazioni alle alte velocità alla progettazione dei materiali. Per questo guardiamo allo spazio non come un salto nel vuoto, ma come l’estensione naturale e tecnicamente coerente del percorso che stiamo tracciando.

Guardare allo spazio significa riconoscere che la traiettoria intrapresa può proseguire ancora più in alto.