Chi è l’ingegnere meccanico?

Un ingegnere meccanico è un professionista che si occupa di tutto ciò che riguarda la progettazione, produzione, installazione e manutenzione di impianti industriali, macchinari complessi, componenti meccanici, motori, vari tipi di sistemi e di impianti. Attraverso l’applicazione dei principi di fisica e matematica riesce a progettare e fabbricare molti generi diversi di macchine e, in seguito, controlla che siano sempre in condizioni operative ottimali.

Un ingegnere meccanico può anche essere inserito negli uffici di progettazione e nei reparti R&D (Ricerca & Sviluppo) , dove solitamente lavora con altri ingegneri e tecnici e ricerca materiali e tecnologie per la progettazione di nuovi prodotti e macchinari, formula innovazioni di prodotto o di processo, segue lo sviluppo di prototipi e la fase di testing, gestisce l’industrializzazione del prodotto fino alla messa in produzione.

Le conoscenze tecniche dell’ingegnere meccanico gli permettono poi di gestire un processo tecnologico di lavorazione o un intero impianto industriale, o di svolgere funzioni di controllo qualità e supervisione della produzione.

Quindi entrando più nello specifico…

Di cosa si occupa esattamente l’ingegnere meccanico?

• Studiare i problemi e i malfunzionamenti meccanici di attrezzature, impianti e dispositivi per trovare delle soluzioni
• Progettare il design e le specifiche tecniche dei prodotti
• Ricercare i materiali e le tecnologie più idonee
• Innovare la meccanica dei prodotti e dei macchinari
• controllare la qualità del prodotto e il rispetto delle normative di produzione
• svolgere test e analisi per identificare i difetti delle operazioni e dei procedimenti
• programmare le operazioni di manutenzione meccanica preventiva, ordinaria o straordinaria e l’acquisto di nuovi macchinari e tecnologie.

Inoltre, l’ingegnere meccanico può ricoprire ruoli di responsabilità come avere il compito di coordinare altri tecnici ed essere responsabile del perfetto funzionamento di macchine e impianti.

Skill e requisiti

• Problem Solving: Gran parte del lavoro di un ingegnere meccanico sta risolvendo i problemi utilizzando dispositivi meccanici o termici. Gli ingegneri meccanici devono essere forti pensatori analitici che sono in grado di risolvere i problemi portati da clienti o datori di lavoro.
• Creatività: L’ingegneria meccanica comprende lo sviluppo e la progettazione di prodotti, che vanno dalle batterie ai generatori elettrici ai dispositivi medici. Inventare prodotti comporta molta creatività.
• Abilità comunicative: Spesso, gli ingegneri meccanici sviluppano un prodotto per un cliente. Potrebbero dover spiegare macchine o dispositivi complessi a persone che non hanno familiarità con l’ingegneria meccanica. Devono essere in grado di spiegare le loro idee in modo chiaro ed efficace, e questo richiede forti capacità comunicative
• Lavoro di squadra: L’ingegneria meccanica richiede molto lavoro di squadra. Gli ingegneri lavorano spesso in gruppo per inventare tecnologie e risolvere problemi. Potrebbero lavorare con persone che non sono ingegneri meccanici, come scienziati informatici o architetti, Devono quindi essere in grado di lavorare con un team diversificato di persone per risolvere i problemi.
• Competenze matematiche: Gli ingegneri meccanici devono essere a proprio agio usando la matematica per risolvere i problemi. Le abilità matematiche richieste nell’ingegneria meccanica includono il calcolo e le statistiche. Devono essere in grado di applicare queste capacità per analizzare i problemi e progettare soluzioni.

HYPERLOOP

È un marchio registrato per il trasporto ad altissima velocità di persone e merci all’interno di capsule posate su tubi d’acciaio proposto da Elon Musk. In pratica è un sistema in grado di “sparare” capsule di alluminio contenenti 40 passeggeri l’una sulla tratta San Francisco-Los Angeles, consentendo di coprire 560 chilometri in soli 35 minuti.

Hyperloop è un’ipotesi di tecnologia futuribile per il trasporto ad alta velocità di merci e passeggeri all’interno di tubi a bassa pressione in cui le capsule sono spinte da motori lineari a induzione e compressori d’aria. L’infrastruttura legata al sistema Hyperloop dovrebbe essere costituita da un doppio tubo sopraelevato in cui possono scorrere delle capsule adibite al trasporto.

Hyperloop, in sostanza, è un mezzo di trasporto costituito da singole capsule trasportanti merci o persone (all’incirca una trentina per pod) che vengono poste in viaggio ad altissima velocità (fino a 1223 km/h) all’interno di tubidotti a bassissima pressione.

Il moto delle capsule è garantito sfruttando il concetto della levitazione magnetica, secondo cui fra capsula e rotaie sono posti dei magneti che, per effetto dei motori elettrici lineari a corrente alternata presenti nel sistema, invertono istante dopo istante le proprie polarità consentendo il contemporaneo “galleggiamento” del treno nel tubo e lo scorrimento della capsula all’interno dello stesso.

Questa tecnologia di moto ha preso piede grazie al progresso raggiunto negli ultimi anni nel tema della levitazione magnetica.

Costruzione

 

Il percorso è stato individuato tra la regione di Los Angeles e l’area della Baia di San Francisco. La linea, formata da una coppia di tubi di acciaio sollevati a 6 metri da terra e posti su piloni di cemento distanti 30 metri l’uno dall’altro, seguirebbe quella della Interstate 5, la principale autostrada della costa occidentale degli Usa, che collega le due metropoli californiane. Dalle analisi preliminari è emerso che, su questo percorso, il viaggio potrebbe durare 35 minuti. Questo significa che i passeggeri dovrebbero percorrere un tratto di 560 chilometri a una velocità di 970 km/h con punte di 1200 km/h.

Il fatto che siano capsule completamente sigillate e sottoposte alle fortissime vibrazioni dovute alla vertiginosa velocità potrebbe, almeno in un primo momento, scoraggiare molti aspiranti passeggeri. A giugno 2015 Elon Musk ha annunciato la costruzione di un tratto ferroviario di 8 chilometri nella Quey Valley (California) per testare il sistema.

Il primo test pubblico è stato effettuato a maggio 2016 nel deserto del Nevada. Un piccolo vettore della lunghezza di 3 metri è stato lanciato sui binari per circa 2 secondi, raggiungendo la velocità di 187 km/h ed è stato fermato rapidamente con un cumulo di sabbia.

I vantaggi di questa tecnologia

1) È più economico del costo richiesto per costruire un treno ad alta velocità
Mentre l’infrastruttura iniziale per rendere questa tecnologia una realtà è costosa, i costi per l’installazione e la manutenzione di Hyperloop sono molto più bassi di quelli necessari per costruire e mantenere un treno ad alta velocità.

2) Hyperloop sarà completamente autosostenibile.
La tecnologia che alimenta il compressore necessario per il funzionamento dei tubi di Hyperloop sarà ad energia solare, con i tubi rivestiti con pannelli solari e condensatori di accumulo dell’energia in modo che non perda efficienza o potenza anche in condizioni di nuvolosità.

3) Elon Musk ritiene che Hyperloop sia la modalità di trasporto preferita su Marte.
Non è un segreto che il vero amore di Elon Musk è l’esplorazione spaziale. Il suo piano per avviare una colonia su Marte prevede anche la pianificazione delle città ed è il suo modo di trasporto. L’atmosfera naturale di Marte garantisce che i tubi Hyperloop non saranno necessari per costruire il mezzo di trasporto su Marte!

4) Sicurezza durante i terremoti
“Dal punto di vista della sicurezza strutturale, il tunnel si muove in modo uniforme con il terreno, in contrasto con le strutture di superficie. Le gallerie, se progettate correttamente, sono note per essere uno dei luoghi più sicuri durante un terremoto”.

​​Caratteristiche principali

 

1) Il progetto di Hyperloop richiede che viaggi solo in linea retta.
​La tecnologia di progetto è un modo di trasporto rapido, che a volte accelera a più velocità di quanto un essere umano possa sopportare, e come tale, i tubi devono essere in linea retta per evitare incidenti indesiderati.

2) La tecnologia richiede che le capsule siano distanziate di 5 miglia l’una dall’altra.
​Mentre ci sono freni di emergenza per ogni capsula, il progetto richiede che le capsule siano distanziate di 5 miglia l’una dall’altra, con una capsula in uscita ogni 30 secondi, e che lo spazio tra il tubo e la capsula sia abbastanza piccolo da fermare facilmente le capsule in caso di emergenza.

3) Le capsule Hyperloop saranno progettate utilizzando alluminio denso
Il treno sarebbe stato composto da cialde di alluminio resistente che avrebbero contenuto sci con una lega durevole SpaceX chiamata Inconel. Le velocità di accelerazione erano una preoccupazione, ma l’elemento racchiuso in questo elemento per gestire l’alta pressione e il calore.

Hyperloop in Italia

In Italia la situazione, è nettamente in ritardo rispetto al resto del mondo “hyperloopizato”, ma nel 2022 si sono manifestati dei tiepidi e ben speranzosi segnali di ripresa ed accelerazione in tal senso.

Dopo una pausa durata all’incirca un paio d’anni, e coincisa con l’inevitabile freno derivante dalla pandemia Covid, il nostro paese è prepotentemente tornato alla ribalta grazie alla firma del protocollo d’intesa fra la regione Veneto, il MIMS (Ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti) e CAV (società concessionaria delle autostrade venete) durante l’evento Let Expo alla Fiera di Verona.

Si tratta del progetto Hyper Transfer, ossia della possibilità di realizzare un collegamento di trasporto merci fra l’aeroporto internazionale Marco Polo di Venezia-Tessera, la zona di Mestre e la città di Padova che avverrebbe nel tempo record di 5 minuti.

Un progetto estremamente ambizioso che ha dalla sua parte numerosi punti di forza riassumibili nella sostanziale riduzione del traffico su gomma e dei conseguenti consumi, nonché dei tempi di percorrenza, oltre che un aumento della sostenibiltà ambientale e del risparmio energetico.

Si tratta sicuramente di un progetto ad una scala più piccola rispetto alle macro-rotte descritte prima, ma senza dubbio assolutamente appetibile in tutti i vari settori di interesse. Basti pensare che fra le società interpellate dai vertici committenti per la realizzazione del sistema, vi siano le già citate Hyperloop TT e Virgin Hyperloop, nonché altre realtà emergenti (come l’iberica Zeleros, l’olandese Hardt Hyperloop, l’indiana DgwHyperloop e le nostre società Leonardo e Fincantieri).

Mentre per quel che riguarda la componente architettonica del progetto, si sta già facendo il nome del famosissimo studio Zaha Hadid Architects, genitore di futuristiche realizzazioni quale la stazione di Napoli Afragola della linea AC/AV Roma-Napoli.

Insomma, sembra proprio che l’Italia si stia preparando in grande stile per entrare nel Hyperloop del trasporto supersonico nel prossimo futuro, non ci resta che attendere speranzosi.

Fonti:

https://www.ingenn.it/articoli/ingegnere-meccanico-chi-e-cosa-fa.html
https://it.quora.com/Qual-%C3%A8-la-prossima-grande-novit%C3%A0-nel-campo-dellingegneria-meccanica
https://vehiclecue.it/italia-hyperloop-parte-studio-fattibilita-veneto/35430/
​https://insideevs.it/news/685554/tum-hyperloop-capsula-800-kmh/