Trasporto aereo

[AlphaPapa]

però l'altimetro pare non fosse affatto bloccato.

A memoria non ricordo tutti i dati (un'interessante discussione, tenuta da piloti con esperienza FBW e AIB, tecnici ed un sw engineer di Thales la trovi qui http://webcommunity.ilvolo.it/a330-air- ... 6s480.html).

Sarebbe da conoscere nel dettaglio tanto la strumentazione primaria (dove tra il sensore che rileva la grandezza fisica e lo strumento che la rappresenta ci sono strati di elettronica e sw) quanto quella di backup.

È evidente: perchè sei in stallo.

Si e no, il volo di 2o regime presenta la stessa circostanza.

Devi pero' considerare che, mentre un C172 non ha protezioni dallo stallo, macchine complesse come un liner hanno una serie di protezioni tali per cui l'aereo puo' avvicinarsi al prestallo (l'inserimento dello stall warning e' proprio quello: non indica lo stallo ma l'approssimarsi dell'angolo di attacco critico).
Per protezioni intendo sistemi come stick shaker/stick pusher ma anche deploy automatico di slat e flap, recupero dell'assetto di VRO, ...

Se l'aereo ha (o e' stato fatto) stallare, perche' le protezioni non sono intervenute prima che cio' succedesse?

anzi, sia riuscito a pensare che l'aereo era in stallo. Fidarsi degli stumenti, ok, e l'altimetro non è forse uno strumento?

Attenzione: qui stiamo parlando di una situazione fortemente anomala.
Intanto non troverai nessun pilota che decide un'azione in base ad una sola lettura strumentale; soprattutto in IFR ogni decisione e' presa in base ad uno scanning di tutte le fonti di informazione (in VFR lavori con l'orizzonte naturale, le lancette servono solo come backup per controllare).

Il disorientamento, infatti, non e' solo "non sapere come sono posizionato nello spazio" ma e' anche arrivare al blocco decisionale per elaborazione di informazioni contrastanti: messo davanti agli strumenti di quell'A330, cosa posso decidere? quali sono gli strumenti che mi stanno raccontando balle?
Se poi sei in ambiente multicrew dove uno dei due ha addirittura informazioni contrastanti rispetto all'altro pilota la difficolta' diventa esponenziale.

Non so quale sara' la futura conclusione dell'inchiesta, ma ho la convinzione che ne usciranno importanti novita' tanto per la tecnologia FBW quanto per le procedure ed il tema human factor.

[AlphaPapa]

Scusate per l'eccessivo uso di tecnicismi, ho scritto di fretta senza pensare troppo alla leggibilita' del testo.
Vediamo di spiegare qualche sigla:

- IAS = indicated airspeed (velocita' all'aria, indicata); e' la lettura della velocita' sull'anemometro; altre velocita' sono TAS (true airspeed, IAS corretta per errori strumentali, variazione della densita' dell'aria in quota ed altri fenomeni dinamici) e GS (ground speed, velocita' al suolo, quella che rilevo p.es. tramite un GPS a bordo)

- Vmo = velocita' massima operativa; e' sempre una velocita' relativa all'aria (IAS);
- Mmo = Mach massimo operativo; (nr. di Mach = velocita' del mezzo/velocita' del suono) e' un limite aerodinamico;
Superare Vmo o Mmo non e' cosa buona per l'integrita' strutturale del velivolo.

- VRO = volo rettilineo orizzontale = volo a quota, prua e velocita' costante (le quattro forze agenti sull'aereo, trazione-resistenza e portanza-peso sono in perfetto equilibrio);

- FBW = fly by wire; tecnologia che collega comandi con superfici mobili tramite sensori, attuatori e computer anziche' con collegamenti meccanici diretti (la cloche e' collegata ai comandi tramite impulsi elettrici e non tramite leveraggi);

- VFR = volo a vista; e' quello che faccio io con l'aereo da turismo; volo avendo come riferimento l'orizzonte ed il territorio; gli strumenti hanno la funzione di backup (e' un po' come guidare l'auto: guardo la strada ed ogni tanto do' un'occhio al cruscotto)
- IFR = volo strumentale; si vola guardando esclusivamente il cruscotto (anche perche' di notte o in nube guardar fuori non serve...) e seguendo procedure specifiche per la navigazione, utilizzando radiofari.

- stallo: situazione aerodinamica nella quale l'ala non genera piu' portanza;

L'indicatore di velocita' ha dei colori di riferimento:
- arco bianco: velocita' per cui e' ammessa l'estensione dei flap; il valore minimo e' la vel. di stallo "full flap";
- arco verde: velocita' per le normali operazioni; il valore minimo e' la vel. di stallo senza estensione di flap;
- arco giallo: velocita' ammesse solo in aria calma e senza azionare a fondo corsa i comandi (pena perdere qualche pezzo per aria)
- linea rossa: velocita' da non superare mai;

Per fare uno stallo con un aereo da turismo opero cosi':
- parto da una situazione di VRO;
- riduco potenza fino al minimo e mantengo la quota; l'aereo infatti, togliendo potenza, tende a scendere conservando velocita' (consuma l'energia potenziale data dall'altezza in energia cinetica); devo quindi intervenire sui comandi per tenerlo a quota costante;
- tirando il volantino, alzo progressivamente il muso; l'aereo progressivamente rallenta;
- ad un certo punto l'ala ha assunto una posizione per cui non e' piu' in grado di generare portanza: stallo;
- allo stallo l'aereo abbassa di colpo il muso come se cercasse di recuperare la velocita' e l'energia per volare;
- per uscire dallo stallo semplicemente smetto di tenere tirato il volantino (comando neutro) e contemporaneamente applico potenza;

Se per caso spingo il volantino avanti, l'aereo si mette in picchiata (dive) ed accelera repentinamente: esco dallo stallo, ma acquisto velocita' in eccesso rischiando di uscire dai limiti operativi; in questa brutta situazione un intervento brusco sui comandi puo' complicare le cose (tiro di colpo il volantino rientrando in stallo, p.es.).

Con il Cessna 172 un recupero da stallo si fa in 50 piedi.

- statica e dinamica: sono i sensori che alimentano la lettura dell'altimetro e della velocita'.

La presa "statica" e' un "buco" che rileva la pressione atmosferica; l'altimetro infatti e' un barometro che, al variare della pressione esterna muove le lancette su una scala analogica che rappresenta l'altitudine; per avere letture sensate l'altimetro va sempre regolato su una pressione di riferimento (p.es. se contatto per radio la torre di Linate, loro mi daranno varie informazioni: pista in uso, vento, ... e la regolazione dell'altimetro valida in quel momento).

La dinamica e' il famoso tubo di Pitot: sente la pressione d'impatto data dal movimento nell'aria; l'indicatore di velocita' e' semplicemente una lancetta alimentata da tale pressione piu' una correzione (in realta' fenomeni fisici soprattutto in alta velocita' rendono il discorso molto complicato, si dovrebbe parlare di velocita' indicata, velocita' calibrata, correzioni per altitudine, densita' e temperatura...).

Infine: in aviazione "quota" non e' un termine proprio; l'aereo vola per altezza, altitudine o livello.
- altezza: elevazione rispetto al suolo sorvolato;
- altitudine: elevazione rispetto al livello medio del mare
- livello: elevazione rispetto all'isobara standard corrispondente a 1013mbar; il livello viene sempre indicato in centinaia di piedi (FL380 = 38000 piedi); si vola per livelli solo al di sopra di 3500 piedi di altitudine ed in spazi aerei controllati.

Perche' si vola per livelli? semplice: siccome ho detto che l'altimetro in realta' lavora sulla pressione atmosferica, i voli in quota per ovvie ragioni di coordinamento devono trovare un riferimento comune a tutti (se volo da Milano a New York e dico che sono a 20mila piedi, voglio essere sicuro che i miei 20mila siano la stessa altitudine per tutti gli altri traffici in rotta).
Bene: una volta decollato da Milano, superata una ben precisa altitudine, impostero' l'altimetro sul riferimento 1013 e cosi' restera' fino all'arrivo (dove, sceso sotto un ben preciso livello, regolero' di nuovo e mi portero' all'atterraggio volando per altitudini).

Se sembra complicato, cercate di capire che ho tentato di concentrare in un post due mesi di lezioni teoriche sul volo.
Fate pure domande.

[S-Bahn]

Domanda stupida.
Non si prende in considerazione l'esistenza dei GPS che hanno copertura praticamente su tutta la terra e indicano oltre alla posizione anche con precisione velocità e altitudine?

[AlphaPapa]

Absolutely not!

Il GPS non può essere usato come strumento primario per la navigazione per due motivi:
- è sotto controllo militare e può essere spento secondo necessità, diversamente dalle radioassistenze aeronautiche (anch'esse molto precise: un'accoppiata VOR/DME permette di sapere con precisione velocità e distanza da una determinata stazione)
- tutte le procedure di volo fanno riferimento alla IAS, che è la velocità del velivolo nell'aria ed è l'unico parametro di riferimento per capire quanto si è vicini o lontani dai limiti operativi; viceversa la GS (ground speed) è poco utile perchè influenzata dal fattore vento.

Il VOR (VHF Omnidirectional Range) è l'equivalente di un faro marittimo. E' una stazione radio che trasmette su una frequenza fissa (in banda aeronautica, tra i 108 e i 117,975MHz) un segnale che permette (a) di capire dov'è la stazione e (b) per determinare lo scostamento fra la direzione voluta per avvicinarmi/allontanarmi dalla stz e la direzione effettiva.
Il DME (Distance Measuring Equipment) è in genere accoppiato ad un VOR e permette di stabilire la distanza dalla stazione (ed anche la velocità a cui mi avvicino/allontano).

(spiegata a parole è complicata; vista direttamente in aereo è più facile da capire).

[skeggia65]

VOR e DME però hanno il difetto di non coprire tutto il globo, dato che sono stazioni radio basate a terra, giusto?
Il GPS invece non ha questi problemi. Non che si possa utilizzare come strumento di navigazione primario, ma come "accessorio" nemmeno? Sulla reale possibilità che possa venire disattivato ho seri dubbi: attualmente quasi tutto il naviglio mercantile mondiale si affida al GPS per la navigazione. Se venisse disattivato, ci troveremmo nel giro di poche ore un bel po' di navi incagliate o in collisione tra loro. Non credo esistano attualmente marinai non militari avvezzi all'utilizzo di bussole e sestanti.
Per non parlare di qualche milione di automobilisti che senza navigatore satellitare non riesce più a trovare nemmeno il cesso di casa sua e, se dovesse casualmente trovarlo, avrebbe poi seri problemi a trovare il proprio deretano.

[S-Bahn]

Non sappiamo cosa sia successo in questo incidente ma se il problema fosse stato quello di capire velocità e quota i dati del GPS avrebbero risolto la situazione.
Comprendo benissmo il problema della velocità del vento (sono andato a vela fin da ragazzo!) ma la differenza di velocità rispetto alla terra, anche nell'eccezionale caso di incappare una jet stream di 300 Km/h a 12000 metri, è tale da mandare in stallo un aereo che vola a 850 Km/h? Dubito molto ma molto.
Continuo a non capire lo stallo, dev'essere successo qualcosa d'altro. Altrimenti si sarebbero comportati come un automobilista che in rettilineo su strada asciutta improvvisamente sterza fino a ribaltarsi.

[O 303]

Il problema del mancato uso del GPS in aeronautica dovrebbe essere piuttosto evidente, perchè la velocità (relativa) ala-aria è solamente quella locale e può differire anche di molto dalla velocità a terra GS. Non si può fare un paragone con la nave perchè la nave, pur potendosi trovare (e ci si trova, talvolta) all'interno di correnti marine che la spingono o la frenano, galleggia sempre e comunque, anche se si ferma. Il principio di galleggiamento è diverso dal principio di portanza. La nave si comporta più come un areostato che come un'aerodina, in più abbiamo la certezza che lavora tra due fluidi. L'aerodina invece lavora entro lo stesso fluido e sopratutto non usa il principio di Archimede per sollevarsi, perciò per lavorare, le sue parti idonee (solitamente le ali) a produrre portanza devono necessariamente sottostare ad alcuni limiti, uno di questi è la velocità "minima" che tecnicamente si intende come velocità di stallo. Se l'aereo è fermo sulla pista e contemporaneamente c'è una tempesta fortissima, lo si deve assicurare a terra mediante delle funi, altrimenti l'aria lo gira. Eppure è fermo rispetto al suolo. A che serve un GPS in tale condizione è evidente... a nulla.

[S-Bahn]

Sta di fatto che non è stato il GPS ad averli traditi ma tutto ciò che non doveva piantarli in asso.

[O 303]

No, guarda, il GPS proprio ad un aereo serve a poco.
Serve solo per sapere in che punto rispetto a terra ci si tova, ma non è di alcuna utilità per la navigazione aerea, salvo che tracciare le rotte e stimare le distanze e forse qualcos'altro di minor conto.
L'unico strumento adatto a dire che cosa succede all'aria fuori dell'aeromobile (per quanto concerne la velocità dell'aria) è il tubo di pitot. Per questo motivo i tubi di pitot sono generalmente più di uno (in genere sono tre) e lavorano secondo il principio del "due contro uno". E' difficile pensare a un guasto contemporaneo di tutti e tre i tubi, costruiti dalla Thales, c'è stato un grosso polemizzare a seguito di questo brutto incidente per la sostituzione dei tubi di pitot sugli A330 in favore di quelli costruiti dalla BFGoodrich, ma anche se sono un esterno all'ambiente, non penso che il problema sia nato nei tubi di pitot; l'ho pensato subito, è vero, ma già a settembre del 2009 non ne ero più certo, adesso addirittura sono scettico in proposito.
Appare evidente che l'A330 è un bestione comodo e docile che se si incavola però può diventare una brutta gatta da pelare... è possibile un mix di errori umani e non ottimale gestione dell'elettronica di bordo; un malfunzionamento (eccezzionale per non dire impossibile) anche di tutti e tre i tubi di pitot si può comunque gestire, i piloti sono preparati per farlo. Quindi deve essere successo qualcos'altro. Qualcosa che, forse, non era previsto nell'addestramento, giacchè volando in IFR tutto deve essere gestito strumentalmente e non era presumibilmente possibile vedere fuori alcunchè data l'ora, la posizione e il tipo di clima che il povero Airbus stava attraversando.
Certo è che l'impatto con il mare è avvenuto a velivolo integro, con una forte velocità verticale. Sono cose che sono state provate fin dal ritrovamento dei primi pezzi del relitto. Forte velocità verticale, assetto e compagnia brutta cantante significano lo stallo inequivocabile, oserei dire. E perchè con i motori al massimo, con l'assetto cabrato, comunque con tutto a bordo che (apparentemente) và tu finisci in stallo? Questo è ancora da capire, come è da capire perchè non si è potuti uscire dallo stallo, come è da capire che cosa non funzionava (umanamente e elettronicamente) mentre quel cavolo di altimetro stava dicendo "aiuto, stiamo andando giù, fate qualcosa" !!!

[AlphaPapa]

Il GPS invece non ha questi problemi. Non che si possa utilizzare come strumento di navigazione primario, ma come "accessorio" nemmeno?

Come accessorio si, già un sistema relativamente semplice come il G600 o il G1000 montato su aerei di aviazione generale (p.es. C172SP con G1000) integrano i dati GPS con i dati di volo per la gestione di flight plan automatici.

Altri sistemi prevedono l'integrazione del GPS con il Flight Management System per attivare procedure di estrema precisione dette RNP, ma il GPS rimane comunque un ausilio.

Comunque si vola con la IAS, sia con un C172 che con un A380.
Ti faccio un esempio: per me la velocità per l'atterraggio è 65 nodi IAS. Se atterro con 10 nodi di vento contro e mi fido della GS scopro di volare a 55 nodi. Sto per fare una frittata con un atterraggio in 2o regime? Recupero 10 nodi ed atterro veloce rischiando una cangurata e di usare un chilometro di pista per fermarmi?

[skeggia65]

Scusa l'ignoranza, ma un localizzatore GPS può essere utile?
La tecnologie GPS è totalmente inutile per i piloti, ma un aggeggio che dica al resto del mondo dove si trova l'aereo permetterebbe, in caso di incidente, di inviare le squadre ricerca & soccorso in modo più preciso. E' un fatto che i radiofari non coprono, per forza di cose, gli oceani. Difatti c'è voluto parecchio tempo solo per capire dove fosse caduto il 330.

[AlphaPapa]

Difatti c'è voluto parecchio tempo solo per capire dove fosse caduto il 330.

Le c.d. "scatole nere" hanno un localizzatore d'emergenza (anche aeroplanini come il C172 ce l'hanno): si chiama ELT (Emergency Locator Transmitter); e' un aggeggio a batteria che si attiva quando prende "botte" compatibili con un crash e trasmette segnali ben identificabili sulle frequenze di emergenza aeronautica e marittima.

Una volta che si riceve il segnale, localizzarne la sorgente e' facile.

Il problema e' che se il beacon localizzatore finisce sotto 3000m d'acqua assieme all'aereo, si fa fatica a tracciarlo: il problema di AF447 e' stato questo.

Miglioramenti nelle tecnologie di localizzazione si stanno gia' discutendo (p.es. scatole nere galleggiabili che possono essere espulse automaticamente dall'aereo, in modo che anche in pieno oceano siano ritrovabili).

[S-Bahn]

E' un commento "crudo" ma viene da dire che in casi del genere serve solo ad abbreviare i tempi dell'inchiesta e non certo a soccorrere qualcuno. Comunque sia meglio trovare i relitti prima che dopo o addirittura mai.

[AlphaPapa]

E' un commento "crudo" ma viene da dire che in casi del genere serve solo ad abbreviare i tempi dell'inchiesta e non certo a soccorrere qualcuno.

Nel caso specifico, un impatto con l'oceano in discesa a 10mila piedi/min (secondo quanto riferito dal BEA fra i dati significativi riscontrati nella fase terminale dell'evento) non so cosa lasci da poter soccorrere.

Per darvi un paragone, una discesa a 2000ft/min da' l'impressione di scendere come sassi; in emergenza da mancata pressurizzazione si arriva a scendere anche a 6mila piedi/min.

In altri casi, p.es. ammaraggio forzato, hai abbondanza di tempo per segnalare condizioni posizione intenzioni su tutte le frq di emergenza VHF/HF disponibili e quindi decidere una linea d'azione (che puo' anche essere dirigersi per ammarare vicino a naviglio operante nella zona).

[O 303]

@ S-Bahn, tieni conto che comunque è molto importante stabilire le cause di un disastro aereo perchè seve per evitare il ripetersi della situazione. Per farti un esempio, nel tristemente famoso "disastro di Tenerife" (il maggiore incidente aereo della Storia per numero di vittime) a seguito delle inchieste furono disposte nuove procedure tra le quali l'obbligo di ripetere il messaggio completo della Torre di Controllo prima di effettuare il decollo e utilizzare la parola "takeoff" solo per riferirsi a questo. Se così fosse stato fatto in precedenza, quell'incidente si sarebbe potuto evitare: era stato dato per scontato, infatti, la ricezione di una parte del messaggio che era stato sovramodulato, quindi non era stato completamente compreso dall'equipaggio, quindi i piloti avevano perduto una parte delle informazioni relativamente alla presenza di un altro aereo in pista !!! Non è servito a evitare le tante morti di quell'incidente, però potrebbe avere già evitato diverse ipotetiche collisioni in giro per il Mondo.