Your SlideShare is downloading. ×
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
In volo con l'elettronica
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×
Saving this for later? Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime – even offline.
Text the download link to your phone
Standard text messaging rates apply

In volo con l'elettronica

1,231

Published on

Fonte : Davide Scullino …

Fonte : Davide Scullino
Elettronica In

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
1,231
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
24
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. IN VOLO CON L’ELETTRONICAQ uello dell’aviazio- ne civile è il settore dei trasporti in cui più interessanti dei quali riguardano l’assistenza al volo (dal GPS ai siste- di DAVIDE SCULLINO si spende e si innova, mi di volo e atterraggio ed è stata sicuramente strumentale) ed il con- la sinergia fra crescita trollo di volo. In queste tecnologica e strategie pagine vi spiegheremo commerciali a regalarci come l’elettronica ha voli sempre più econo- cambiato gli aerei, in mici, senza pregiudicare special modo nei co- la nostra sicurezza. Dai mandi. primi aerei con ali in Il primo importante legno e tela, ai moder- automatismo adottato nissimi Boeing 787 negli aerei civili è stato Dreamliner e Airbus il pilota automatico,A320 NEO, di acqua nato per sollevare i sotto i ponti, o meglio piloti dall’onere di“d’aria sotto le ali”, ne compiere centinaia è passata molta; ma le di manovre ripetitive novità più consistenti durante i lunghi viaggi; in fatto di aeromobili si inizialmente basato su devono all’elettronica sensori (anemometri, e sono state sviluppate variometri, bussole, negli ultimi decenni. altimetri tradizionali) e Così nel settore aero- attuatori meccanici, oggi nautico è nata l’avionica, è un complesso sotto- ossia l’elettronica di sistema elettronico che bordo, che comprende collabora con il compu- numerosi sistemi, i più ter di bordo in maniera82 Dicembre 2011 / Gennaio 2012 ~ Elettronica In
  • 2. Tecnologia Dai fratelli Wright ad oggi, scopriamo come si sono evoluti i sistemi di bordo grazie a circuiti elettronici che assistono i piloti per garantirci voli sempre più sicuri e confortevoli, ma anche più ecologici.più o meno decisiva. lasso di tempo) e la rotta dellismo e l’elevatore.Nel pilota automatico da seguire, quindi il La rotta viene controlla-si impostano parametri computer interviene sui ta agendo sul timone ecome l’altitudine da comandi per soddisfare sugli alettoni. In moltimantenere, la velocità le richieste; ad esempio, aerei è previsto l’auto-di crociera desiderata, per il rateo di salita YAW (yaw= imbardata),il rateo di salita o di gestisce automaticamen- ossia un automatismodiscesa (climb/descent te la manetta dei motori che coordina il movi-ratio, ossia di quanto (automanetta) azionan- mento degli alettoni conl’aereo debba salire o dola con servomotori quello del timone, inscendere in un certo simili a quelli da mo- virata; questo sistema Elettronica In ~ Dicembre 2011 / Gennaio 2012 83
  • 3. può essere usato anche senza in- serire l’autopilota ed è realizzato Strumenti di ieri e di oggi comandando timone ed elevatori mediante sistemi elettroidraulici Salendo a bordo di un moder- quota di volo il tubo di Pitot o elettromeccanici. no velivolo e guardando qual- riporta un’apertura in basso, L’autopilota serve solo dopo il che foto degli storici aerei del dove entra aria alla pressione decollo e prima dell’atterraggio, secondo dopoguerra, appare atmosferica, indipendente anche se i moderni velivoli dotati subito una differenza: quegli dalla quota. Tale pressione di GLS molto precisi potrebbero strumenti a lancetta e la bus- viene sottratta a quella dovuta atterrare con esso. Il compito sola, i manometri ecc. sono alla velocità e si ottiene così dell’autopilota è oggi più faci- stati tutti rimpiazzati da grandi un’indicazione che non dipen- litato che mai, grazie alla LCD che riportano tutti i dati de dalla quota. forniti dal computer di bordo. Oggi è cambiato un po’ tutto: disponibilità a bordo di Un tempo si volava guardan- l’orizzonte artificiale viene rile- piattaforme integrate do l’orizzonte artificiale per vato con accelerometri MEMS, (ADIRS) in grado di valutare il pitch (beccheggio) mentre il variometro e l’alti- rilevare e trasmet- ed il rollìo, controllando la rotta metro si basano su trasduttori tere al computer le sulla bussola e verificando piezoelettrici di pressione; il variazioni di rotta, di nell’altimetro la propria altitu- tutto può essere fatto con un inclinazione, ma anche dine; altri preziosi strumenti accelerometro (l’accelerome- di velocità ed accelera- come l’indicatore di velocità tro misura l’accelerazione di zione: parliamo di girosco- (airspeed o anemometro, che un corpo lungo una direzione) dir si voglia) ed il variometro a tre assi. Si usano anche pi, accelerometri a tre informavano, rispettivamente, giroscopi, che misurando la assi, che consentono sulla velocità relativa e sulla rotazione di un corpo su di un di percepire la rota- variazione di quota, ossia il asse, permettono di valutare zione (virata) il rollio rateo di salita o discesa. La le variazioni di rotta rispetto (roll) e l’inclinazione bussola saprete certo come alle impostazioni; la combina- del muso (pitch) con funziona: un ago magnetizzato zione di più giroscopi permette grande precisione ed punta il Nord terrestre; l’oriz- di ottenere indicazioni su tutti affidabilità. Per quanto zonte artificiale è un po’ come gli assi. riguarda il controllo dei la bolla del muratore, cioè Per la velocità potrebbe prov- contiene una sfera sospesa vedere il GPS, ma al momento motori, nei velivoli con con due linee ortogonali che il segnale non è sufficiente- propulsione a turbo- seguono il livello del mare ed mente preciso, quindi si usano elica o turbogetto e indicano quindi se l’aereo si ancora i tubi di Pitot, seppure turbofan, da decenni sta inclinando lateralmente la pressione agisca non più viene svolto elettro- longitudinalmente. L’altimetro su un sistema pneumatico nicamente mediante i funziona rilevando la pressio- ma piuttosto su trasduttori FADEC (Full Authority ne atmosferica statica, mentre piezoelettrici. Digital Engine): si tratta di l’indicatore di velocità sfrutta Comunque, per ragioni di sicu- unità a microprocessore il tipico tubo di Pitot, ossia rezza nei cockpit rimangono una sonda che prende l’aria alcuni comandi tradizionali: si che governano in modo frontalmente e in base alla tratta dell’orizzonte artificiale ottimale i parametri pressione che essa esercita su e dell’altimetro, oltre all’in- di esercizio, la com- una membrana comanda un dicatore del carburante e ad bustione, il raffredda- indicatore a lancetta; siccome altro che, in caso di avaria del mento e la lubrifica- la pressione varia, a parità computer e di conseguente zione, regolando anche di velocità, con la consisten- oscuramento della strumen- il numero di giri delle za dell’aria, per evitare che tazione LCD, possa fornire le turbine sulla base delle l’indicazione sia falsata dalla indicazioni essenziali.84 Dicembre 2011 / Gennaio 2012 ~ Elettronica In
  • 4. richieste della manetta governata nelle cabine dei moderni aerei ci tura viene risucchiata aria, chedal pilota o dell’automanetta del sono grandi display LCD, spesso comanda un sensore di pressionepilota automatico. Sono un po’ touch-screen, che riepilogano collegato all’allarme in cabina.come le centraline elettroniche dati come direzione, rotta, veloci- Altri sensori importanti sonodelle automobili. tà, rateo di salita, giri dei motori, quelli posizionati sui carrelli per posizione rispetto all’orizzonte in rilevare l’atterraggio; sono statiTANTI SENSORI, MENO TIMORI rollio e salita/discesa e che sono implementati dopo un incidenteUn altro grande passo avanti funzionali interfacce bidireziona- occorso ad un Boeing 757, in cuiverso l’affidabilità è stato fatto li tra pilota e aereo. in un motore si attivò il reversecon l’installazione di unità di dia- Tra i sensori possiamo consi- con il conseguente avvitamentognostica che riportano in cabina derare anche l’allarme di stallo, in volo. Oggi, il reverse, ossia il(cockpit, se preferite gli inglesi- adottato da diversi decenni sistema (basato su convogliatorismi...) le condizioni dei moltepli- sugli aerei di linea e collegato ad che aprendosi dirigono il flussoci parametri che in un moderno un avvisatore acustico o ad un di gas dei turbogetti in avanti)liner vanno tenuti sotto controllo; attuatore a vibrazione montato che inverte la spinta dei motoriproprio il computer ha permesso nel volantino del pilota o anche dopo l’atterraggio per dare, insie-di far volare grandi aerei con due del primo ufficiale (nel DC-10 e me agli aerofreni, la prima ener-soli piloti (comandante e primo nell’MD-11) in modo da perce- gica frenata (senza essi, la corsaufficiale, che siede normalmente pirne la vibrazione. I rilevatori di di atterraggio sarebbe eccessiva ea destra del comandante) rispar- stallo sono basati, ad esempio, su richiederebbe piste lunghissime)miando l’ingegnere di volo, ossia una piccola paletta montata un si può attivare solo dopo che unquel membro dell’equipaggio po’ sotto e dietro al bordo d’en- sensore elettromeccanico rilevache aveva il compito di leggere la trata dell’ala; per piccoli angoli l’appoggio a terra del carrellomiriade di strumenti e spie collo- di attacco (l’angolo di attacco è principale.cati a lato della parte posteriore quello che la linea longitudinaleo laterale della cabina (nonché dell’ala forma con la direzione DAI TIRANTI AI FILI ELETTRICIcontrollare l’attività dei motori) dell’aria) la linea di ristagno Fino a qualche decennio fa, ie che è sparito con l’entrata in dell’aria si trova davanti alla comandi del pilota venivanoservizio, ad esempio, dell’A300, paletta, che perciò viene spinta trasmessi alle superfici di con-del Boeing 767 e dell’MD-11. indietro, mentre ad alti angoli di trollo dell’aereo mediante tirantiI moderni velivoli hanno sensori attacco (rischio di stallo) la linea e cavi metallici; oggi, nella grannelle superfici di controllo per di ristagno si sposta sotto e dietro, parte degli aerei i comandi dallarilevare gli sforzi, nelle stive e sotto l’ala, superando la paletta cabina di pilotaggio si trasmetto-in cabina per registrare la pres- ed attivando l’interruttore chesione atmosferica, all’esterno per comanda l’avvisatore dileggere la temperatura dell’aria stallo in cabina. Une valutare il rischio di congela- secondo tipo di sensoremento delle superfici di controllo, si basa sulla pressionenelle ruote dei carrelli per rile- esercitata dall’aria sullavare la pressione delle gomme, superficie alare ed allonei motori per monitorare ogni scopo viene posizionatogenere di parametro (temperatura, appena sotto il bordogiri, avarie di vario genere). I dati d’entrata dell’ala; perdi gran parte di essi confluisco- piccoli angoli di attacco,no su pannelli multifunzione il bordo d’entrata è unache ormai sostituiscono lancette zona di bassa velocità ee indicatori meccanici, i quali alta pressione, mentrerimangono come backup di quando l’angolo d’at-sicurezza per alcuni parametri tacco diventa tale da farvitali quali velocità, altitudine, rischiare lo stallo, diventaorizzonte artificiale, livello del una zona di alta velocitàcombustibile nei serbatoi, pres- e bassa pressione. In questosione dell’olio dei motori. Oggi caso, attraverso un’apposita aper- Elettronica In ~ Dicembre 2011 / Gennaio 2012 85
  • 5. Gli aerei volano sfruttando quel feno- meno detto “portanza”, che si genera sulle ali per effetto della differenza della velocità dell’aria che scorre sotto (intradosso) rispetto a quella cheno mediante cavi elettrici. Nor- l’MD-80 della McDonnel Douglas, passa sopra (extradosso); a produrre la portanza concorre anche il fatto che lemalmente il controllo del volo si tutt’oggi uno dei preferiti dai pilo- ali sono normalmente più alte verso laottiene mediante comandi primari, ti di linea. Il principio della servoa- parte anteriore rispetto alla posteriore eche sono il volantino per salire (ca- letta è semplice: posta all’estremità che perciò l’aria investe l’intradosso ten-brare) o scendere (picchiare) e per dell’elevatore, per esempio, quan- dendo a sollevare l’ala. Naturalmenterollare in senso orario o antiorario, do il pilota aziona il volantino essa tutto ciò accade in movimento, quindi serve un motore che faccia muovereovvero la “manetta”, per coman- si muove nella direzione opposta l’aereo in avanti.dare i motori. Nei piccoli aerei e a quella richiesta, in modo che la Una volta sollevato da terra, il velivoloanche in quelli di medie dimensio- forza esercitata dall’aria spinga vola sospeso sulle ali, ma occorre unni costruiti dalle origini dell’avia- nel verso desiderato la superficie contrappeso che permetta di dirigerlozione ad una trentina di anni fa, di controllo; per esempio, solle- su o giù: parliamo non di un contrap-il pilota, agendo su volantino e vando la servoaletta l’elevatore peso meccanico ma di un sistema aerodinamico, che consiste nello sta-pedaliera, muoveva le superfici di viene spinto verso il basso. La cosa bilizzatore; quest’ultimo è formato dacontrollo mediante tiranti rigidi o facilita di molto il compito del pi- due piccole ali, simmetriche e centratecavi in acciaio; col crescere di peso lota, perché la servoaletta è piccola rispetto a quelle di sostentamento, lae dimensioni, ma anche della velo- rispetto alla superficie di controllo cui inclinazione determina uno sforzocità di crociera, sale considerevol- da azionare, perciò azionabile con sull’asse trasversale delle ali facendomente lo sforzo richiesto al pilota, minimo sforzo. orientare il muso in su o in giù. Negli ae- rei di linea lo stabilizzatore si posizionache per contrastare la resistenza Col crescere delle dimensioni, finemente mediante il comando TRIM,dell’aria (cioè la spinta originata anche questo sistema si è rivelato che si regola a seconda della distribu-sulle superfici di controllo per rea- poco efficiente: un Boeing 747 zione del carico davanti e dietro alle ali,zione al movimento nell’aria) deve difficilmente si sarebbe potuto della velocità e quota di volo. Ma chiesercitare uno sforzo consistente. controllare così, senza contare che decide se far cabrare (tirare su il muso e quindi far salire l’aereo) o picchiareIn un primo tempo il problema è realizzare i tiranti per arrivare dal- (puntare il muso in basso e scendere) èstato risolto amplificando la forza la cabina alla coda di un giganteesercitata dal pilota mediante leve del genere, lungo oltre 70 metri,vantaggiose, che però implicavano sarebbe stato problematico; quindil’aumento dell’escursione dei co- per trasmettere i comandi si è fatto azionamenti dei comandi che par-mandi; poi sono arrivati servosi- ricorso a circuiti idraulici dotati di tono dalla cabina. Sembra strano,stemi meccanici come ad esempio servovalvole, ossia valvole coman- ma tiranti e tubazioni che corronole servoalette, capaci di muovere date dal volantino e dai pedali per avanti e indietro per un aereo dile superfici di controllo per effetto aprire il circuito dell’olio in pres- 50÷70 metri pesano tonnellate! dell’aria, montate nei sione in modo che, tramite pistoni Il primo passo in questa direzione piani di coda di idraulici, muovesse le superfici di è stato fatto con il Fly-By-Wire (ab- aerei come controllo. Questo sistema è stato breviato, FBW) un sistema deriva- adottato per anni su aerei di linea to dall’aviazione militare (il primo (o liner, come vengono chiamati aereo ad adottarlo fu l’F-16) intro- usualmente) di medie e grandi dotto negli aerei civili dall’Airbus, dimensioni, quali ad esempio che consiste nel sostituire i coman- l’Airbus A300, McDonnel Douglas di meccanici con quelli elettrici. DC-10, MD-11 eccetera. Il sistema fu la scommessa che Sebbene funzionale, il comando l’allora giovanissima (nacque nel idraulico è stato da tempo messo 1970) Airbus fece per recuperare in discussione qualche decennio il divario di competenze esistente fa, quando i progettisti di aerei si fra essa e costruttori storici come sono posti il problema di rispar- Boeing, Lockheed e McDonnel miare peso ed hanno pensato di Douglas e per guadagnare quote farlo, oltre che sostituendo parti di di mercato; permise di realizzare metallo con analoghe in materiali aerei più leggeri, economici e facili compositi (cominciò l’Airbus con da pilotare, peraltro con costi di la deriva dell’A300, che impiegava formazione ridotti. Ciò invogliò bulloni di acciaio alternati ad altri molte compagnie aeree ad orien- di composito), alleggerendo gli tarsi verso le sue macchine.86 Dicembre 2011 / Gennaio 2012 ~ Elettronica In
  • 6. I comandi dell’aereol’elevatore (detto anche timo- questo sistema c’è un’alettane di profondità o elevone) verticale passante per lache è la parte posteriore del- linea mediana longitudinalelo stabilizzatore, resa mobile del velivolo, che serve a te-in modo da poterla far ruota- nere dritto l’aereo, impeden-re verso l’alto o verso il basso dogli di virare e rollare (ossiasu una cerniera; l’elevatore inclinarsi su un fianco). Laviene comandato dalla barra parte terminale di questao volantino: tirando verso il “pinna” (detta tecnicamentepilota l’elevatore flette verso deriva) è mobile e incernie-l’alto e l’aereo sale di quota, rata in modo da poter spor-mentre spingendo in avanti gere a sinistra o a destra;l’elevatore si abbassa e la quest’aletta oscillante è ilcoda del velivolo viene spinta rudder o timone di direzioneverso l’alto facendo “mettere (o semplicemente timone)giù” il muso e quindi scen- e funziona così: spostandosidendo di quota. verso destra l’aria spinge la alette, chiamate alettoni, in rullaggio, il comando degliAltro problema: deciso coda in direzione opposta e incernierate nelle parti po- alettoni normalmente agiscecome far salire o scendere punta il muso dell’aereo a steriori delle ali e funzionanti anche sul carrello.l’aereo, c’è il problema di destra, mentre verso sinistra come elevatore e timone e La presenza dell’elettronicadove dirigerlo, cioè farlo spinge la coda a destra e fa comandate dalla barra o vo- ha permesso di realizzare lavirare a destra o sinistra; virare a sinistra. Il timone lantino; in quest’ultimo caso, funzione auto-YAW, ossia ila terra ciò viene fatto con si comanda con due pedali, girando il volante a sinistra si coordinamento degli alettoniil carrello girevole (quello resi solidali da una barra e solleva l’alettone dell’ala de- con il timone, che normal-anteriore negli aerei di linea disposti ai piedi del pilota: stra e si abbassa quello della mente il pilota effettua dacon carrello triciclo, o quello spingendo il pedale sinistro sinistra, facendo inclinare sè; tale manovra si rendeposteriore nei piccoli velivoli l’aereo vira a sinistra, mentre l’aereo allo stesso modo, necessaria perché in viratatipo Cessna o Piper, dotati verso destra si ottiene la mentre girando il volantino l’ala interna alla traietto-di carrello biciclo) mentre in virata a destra. a destra succede l’opposto ria curva perde portanzavolo deve pensarci ancora il Il movimento del velivolo sul (l’alettone sinistro si abbassa e l’aereo tende a piegarsipiano di coda, ovvero la parte terzo asse, ossia l’inclina- e quello destro si alza) su un lato (scivolata d’ala)che contiene stabilizzatore zione in senso orario o an- facendo rollare verso destra. quindi usando gli alettoni sied elevatore: nel centro di tiorario, si ottiene con delle A terra, quindi in manovra e raddrizza. Dopo le prime incertezze, altri co- comandati dalla cabina di pilo- particolarmente avverse o volo struttori hanno seguito l’esempio taggio non presenta più rischi di a velocità eccessiva, a compiere dell’Airbus, tant’è che oggi molti quelli insiti nei sistemi meccanici e manovre che possono compro- aerei non hanno più tiranti, am- idraulici, anche perché, per garan- mettere strutturalmente l’aereo e plificatori di sforzo o servoalette e tire la massima sicurezza, i circuiti danneggiare, ad esempio, il piano le superfici di controllo vengono elettrici sono sdoppiati ed anche di coda o il timone. Per ovviare a governate mediante segnali elettri- triplicati (per esempio sulle più questo inconveniente sono state ci inviati tramite cavi ad attuatori recenti versioni dell’Airbus A340). escogitate varie soluzioni: la prima elettroidraulici o elettromeccani- Sostanzialmente un FBW funziona la pensò l’Airbus per i primi A320 ci (ad esempio Airbus A318 ed così: nei comandi sono inseriti e consisteva in un sistema di molle A319), i quali azionano tali superfi- potenziometri, encoder o sensori inserito nella cloche per irrigidirla ci di controllo. La sostituzione dei magnetici per rilevarne il movi- man mano che la si sposta verso comandi meccanici con fili elettrici mento; i segnali ricavati da essi il fine-corsa; indubbiamente una ha permesso di alleggerire i veli- vengono amplificati in corrente tecnica assai discutibile. voli e ridurre i consumi, mante- ed inviati a dei servomotori posti In un secondo tempo il force- nendo un rapporto accettabile tra sugli azionamenti delle superfici feedback è stato rilevato mediante rischi e benefici. di controllo o alle elettrovalvole. sensori elettrici di sforzo (ad L’unico vero difetto del Fly-By- esempio trasduttori di pressione FBW: UN SISTEMA, Wire, è l’assenza del force-feedback piezoelettrici) posti sulle superfici DIVERSI SVILUPPI (ritorno di forza) ossia il fatto che di controllo, trasmettendo i segnali Il Fly-By-Wire è stato sviluppato il pilota, mancando un collega- corrispondenti direttamente sui co- in vario modo, anche se viene tut- mento meccanico tra i comandi e mandi (dove contrastano, median- tora visto con occhio critico soprat- le superfici di controllo, non sente te masse centrifughe o attuatori tutto per come è stato sviluppato qual è l’entità dello sforzo compiu- elettromagnetici, la forza eserci- dall’Airbus. In realtà sostituire i to da queste ultime, il che porta, in tata dal pilota per trasmettere la meccanismi con attuatori elettrici caso di condizioni atmosferiche sensazione dello sforzo compiuto: Elettronica In ~ Dicembre 2011 / Gennaio 2012 87
  • 7. Fly-By-Wire: Airbus e Boeing a confronto di controllo, per azionarle, i computer, chiamato ELAC) il costruttori si sono spinti oltre. quale può agire in tre modi, a In particolare, l’Airbus (prima seconda delle impostazioni. ad adottarlo nel suo A320) Il computer, ampiamente partendo dalla considerazio- ridondato (ci sono computer ne che un sistema elettrico di backup...) normalmente può facilmente interagire con elabora le richieste del pilota un computer, ha sviluppato in e, sulla base dei dati desunti realtà un governo compute- dall’unità di acquisizione dei rizzato dei propri velivoli; in parametri di volo (ADIRU, pratica negli Airbus 318, 319, Air Data Inertial Reference 320, 321, 330, 340 e 380, al Unit) e dell’inviluppo di volo posto del canonico volantino consigliato, all’occorrenza c’è un joystick a lato del sedi- corregge le richieste, coman- le di ogni pilota (detto, non a dando l’aereo come ritiene caso, sidestick) che comanda opportuno; inoltre coordina elevatore (avanti e indietro) il movimento degli alettoni e Schema dei comandi FBW dell’Airbus A340. ed alettoni (sinistra e destra) del timone in virata (auto- mentre rimane la pedaliera YAW) ed aggiusta il TRIM in che gestisce il timone di dire- funzione della distribuzioneLa vera rivoluzione portata za) e condotti idraulici per zione. Questi comandi forni- del carico, della quota e velo-dall’elettronica nell’aero- diverse decine di metri dalla scono segnali elettrici letti da cità. In sostanza, se il pilotanautica è il Fly-By-Wire, che cabina alle ali ed al timone, un computer chiamato FCDC, chiede una cabrata di 40° econsiste nel trasmettere significa sprecare carico utile. cioè Flight Control Data il computer ritiene che all’at-i comandi dagli organi in Sebbene per realizzare un Concentrator (per elevatori tuale velocità ciò possa por-cabina alle superfici di Fly-By-Wire basti disporre dei ed alettoni provvede un altro tare allo stallo o compromet-controllo mediante segnali sensori nei comandi in cabi-elettrici. Osannato dai suoi na e inviare i segnali elettricifautori e deprecato da chi lo ricavati ad attuatori postivede come l’inizio della fine nelle vicinanze delle superficidell’arte di pilotare, è statoun passaggio epocale e quasiobbligato, in quanto ha per-messo di ridurre il peso degliaerei, soprattutto di quelli digrandi dimensioni, nei qualifar correre tiranti (duplicati Schema di principio dei comandi dei moderni Airbus.per garantire la ridondan- un sistema come quello della console per videogiochi Wii o inviandoli al computer di bordo a 150 nodi a ±3,5° da 350 nodi in posizione di riposo, trasmetten- e facendoli mediare da esso su). Purtroppo, se il computer do indipendentemente al pilota prima di mandarli ai comandi. va in avaria il pilota non riesce a segnali corrispondenti allo sforzo. Quest’ultimo è il caso tipico degli percepire lo sforzo cui sottopone Il Fly-By-Wire è stato sviluppato Airbus, dove il computer verifica le superfici di controllo. Tale ri- essenzialmente secondo due anche l’eseguibilità dei comandi: schio non sussisterebbe nei FBW filosofie; quella Airbus vede un ad esempio limita l’escursione puri, dove servocomandi azio- coinvolgimento attivo totale del del timone al crescere della nano le superfici di controllo e computer, che non solo governa velocità (nell’A340, da ÷31,6° fino sensori rilevano il loro ritorno in la trasmissione dei comandi, ma 88 Dicembre 2011 / Gennaio 2012 ~ Elettronica In
  • 8. tere strutturalmente l’aereo, recenti modelli Airbus, ossiaimposta l’angolo di salita al A340-600 ed A380, tutti imassimo consentito. Questa comandi principali (timonemetodica, chiamata anche e TRIM sono meccanici,Normal Law, è quella vigente mentre alettoni ed elevatoredurante i voli in condizioni hanno un circuito elettriconormali; esiste poi il livello a di scorta) hanno un backup,protezione ridotta, chiama- ossia possono saltare ilto Alternate Law, in cui il computer in avaria. In teoria,pilota può escludere alcune per atterrare bastano TRIM eprotezioni e che si inserisce timone, almeno in condizioni Il sistema Boeing prevede laautomaticamente quando i meteo favorevoli. possibilità di assistere il pilotasensori determinanti ai fini I dubbi sollevati dal sistema e correggerne i comandi, madel controllo automatico for- Airbus sono tanti, primo fra può essere completamenteniscono segnali inattendibili tutti quello che riguarda la ne, (mentre i Boeing sono disinserito: insomma, mentreo si guastano: tipico è il caso formazione dei piloti - secon- stati tutti progettati da zero) negli Airbus i comandi entranodei tubi di Pitot, senza il cui do alcuni - non preparati per e minori spese di formazio- nel computer e da lì escono,segnale (condizione unrelia- affrontare situazioni del ge- ne, dato che l’aereo è reso nei Boeing FBW i comandi sonoble IAS) l’ADIRU si blocca ed nere: l’incidente dell’AF447 più semplice e perché le sue semplicemente assistiti ed ilil computer di bordo abban- lo ha messo in luce ed il prestazioni aerodinamiche computer può essere comple-dona il velivolo nelle mani rapporto conclusivo del BEA possono essere corrette dal tamente escluso. Dunque, ildel pilota, lasciandogli il (Bureau d’Enquetes et de computer. Il dubbio è cosa Fly-By-Wire Boeing è una sortacontrollo diretto (Direct Law). Analyses) suggerisce di inse- accade quando il pilota deve di autopilota evoluto, nulla più.Diversi Airbus A330 e A340 rire, nel training dei piloti, la fare i conti con le differenze. Inoltre la Boeing, come tutti glihanno manifestato problemi simulazione del volo in condi- Più cauto è stato l’approccio altri costruttori che hanno spo-del genere e in qualche caso zioni atmosferiche difficili della Boeing, che ha esordito sato la filosofia del Fly-By-Wire,si è sfiorata la tragedia. Nota- senza l’aiuto del computer nel suo sviluppo del FBW ha mantenuto il tradizionalete che le ADIRU sono ben tre e con l’avaria delle ADIRU, con il 777, uno dei modelli volantino, che per molti pilotied ognuna si sostituisce alle che nell’incidente si sono più diffusi al mondo grazie ai è più maneggevole nelle fortiprecedenti se queste vanno disattivate una dopo l’altra. bassi consumi dei suoi due turbolenze, se non altro perchéin avaria. In caso (impro- Senza contare che l’aiuto del (le norme ETOP consentono si può afferrare con due manibabile) di guasto totale del computer permette di pilota- l’impiego in voli transoce- ed è centrato rispetto al sedile.computer, i comandi primari re aerei diversi con una sola anico con 2 soli motori) Ancora, nel FBW della Boeingdivengono inefficaci; per abilitazione; questo è stato giganteschi motori General la condizione di unreliable IASevitare il peggio sono stati uno dei punti di forza della Electric GE90, che lo rendo- viene semplicemente segnalataprevisti comandi di backup, politica commerciale Air- no più economico del diretto al pilota, mentre nell’Airbusche fino ai primi modelli bus: costi ridotti dei velivoli concorrente: il quadrimotore disinserisce il comando compu-dell’A340 erano il TRIM ed (anche perché A330 e A340 A340-600 (l’Airbus lavora terizzato dell’aereo e porta inil timone, azionati mecca- sono l’A300 allungato e con alacremente al suo nuovo bi- Direct LAW o, peggio, prima dinicamente tranne quando ali e motori diversi), il che ha motore A350 per riprendere farlo può indurre il computer adsi è in Normal Law. Nei più ridotto i costi di progettazio- la quota di mercato persa). alterare l’assetto di volo. la subordina alla loro effettiva notturni. Il grado di intervento del tutti i comandi principali, ossia ti- eseguibilità, valutata in base ai computer può essere ridotto fino mone, elevatore ed alettoni; così se parametri caricati nel software. Il al pieno controllo manuale, anche saltano tutti i computer c’è sempre governo in volo è affidato ad un se in questa modalità in realtà i la linea diretta, anche se manca il computer più due di riserva, che comandi passano sempre dal com- force-feedback ed il pilota deve difficilmente vanno tutti insieme puter, che però non li filtra. Per evitare manovre brusche. in avaria, anche se alcuni incidenti scongiurare il pericolo che in caso Anche la Boeing ha intrapreso la riguardanti Airbus A330 (passati di totale avaria del computer i strada del Fly-By-Wire, ma con in sordina o quasi...) lasciano comandi si interrompano e l’aereo maggior cautela: infatti, pur aven- qualche dubbio ed il più eclatante diventi ingovernabile, nei primi do adottato il sistema nei B737 NG di questi, accaduto all’Air France A320, nonché in tutta la serie A330 (dove c’è il backup meccanico), AF447 nel 2009, pone tanti interro- e negli A340-200, 300, 500, è stato B777, nel 787 Dreamliner e nel gativi. previsto un backup per il TRIM nuovissimo B747-8 (efficientissi- Il computer principale dei moder- dell’elevatore ed il timone: questi mo sul piano energetico, tanto da ni Airbus media i comandi del pi- comandi sono trasmessi meccani- consumare circa il 10 % meno del lota e può correggerli, rendendo di camente dalla rotella del TRIM e diretto concorrente, l’A380) lascia fatto più sicuro e facile il governo dalla pedaliera alle rispettive su- al computer il ruolo di assistente e dell’aereo e sollevando il pilota da perfici di controllo. Nei più recenti non impernia su di esso il governo operazioni ripetitive che possono A340-600 e nel gigantesco A380, il dell’aereo, che resta al pilota. Per stancarlo, specie nei lunghi voli backup elettrico è stato esteso a esempio, nel 777 viene adottato un Elettronica In ~ Dicembre 2011 / Gennaio 2012 89
  • 9. Il motore? Ci pensa il FADECI motori sono una parte tura ecc. Fare tutto questo, parametri sulla base della valutando densità dell’aria,fondamentale degli aerei: li sopratutto nei plurimotori, richiesta di potenza del posizione della manetta,portano in volo, garantisco- è un compito troppo gravo- pilota e riportano in cabina temperatura dei gas dino la velocità di crociera e so per il pilota, tant’è che eventuali segnali d’allar- scarico, numero dei girimantengono la spinta che rientrava tra le mansioni me. Il primo sistema del delle turbine ecc. (acquisitiserve ad evitare lo stallo. dell’ingegnere di volo. Per- genere è stato un controllo ed elaborati decine di volteSono però delicati ed ciò si è pensato di affidare automatico analogico, che al secondo perché possonoesigenti, perciò non basta il controllo e l’ottimizzazio- comandava gli attuatori variare a seconda delle“dare manetta” ma, come ne del funzionamento dei necessari alla variazione condizioni atmosferichein auto, bisogna controllare motori all’elettronica; così dei parametri di funziona- e di volo) regola i para-la pressione dell’olio, il sono nati i primi sistemi di mento del motore; è stato metri del motore, tra cuinumero di giri, la tempera- gestione che impostano i usato negli anni ‘60 del il flusso di carburante e la secolo scorso sul motore posizione dei vani statorici Rolls Royce Olympus 593 e delle valvole di sfogo, installato sul Concorde. mediante attuatori elettrici Per ovviare alla sensibilità o servocomandi. Il FADEC alle interferenze tipica del controlla anche l’avviamen- controllo analogico, venne to e regola i parametri per progettato (da NASA e garantire la migliore effi- Pratt & Whitney, tra i più cienza del motore in ogni importanti produttori di condizione di volo; inoltre motori a getto) il siste- protegge il motore preve- ma che ancor oggi viene nendo operazioni al di fuori utilizzato: il FADEC. Si dei suoi limiti costruttivi, tratta di un computer che, per esempio limitando i giri rende gli Airbus con FBW più de- computer il pilota deve fare i conti licati, perché se da un lato pilotarli con la realtà fisica dell’aereo. stanca di meno ed espone a mino- Attualmente altri costruttori si ri rischi nei riguardi degli errori stanno orientando verso il FBW: la dei piloti, quando il computer va brasiliana Embraer, terzo costrut- in avaria può diventare molto dif- tore mondiale di aerei, lo adotta ficile governarli; infatti il computer nei jet civili della serie ERJ, ed degli Airbus media le intenzioni anche la canadese Bombardier del pilota, il quale in realtà nella (che opera anche nel settore dei gran parte del volo si limita a dire trasporti ferroviari) lo usa nei più cosa vuole fare, poi il computer recenti CRJ. FBW che però comanda elettroval- esegue. Ciò ha comportato da un Se sapere di volare su un aereo vole e mantiene i circuiti idraulici lato una minore preparazione dei comandato elettronicamente vi in- (uno principale e due di scorta); il piloti ad affrontare situazioni di quieta perché temete che i circuiti computer di bordo si interfaccia avaria che il costruttore ritiene di bordo possano rimanere senza con ampi pannelli LCD touch- “quasi impossibili” (ed è il quasi corrente (per un guasto o perché screen in cabina e può correggere che preoccupa...) e dall’altro l’in- finisce il carburante e quindi i i comandi del pilota, se ritiene che capacità di governare certi aerei generatori azionati dai motori non possano compromettere l’assetto senza computer in condizioni di funzionano più) sappiate che c’è (rischio di stallo) o la struttura del volo particolarmente critiche. sempre l’unità ausiliaria APU: si velivolo, solo che può essere esclu- A ciò va aggiunto che, per ragioni tratta di un generatore elettrico so del tutto. Nel Boeing 787 è stata economiche, Airbus ha contato (quello che sentite sibilare quando utilizzata una variante digitale molto sull’intervento del compu- l’aereo è a terra ed ha i motori di FBW a fibra ottica: in pratica ter per consentire ad un pilota, in fermi) azionato da una piccola i comandi non sono diretti ma si possesso di un’unica abilitazione, turbina, che prima dell’avviamen- propagano dal computer median- di pilotare un’intera classe di to dei motori fornisce elettricità a te una rete locale ad alta affidabili- velivoli: ad esempio A330 ed A340. tutti i servizi di bordo e che viene tà (senza collisioni dei pacchetti di Ciò perché il computer adatta avviato per primo; ebbene, l’APU dati); restano comunque i coman- il governo esercitato dal pilota può fornire elettricità in emergen- di di backup elettrico diretti. La all’aerodinamica e a tutte le altre za. Se anche l’APU non funzio- sicurezza è quindi garantita. caratteristiche in volo del velivolo, na, i moderni aerei se la cavano Questa fondamentale differenza quindi quando manca l’aiuto del comunque, perché da sotto la 90 Dicembre 2011 / Gennaio 2012 ~ Elettronica In
  • 10. o mantenendo la temperatura dei gas discarico (EGT) nei limiti.Registra inoltre, in un’apposita memoriaa disposizione dei tecnici di manuten- via radio. Il sistema è stato battez- una portante a 1,090 GHz; la por-zione, i parametri di funzionamento e le zato Fly-By-Wireless e si ispira alla tata del sistema è fino a 200 migliaeventuali anomalie.Siccome il FADEC è un sistema “non rete a fibra ottica del Boeing 787, nautiche. L’interrogazione delaggirabile”, nel senso che se si guasta solo che impiega, per impartire i radar è costituita da due parentesinon è possibile controllare i motori, comandi alle superfici di governo dette P1 e P3, di durata di 0,8 µs,nei velivoli moderni ne sono installati e ricevere informazioni dai sensori la cui distanza determina il modoalmeno due per propulsore, ad assicura- di bordo, una rete wireless. Na- d’interrogazione: in modo A vienere la necessaria ridondanza. In pratica turalmente l’aereo è per ora solo richiesta l’identità e la distanza traogni FADEC è composto di due unità un modello telecomandato, dato P1 e P3 è di 8 µs; in modo C vienecomplete (si chiamano ECU nei motori che ci sono troppi interrogativi chiesta la quota, e la distanza traGeneral Electric ed EEC nei Pratt & Whit- sull’applicabilità ai liner di questa P1 e P3 è di 21 microsecondi.ney) che lavorano indipendentementel’una dall’altra. Normalmente un canale tecnologia; infatti, mentre i fili del Al radar anticollisione si è aggiun-controlla il motore, mentre l’altro verifica FBW rappresentano un mezzo to il ricevitore VOR, capace di inte-il corretto funzionamento del sistema; di trasmissione sicuro, una rete ragire con il pilota automatico ose va in avaria il canale attivo (o un suo wireless ha una limitata affidabili- semplicemente di visualizzare, susottosistema) il canale di riserva prende tà, dovuta alla sensibilità dei link un apposito display, la rotta e leil controllo. Ad ogni avviamento del mo- radio ai disturbi elettromagne- deviazioni rispetto ad essa. Il VORtore, circuiti di autodiagnosi controllano tici (ad esempio quelli dovuti ai (VHF Omnidirectional Range) è unil corretto funzionamento del FADEC e cellulari, che potrebbero bloccare sistema di radioguida che servedei suoi sensori. o rallentare la trasmissione dei a tracciare un corridoio virtuale comandi) tale da facilitare attentati per guidare gli aerei; in pratica fusoliera esce automaticamente terroristici. indica la posizione radiale dei un aerogeneratore a turbina (RAT, velivoli rispetto a una trasmitten- Ram Air Turbine) che sfrutta la SISTEMI DI NAVIGAZIONE te che genera due segnali. Il suo forza dell’aria impressa dall’avan- L’elettronica non ha rivoluziona- funzionamento è molto semplice: zamento del velivolo per generare to solo il governo dell’aereo, ma una stazione di terra VOR, chia- elettricità, quanta ne basta a cari- anche il controllo del traffico: mata anche radiofaro, trasmette care delle batterie e far funzionare fino a qualche anno fa i velivoli due segnali radio in VHF che il Fly-By-Wire. La RAT è stata avevano a bordo sistemi radio di vengono captati da un ricevitore adottata anche in aerei tradizionali identificazione e comunicazione a bordo dell’aereo; uno dei due è come il Boeing 767 (salvò la vita ai abbastanza semplici e le conversa- direzionale e l’altro cambia di fase passeggeri del celebre Gimli Glider, zioni tra piloti e centri di controllo ruotando di 360 gradi 30 volte al un 767 della Air Canada che planò a terra (ma anche tra piloti di aerei secondo, nel senso che idealmente da oltre 12.000 metri dopo aver in volo) avvenivano in VHF, nella viene trasmesso in una direzione finito il combustibile) e l’MD-11, gamma sopra la radiodiffusione che varia continuamente come se dove alimenta anche le pompe (tipicamente in modulazione l’antenna emittente girasse come degli impianti idraulici. Il suo con- d’ampiezza, da 110 a 130 MHz) quella del radar. Ogni volta che tributo, chiaramente, viene meno mentre l’identificazione veniva ot- il segnale “rotante” giunge dalla nell’approccio al suolo, dato che tenuta con un transponder attivo, stessa direzione di quello fisso, lo diminuendo la velocità dell’aereo ossia un apparato (teorizzato per sfasamento tra i due si annulla, cala la potenza eolica disponibile. la prima volta nella Seconda Guer- mentre diventa 90° ad est, 180° a ra Mondiale per sopperire all’in- sud e 270° ad ovest. Conoscendo SENZA TIRANTI E SENZA FILI, capacità del radar di distinguere la velocità di rotazione della fase SI CHIAMA FLY-BY-WIRELESS gli aerei nemici da quelli alleati...) e la differenza di fase, il ricevitore Nel 2010 un istituto di ricerca che, stimolato da un segnale radio, del VOR riesce a determinare in portoghese ha sperimentato trasmette un codice contenente ogni istante qual è l’angolazione una variante, particolarmente l’identificativo dell’aereo. Il tran- della prua del velivolo rispetto azzardata, del FBW: partendo sponder consente di realizzare il al radiofaro. Spesso le stazioni di dalla considerazione che, seppu- cosiddetto Radar Anticollisione o terra sono dotate anche del DME re meno dei sistemi meccanici, i SSR (Radar Secondario di Sorveglian- (Distance Measuring Equipment) cavi elettrici pesano, i ricercatori za) derivato dal sistema militare che misura la distanza tra l’emit- hanno ipotizzato la possibilità di IFF. Il transponder, eccitato da un tente e il ricevitore e permette di trasmettere i comandi dal cockpit segnale a 1,03 GHz, risponde su valutare se l’aereo sta viaggiando Elettronica In ~ Dicembre 2011 / Gennaio 2012 91
  • 11. GLS: atterraggi sicuri con GalileoQuando le condizioni di visibi-lità impediscono l’atterraggio verso la stazione emittente o simanuale in sicurezza, entra in sta allontanando da essa. I VORgioco l’ILS, ossia il sistema di funzionano entro un raggio cheatterraggio strumentale; oggi, va dai 46 ai 240 chilometri edcon la certificazione Safety operano su frequenze, valide inOf Life del segnale EGNOSdel progetto Galileo, si punta tutto il mondo, comprese fra i 108all’integrazione dell’ILS con e i 117,95 MHz, con ampiezza della localizzazione satellitare. canale di 50 kHz. I due segnaliL’ILS si basa su un appara- emessi dai radiofari per codificareto di trasmissione a terra, la direzione sono a 30 Hz: quellooperante in VHF tra 108,10 fisso è modulato in AM e contienee 111,95 MHz ed in UHF tra il nome della stazione (in codice328,6 e 335,40 MHz, i cui se-gnali radio creano un sentiero Morse); l’altro è in FM, modulatoche consente agli aerei di avvicinarsi Oggi si sta sperimentando un sistema su una sottoportante di 9.960 Hz.alla pista con un angolo di discesa di avvicinamento basato sulla localizza- Quando il ricevitore sull’aereo ag-che permette di toccare terra esatta- zione satellitare e che viene chiamato gancia il VOR, la parte di segnalemente all’inizio della pista. Al suolo, GLS (GPS Landing System); lo scopo è modulata in FM viene discrimi-il sistema è formato da tre apparati consentire l’atterraggio strumentale nata e confrontata con quella indenominati LOC, GP e MARKER. I dove manca e non è economicamentemarker, posti lungo il prolungamento AM per desumere la differenza di conveniente installare l’ILS, ma anchedell’asse della pista, sotto la traietto- fase, la quale viene poi miscelata sfruttare la localizzazione satellitareria prevista dell’aeromobile, emettono (grazie al fatto che il sistema Galileo con un’onda prodotta localmenteun segnale molto direttivo verso l’alto: permette di garantire l’autenticità della e il segnale risultante, amplificato,l’antenna più lontana (Outer Marker) è fonte del segnale di localizzazione e pilota i puntatori della girobussola,posta tra 6 e 11 chilometri dall’inizio la sua qualità) su cui si basa anche ossia dello strumento che mostradella pista, quella di mezzo (Middle l’ADS-B. la prua dell’aereo rispetto ai puntiMarker) tra 900 e 1.200 m, mentre Da qualche mese il segnale del sistemal’Inner Marker si trova ad inizio pista. cardinali. Cambiando la fase locale, di correzione europeo dell’errore diA bordo dell’aereo c’è un apparato utilizzando la manopola cono- posizione (EGNOS) è stato certifi-composto da un ricevitore multifre- cato come ILS CAT I e viene testato sciuta come Omni-Bearing Selectorquenza e da un quadrante che indica nell’atterraggio strumentale anche in (OBS) il pilota può azzerare l’ango-di quanto l’aereo si discosta lateral- Italia. Il funzionamento del GLS è molto lo di una stazione; ad esempio, semente e orizzontalmente dal sentiero semplice: alcuni ricevitori GPS vengono desidera volare a 90 gradi rispettoideale di discesa. Il sorvolo dei marker installati in prossimità delle piste, in a una stazione, l’OBS fa in modoviene evidenziato da segnali acustici posizioni determinate con la massi-e luminosi. che il segnale locale dia -90 gradi ma precisione; ricevendo il segnaleEsistono tre categorie di ILS (CAT valutano il posizionamento che esso di fase in modo che l’ago dell’in-I, CAT II e CAT III) che definiscono fornisce e lo confrontano con quello dicatore segni zero (centrato)la precisione garantita dal sistema reale, determinando lo scarto e quindi quando il velivolo sta volando adi terra; la terza si suddivide in tre il fattore di correzione da applicare ai 90 gradi rispetto al radiofaro. Persottocategorie (CATIIIA, CATIIIB e dati desunti dal GPS. Il segnale d’errore seguire una direzione, basta fare inCATIIIC) l’ultima delle quali consente viene trasmesso mediante una portan-l’atterraggio anche in condizioni di modo che lo sfasamento rimanga te VHF a tutti gli aerei in prossimitàvisibilità nulla. costante, ossia dirigere il velivolo dell’aeroporto, i cui apparati di avvici- namento strumentale lo utilizzano per in modo che l’indicatore punti correggere i dati forniti dal ricevitore sempre nella stessa direzione. GPS di bordo, ottenendo così una Proseguendo con gli apparati precisione inferiore al metro, che con- elettronici di navigazione, non sente atterraggi anche in condizioni di possiamo non parlare dell’ILS visibilità nulla. Un sistema del genere è (Instrumental Landing System) che più economico dell’ILS, perché richiede si basa su stazioni a terra in grado apparecchiature di terra e di bordo meno costose; è inoltre più affidabile e di emettere segnali direzionali ag- richiede una minore manutenzione. ganciandosi ai quali, un apposito In un futuro non lontano, il GLS potreb- apparato di bordo, consente di alli- be permettere agli aerei di atterrare in nearsi alla pista quando le condi- maniera completamente automatica, zioni di visibilità non permettono come avviene con gli UAV. al pilota di farlo con certezza. 92 Dicembre 2011 / Gennaio 2012 ~ Elettronica In
  • 12. ADIRU: più di una piattaforma inerziale Negli aerei Fly-By-Wire prodotti dall’Ai- assetto, vettore della velocità, accele- rbus, in Normal Law il computer può razioni (accelerometri) accelerazioniOggi, per risparmiare sui costi di governare il volo grazie ai dati che gli angolari (giroscopi). I segnali dei sono passati dall’ADIRS (Air Data Iner- sensori analogici vengono convertititali sistemi e consentire un atter- tial reference System) e che vengono in digitale dagli ADM per poter essereraggio sicuro in quegli aeroporti anche visualizzati sugli LCD dell’EFIS letti dalle ADIRU.in cui manca l’ILS, si sta sperimen- (Electronic Flight Instrumentationtando l’avvicinamento assistito da System) in cabina. Tali dati riguardanosatellite (GLS). velocità, pressione atmosferica, tem-Recentemente è stata avviata an- peratura esterna, ma anche l’assettoche la sperimentazione dell’ADS-B di volo. L’ADIRS è composto da treche potrà raggruppare le funzio- ADIRU, ognuna delle quali è l’insie-nalità di molti apparati sia a terra me di una piattaforma inerziale (IR, concettualmente simile all’ARDUIMUche a bordo; per comprendere basata su Arduino che abbiamo usatotale sistema va ricordato che per nel nostro progetto di UAV pubblicatocontrollare la posizione degli nei fascicoli 154 e 155) e di una ADRaerei in volo (ma anche di quelli (Air Data reference): quest’ultimain movimento lungo le piste degli fornisce altitudine barometrica (presaaeroporti) vengono utilizzati radar di pressione statica), airspeed (tubo diche di solito hanno una portata Pitot), mach, AOA, temperatura, men- tre la piattaforma inerziale (Inertial ADIRUcompresa tra 20 e 100 miglia. I dati dell’Airbus A330.ricavati vengono visualizzati dai Reference) fornisce i dati di posizione,monitor dei centri di controllo deltraffico aereo, i cui addetti verifi- aggiornate degli aerei che stanno captati da una rete di stazionicano la distanza tra un velivolo e sorvolando una certa zona. riceventi di terra (molto più eco-l’altro, controllano la quota di volo La necessità di sistemi di assisten- nomiche di quelle radar) collegatee instradano gli aeromobili verso za al volo basati su satellite nasce ai centri di controllo; nel caso dil’aerovia cui sono destinati. essenzialmente per fare fronte voli transoceanici, il segnale vieneCon il perfezionamento del GPS al continuo aumento del traffico captato da una rete di satelliti percivile e soprattutto dell’EGNOS (e aereo, ma anche perché gli attuali radiocomunicazioni e ritrasmessidel suo corrispondente americano, sistemi di controllo del traffico a terra. Lo stesso segnale radioil WAAS) è stato possibile, instal- aereo non coprono tutto il globo può essere ricevuto dagli altri ae-lando a bordo un ricevitore, cono- (a causa della limitata portata dei rei nelle vicinanze i quali possonoscere con esattezza la posizione e radar o per l’assenza di valide così visualizzare su un monitor lal’altezza dal suolo del velivolo; se infrastrutture): ne soffrono, ad situazione del traffico. La stringaprendiamo questi dati e li inviamo esempio, i voli transoceanici. Inol- di dati viene trasmessa ogni duealle stazioni di terra, otteniamo tre il prezzo di un’apparecchiatura secondi sulla frequenza di 1,09le informazioni fornite dalla rete ADS-B di bordo è dell’ordine del GHz utilizzando il Modo S exten-radar, ma più precise. Il sistema migliaio di euro, quindi è possibile ded; il segnale radio è modulato inche ne deriva prende il nome beneficiare della tecnologia anche PPM da una stringa di 112 bit alladi ADS-B (Automatic Dependent su piccoli velivoli da turismo. Nel velocità di 1 Mbps. Il segnale iden-Surveillance-Broadcast) e può essere controllo a terra (la gestione del tificativo può essere codificato perusato per trasmettere sia a terra, movimento degli aerei in aeropor- evitare che un trasmettitore piratasia agli altri aerei in volo dotati to) l’ADS-B è utilissimo e si candi- possa generare segnali fasulli talidi analoga apparecchiatura, dati da a sostituire il radar di controllo da creare problemi al controllo delcome l’identificativo, la posizione, a terra usato per evitare collisioni traffico aereo.la rotta, il tipo di aeromobile e la in condizioni di scarsa visibilità Chiudiamo questa panoramicacompagnia, il numero del volo (come l’incidente di Milano Linate, sull’elettronica di bordo con dueed altro ancora. Un’interessante dove un MD-82 investì un piccolo particolari: l’illuminazione indimostrazione del funzionamento jet privato, finendo poi in fiam- cabina a LED, che nei B767 (addell’ADS-B può essere seguita me su un hangar, o il disastro di esempio della NEOS) ha sostituitosul sito www.flightradar.com, il cui Tenerife, in cui un Boeing 747 in quella tradizionale consentendo diserver riceve i segnali di ricevi- decollo finì su un altro in rullag- risparmiare elettricità e di variaretori piazzati qua e là per il globo gio) o congestione del traffico. I la colorazione; le scatole nere, cheterrestre e ne decifra i dati, fornen- dati trasmessi dai velivoli dotati oggi sono completamente digitalido le posizioni sufficientemente di trasmettitore ADS-B vengono e solid-state. g Elettronica In ~ Dicembre 2011 / Gennaio 2012 93

×