Performance di decollo: un’analisi dettagliata e le sfide moderne
RUBRICA DI CULTURA TECNICA AERONAUTICA
a cura di Leonardo Ricci
PERFORMANCE DI DECOLLO: UN’ANALISI DETTAGLIATA E LE SFIDE MODERNE
Nel precedente articolo di Flight Corner, abbiamo esplorato la complessità delle performance di atterraggio, ma è nel calcolo delle performance di decollo che emerge la vera sfida per i Piloti. Il suo processo di determinazione non è solo un esercizio tecnico, ma è anche profondamente radicato in requisiti legali ed ingegneristici, che devono essere rigorosamente rispettati per garantire la sicurezza e l’efficienza di ogni volo. Al centro di questa analisi, tra le altre, vi è la determinazione del peso massimo al decollo, un parametro critico che guida molte decisioni operative.
Il peso
massimo di decollo: una questione di limiti
Il peso massimo al decollo (MTOW) è il risultato del confronto tra due valori fondamentali: il peso massimo al decollo limitato dalle performance (PLTOW) e il peso massimo di certificazione (MCTOW). Il primo è determinato dalle performance specifiche dell’aeromobile nelle condizioni operative previste, mentre il secondo è un valore fisso stabilito dai limiti strutturali certificati del velivolo. Di fatto, il peso massimo al decollo sarà quello più limitante tra questi due valori. (nota: il PLTOW può essere ulteriormente limitato dalla presenza di eventuali MEL)
Tuttavia, il MTOW può essere ulteriormente ridotto dal peso massimo all’atterraggio (MLW), che dipende dalla quantità di carburante che può essere bruciato (Trip Fuel) durante il volo, garantendo che l’aereo rientri nei limiti di peso massimi all’atterraggio. Questo aspetto introduce una variabile importante nella pianificazione del volo, specialmente per aeromobili moderni come i Boeing 737 Max, che richiedono un ulteriore rispetto di gradienti specifici di salita in un eventuale avvicinamento all’aeroporto di partenza Approach Climb Gradient e Landing Climb Gradient.
I limiti delle performance di decollo
Il Performance Limited Take-Off Weight, nello specifico, è a sua volta il risultato di diversi fattori limitanti, ognuno dei quali deve essere attentamente considerato:
1. Field Length: questo parametro garantisce che, in caso di guasto a un motore, l’aeroplano possa continuare la manovra o interromperla entro i limiti della pista disponibile.
2. Climb Limited Take-Off Weight: questo limite assicura che l’aeromobile abbia sufficiente capacità di salita in tutte le fasi del decollo. Questa è una considerazione cruciale per evitare che l’aereo non possa guadagnare quota in sicurezza, specialmente in caso di malfunzionamenti.
3. Obstacle Clearance Limited Take-Off Weight: assicura che l’aereo possa superare tutti gli ostacoli presenti lungo il percorso, determinato da requisiti normativi in base alla tipologia di aeromobile, con un margine di sicurezza stabilito.
4. Tire Speed Limited Take-Off Weight: limita il peso massimo in modo da non eccedere la velocità di certificazione dei pneumatici durante il rullaggio prima del decollo. (225 MPH/195 KTS sul B737)
5. Brake Energy: questo limite garantisce che l’energia che i freni possono assorbire in caso di aborto del decollo non venga superata, proteggendo il sistema frenante da surriscaldamenti o danni.
6. Return
to Land Requirement: specifico per il Boeing 737 Max, rappresenta un requisito
certificativo aggiuntivo che potrebbe ulteriormente ridurre il peso massimo al
decollo affinche' l’aeromobile possa rispettare i gradienti di salita in caso
di un rientro all’aeroporto di partenza subito dopo il decollo. La motivazione
alla base di questo requisito risiede nel fatto che il B737 Max non è
equipaggiato con un sistema di scarico rapido del carburante per ridurre il
peso.
Le
condizioni operative ed ambientali
Il calcolo delle performance di decollo deve anche tener conto di numerosi fattori ambientali, tra cui la velocità e la direzione del vento, l’altitudine di pressione PA, la temperatura esterna OAT, la pendenza della pista e le sue condizioni (pista asciutta, bagnata o contaminata). La normativa richiede che il vento venga considerato al 50% del suo valore quando è frontale ed al 150% quando è in coda, introducendo un ulteriore margine di sicurezza.
L'evoluzione
dei calcoli: dalle tabelle ai sistemi digitali
Fino a qualche decennio fa, i piloti e i tecnici si affidavano a tabelle e grafici per determinare le performance di decollo. Questi strumenti, pur efficaci, presentavano margini di errore maggiori rispetto alle tecnologie moderne, che offrono un’accuratezza molto più elevata. Oggi, sistemi come il Boeing OPT (Onboard Performance Tool) permettono calcoli molto più precisi e veloci, riducendo il rischio di errore e migliorando la sicurezza.
L'avvento delle nuove tecnologie ha sicuramente rivoluzionato il calcolo delle performance di decollo, offrendo ai piloti strumenti di una precisione senza precedenti e con margini di errore drasticamente ridotti. Tuttavia, questo progresso richiede un'attenzione ancora più meticolosa da parte degli equipaggi. Nonostante l'automazione dei calcoli, è essenziale che i piloti non solo comprendano i numeri visualizzati sullo schermo, ma sappiano anche interpretare correttamente i risultati e le implicazioni di ogni decisione basata su quei dati.
In un contesto dove la precisione è massima ed i margini di errore sono minimi, ogni scelta diventa cruciale. Questo significa che i piloti devono essere costantemente aggiornati, affinando le proprie competenze non solo nell'uso degli strumenti, ma anche nell'applicazione del giudizio critico maturato attraverso l'esperienza. La sicurezza del volo, infatti, dipende sempre di più da una combinazione equilibrata tra tecnologia avanzata e capacità umane.
Con questo in mente, il nostro viaggio nel mondo delle performance di volo non si ferma qui. Nel prossimo numero di Flight Corner continueremo ad esplorare le sfide e le soluzioni moderne che influenzano questo aspetto fondamentale dell'aviazione. Non mancate all'appuntamento, perché la vostra sicurezza è la nostra priorità. Alla prossima puntata!
ACRONIMI
UTILIZZATI NEL TESTO:
MTOW Maximum Take-Off Weight (Peso massimo al decollo)
PLTOW Performance Limited Take-Off Weight (Peso massimo al decollo limitato dalle performance)
MCTOW Maximum Certified Take-Off Weight (Peso massimo al decollo da certificazione)
MLW Maximum Landing Weight (Peso massimo all’atterraggio)
MEL Minimum Equipment List (Lista degli equipaggiamenti minimi previsti per il volo)
OAT Outside Air Temperature (Temperatura dell’aria esterna)
PA Pressure Altitude (Quota di riferimento per il calcolo delle performance)
Nota: nel testo si fa riferimento a WEIGHT (PESO) come MASS (MASSA) anche se secondo il Sistema Internazionale di misura il PESO è una forza.