Registratori di volo

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lezione
Registratori di volo
Tipo di risorsa Tipo: lezione
Materia di appartenenza Materia: Strumentazione di bordo e avionica
Avanzamento Avanzamento: lezione completa al 100%.
Le scatole nere del volo Asiana Airlines 214

I registratori di volo comunemente detti scatole nere sono dispositivi che rientrano nell'equipaggiamento di emergenza dell'aereo, tuttavia non svolgono alcuna funzione di sicurezza per l'aeromobile in sè. Il loro contributo è ed è stato fondamentale per la sicurezza aerea, potendo conoscere le cause della maggior parte dei disastri aerei.

Tipologie[modifica]

I registratori si dividono principalmente in due tipologie:

  • FDR - Flight Data Recorder: registra costantemente tutti i parametri del velivolo;
  • CVR - Cockpit Voice Recorder: registra le voci in cabina e le comunicazioni con l'ATC;
  • QAR - Quick Access Recorder: dispositivo installato a discrezione della compagnia aerea, che invia a quest'ultima dati relativi alle performance e manutenzione dell'aeromobile, solitamente attraverso la normale rete GSM o schede PCMCIA.

FDR e CVR sono nella maggior parte dei paesi obbligatori negli aerei di linea moderni. Dal 1985 tutti i nuovi registratori prevedono schede di memoria a stato solido e non più nastri magnetici, aumentando notevolmente la probabilità di salvezza e la quantità dei dati[1].

A differenza del nome, le scatole nere sono sempre colorate con un colore ben visibile, solitamente arancione.

FDR[modifica]

L'interno di un FDR moderno

Il registratore dei dati di volo deve registrare una varietà di differenti tipi di dati:

  • dati analogici (dati provenienti dai sensori)
  • dati digitali (posizioni di switch, indicatori, relay, ecc.)
  • dati dal bus (registrazione del bus ARINC 429)

Nei grandi liners è impensabile portare tutti i segnali in un solo luogo (scatola nera) e infatti i dati vengono digitalizzati da unità chiamate FDAU (Flight Data Acquisition Unit) che si occupa di digitalizzare i segnali analogici e filtrare i dati sul databus, per poi inviarli al registratore dei dati di volo attraverso un bus e protocollo dedicato. L'unico obiettivo dell'FDR rimane quindi quello di registrare i dati e resistere in caso di incidente.

Solitamente le frequenze di acquisizione variano tra 0.5 e 8 Hz e dipendono dal tipo di canale [2].

CVR[modifica]

Il Cockpit Voice Recorder è un registratore di dati audio analogici proveniente dalla cabina. Solitamente l'audio registrato comprende la voce registrata dai microfoni delle cuffie dei due piloti e da alcuni appositi microfoni posti in cabina. I piloti dopo l'atterraggio, per esigenze di privacy, possono attraverso un apposito pulsante in cabina eliminare la registrazione effettuata.

La durata minima di registrazione dell'audio deve essere di 30 minuti per gli aeremobili con peso al decollo inferiore a 5700kg e 2 ore per tutti gli altri (elicotteri compresi) [3].

Oggi quasi tutti i nuovi CVR utilizzano memorie a stato solido, più resistenti, meno costose e con consumo inferiore delle memorie a nastro utilizzate in passato.

QAR[modifica]

Il Quick Access Recorder registra parametri similmente all'FDR, ma permette di registrarne una grande quantità, grazie ai requisiti di affidabilità e resistenza rilassati. Infatti, esso non presenta alcuna caratteristica di resistenza agli incidenti, nè particolari requisiti di integrità e disponibilità, non essendo esso un componente fondamentale dell'avionica.

Questo dispositivo fa parte di un sistema più grande chiamato HUMS (Health and Usage Monitoring System) comprendente anche i sistemi a terra che analizzato i dati una volta acquisiti. Lo scopo di questo sistema è valutare le condizioni delle componenti dell'aeromobile, non solo per migliorare la sicurezza del volo, ma anche per valutazioni economiche: predire la rottura di un componente e sostituirlo prima che si guasti riduce il tempo a terra dell'aeromobile e aumenta la disponibilità per la missione. Ad esempio, l'aumento delle vibrazioni nella trasmissione di un rotore, indica un'imminente rottura o un'usura di qualche componente meccanico della stessa [4], che potrà portare al fermo del velivolo o, peggio, ad un guasto in volo.

Altre tecniche di indagine su questi dati possono portare a un miglioramento delle performance e dell'efficienza e conseguente riduzione dell'utilizzo del carburante.

I sistemi HUMS sono presenti principalmente su macchine ad ala rotante, anche se negli ultimi anni si sono diffusi anche sui liners [5].

Resistenza[modifica]

I parametri minimi di resistenza di un flight recorder sono[2]:

  • >25 ore di registrazione;
  • >300 canali di acquisizione (per FDR);
  • >3400g di resistenza per 6.5 ms;
  • >1100 °C di resistenza alla temperatura per 30 minuti;
  • >7000m di resistenza alla profondità marittima;
  • >30 giorni di vita dopo l'incidente.

Riferimenti[modifica]

  1. http://www.bea.aero/etudes/use.of.fdr/use.of.fdr.pdf
  2. 2,0 2,1 http://www.aero.polimi.it/~l050263/bacheca/Dispense_IT/11w-EMERG.PDF
  3. ICAO Annex 6 “Operation of Aircraft”, Vol I
  4. Damage Identification of a Gear Transmission Using Vibration Signatures,F. K. Choy, Fellow, ASME, D. H. Mugler and J. Zhou
  5. HUMS Skybrary