Strumentazione per l'analisi delle condizioni meteorologiche
In questa lezione introduciamo i sistemi avionici per l'analisi delle condizioni meteorologiche e come i dati da loro forniti influiscono sul volo. Lo scopo primario di questi sistemi è avvisare i piloti dell'imminenza di un cumulonembo, tipo di nube più pericoloso per il volo, in quanto[1]:
- sono presenti forti turbolenze, sia all'interno che nelle vicinanze;
- esiste un forte pericolo di ghiaccio;
- eventuale presenza di fulmini;
- eventuale presenza di forti precipitazioni, spesso grandine.
Radar meteo
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Il funzionamento che sta alla base di un radar meteo, non è poi così differente da un radar normale. Un segnale in banda X (8.0-12.5 GHz)[2] è inviato di fronte all'aeromobile e viene analizzata l'intensità del segnale di ritorno. Esso riflette sulle gocce d'acqua presenti nelle nubi, più le precipitazioni sono forti più le gocce sono grandi e rilevate dal radar[3]. Questo non combacia però con il livello di pericolosità: forti turbolenze di area secca potrebbero non essere rilevate.
Il radar meteo è posto solitamente nel muso dell'aereo, anche se non mancano eccezioni come il Pilatus PC-12 dove è posto nell'ala[4].
In cabina di pilotaggio l'immagine del radar meteo è mostrata su un apposito strumento, anche se nei Glass Cockpit è sempre più integrato con l'MFD. Solitamente è composta da colori facilmente identificabili in base all'intensità della perturbazione (rosso, giallo, verde) ed è regolabile secondo certi parametri (ad esempio: on/off, gain, range, tilt).
Problemi comuni
[modifica]La maggior limitazione odierna dei radar meteo è l'impossibilità di analizzare a fondo il tipo di evento meteorologico, in particolare è complicato verificare dalle informazioni del radar la presenza di grandine o meno[3], che causa danni ancora economicamente importanti.
Altre limitazioni sono:
- impossibilità di vedere dietro una perturbazione, se la perturbazione è molto intensa il segnale viene riflesso subito e la parte posteriore della perturbazione potrebbe non essere rilevata[5], questo fenomeno è chiamato blind-zone. Oggi i sistemi creano delle zone artificiali in modo che i piloti le considerino non sicure[3].
- necessità di impostare il tilt (±15 gradi) onde evitare di riconoscere erroneamente oggetti al suolo (in particolar modo in fase di discesa); nei moderni sistemi il tilt è impostato automaticamente[5]
- il congelamento del cono anteriore della fusoliera può portare a false letture[5].
- la conformazione del terreno (es. montagne) può influire sulla rilevamento di nubi dietro le montagne stesse [5].
L'immagine sottostante mostra l'immagine di un radar, che potrebbe nascondere una perturbazione più grande di quella mostrata a causa della blind-zone:
Esempi di EFIS mostranti l'immagine del radar meteo
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Sistema di avviso Wind Shear (LLWAS e AWSDAS)
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Per approfondire, vedi su Wikipedia la voce Wind Shear. |
Il fenomeno del Wind Shear è ancora ad oggi un problema molto sentito per la sicurezza, ed ha suscitato e suscita ancora molto interesse nella ricerca scientifica[6]. È stato causa di diversi incidenti aerei, tra cui il Volo Delta Air Lines 191.
Il Wind Shear consiste in un'improvvisa variazione del vento in intensità e/o direzione. Spesso succede in concomitanza con il formarsi di un microburst, situazione estremamente pericolosa. Essendo fenomeni di breve intensità (la durata totale del fenomeno è di circa 15 minuti, di cui 2-4 di forte intensità[7]), risultano estremamente pericolosi in quanto spesso non rilevati a terra dalla torre di controllo.
Per questo motivo sono nati i sistemi LLWAS (Low level windshear alert system) e AWSDAS (Airborne wind shear detection and alert system), il primo a terra che informa i controllori di volo, il secondo a bordo del velivolo.
L'LLWAS è composto da una serie di anemometri posti a attorno alla pista di atterraggio e sul corridoio di discesa e un'unità centrale di elaborazione che trasmette gli avvisi ai controllori di volo, oppure direttamente in ATIS[8].
L'Airborne wind shear detection and alert system è un sistema estremamente complesso che utilizza informazioni provenienti dal radar meteo, da un radar a microonde e da un sensore a infrarosso[9]. Per essere efficace esso deve avvisare i piloti tra i 10 e i 40 secondi prima che il windshear avvenga; meno di 10 secondi non consentirebbe ai piloti di eseguire una manovra sicura e più di 40 secondi sono troppi perché le condizioni meteorologiche potrebbero variare[9].
Note
[modifica]- ↑ Weather Radar: Storm Avoidance, Skybrary.
- ↑ (EN) Weather Radar - Bands, Weather Edge Inc.. URL consultato il 25 agosto 2015.
- ↑ 3,0 3,1 3,2 Flight Operations Briefing Notes - Adverse Weather Operations (PDF), Airbus, 2007.
- ↑ P.Collins, FLIGHT TEST: Pilatus PC-12NG, Flight Global, 12 maggio 2008.
- ↑ 5,0 5,1 5,2 5,3 (EN) J. Werth, Airborne Weather Radar Limitations (PDF), NOAA.
- ↑ Su Google Scholar è possibile visualizzare l'elevato numero di articoli scientifici
- ↑ D. Whatley, Microburts, National Weather Association, 23 novembre 2003.
- ↑ Low Level Wind Shear Alert System (LLWAS), Skybrary.
- ↑ 9,0 9,1 Making the Skies Safe from Windshear, NASA, giugno 1992.
Altri progetti
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Wikipedia contiene informazioni su Radar meteorologico
