Il Comandante Giovanni Riparbelli è stato Direttore della Commissione Tecnica dell’ANPAC nella seconda metà degli anni 70 ed ha gestito l’inizio della collaborazione dell’Associazione Nazionale dei Piloti con i Direttori d’aeroporto per il miglioramento delle strutture e della sicurezza operativa (safety), stabilita dall’allora Direttore Generale della DGAC, Francesco Lino, con una disposizione che individuava l’ANPAC quale membro permanente dei Comitati di Sicurezza Operativa Aeroportuale (CASO).

Dal 1980 fino allo scorso anno egli ha fatto parte del Comitato degli Standard della compagnia Alitalia. Ha lasciato l’attività per limiti di età dopo circa 18000 ore di volo su quasi tutti gli aeromobili della compagnia.

Il Comandante Giovanni Riparbelli ci propone un breve ma efficace articolo su uno strumento che negli ultimi trent’anni è stato una delle caratteristiche principali dell’interfaccia pilota-aeromobile sui velivoli da combattimento: l’Head Up Display [HUD], ovvero un dispositivo per la visualizzazione dei parametri di volo sovrapposto alla visione esterna (quindi osservabile a “testa alta”) su un pannello trasparente collocato davanti al parabrezza.

Oltre ai parametri di volo “primari”, l’HUD, attraverso la visualizzazione di indicatori e simboli [il tutto focalizzato all’infinito per consentire la visione chiara dei simboli e dell’ambiente esterno], fornisce la guida per la condotta dell’aeromobile su traiettorie coerenti. Per capire meglio il funzionamento e le possibilità fornite dagli HUD riguardo l’uso nei velivoli da combattimento è sufficiente riferirsi alle varie, ottime, simulazioni di volo per computer ampiamente disponibili in commercio.

Il successo e l’affidabilità dell’HUD nell’impiego militare ha portato al suo sviluppo naturale nell’HMD, ovvero Head Mounted Display, il casco con visore integrale.

Invece l’aviazione civile, ed il trasporto aereo in particolare, con i criteri addestrativi basici e le modalità di acquisizione di esperienza di condotta del velivolo da parte dei piloti, sono piuttosto lontani dal significativo progresso dell’interfaccia uomo-macchina rappresentato dalla visione a testa alta. Ed il controllo dello spazio circostante e della prossimità al terreno non è certo meno importante nell’aviazione civile che nell’aviazione militare.

Il Comandante Giovanni Riparbelli ci espone sinteticamente alcuni perché del significato di progresso che ha questo dispositivo per troppo tempo trascurato dai costruttori di aeromobili da trasporto.

 

Head-Up Display e sicurezza del volo

 

Gli Head Up displays si stanno diffondendo anche nell’aviazione commerciale, in parte sugli aa/mm non dotati di autoland per ottenere la certificazione ad operazioni di Cat IIIa, in parte sugli aa/mm dotati di autoland fail-passive per ottenere la certificazione ad operazioni di Cat IIIb.

L’unica eccezione attualmente è costituita dall’ A-320/321,che può essere equipaggiato con HUD, pur essendo dotato di autoland fail-operational.

E’ evidente che la massima enfasi è stata posta sul recupero economico consentito dalla riduzione delle minime di decollo e di atterraggio dagli HUD, e che appaiono non sufficientemente riconosciuti i meriti in materia di sicurezza del volo.

Ciò trova riscontro puntuale nell’uso comune che ne viene fatto dalla maggioranza degli equipaggi che tendono ad usarlo esclusivamente nelle operazioni di bassa visibilità.

E’ mia opinione che gli HUD costituiscano uno strumento ben più importante nella condotta del volo, e che quando ciò sarà riconosciuto ed entrerà nella cultura di piloti e aziende potranno essere fatti notevoli passi avanti nella sicurezza del volo.

Pilotare un aeroplano non significa altro che controllarne la traiettoria: nelle fasi di volo a vista essa viene facilmente valutata in condizioni meteorologiche favorevoli, non altrettanto facilmente quando esse siano sfavorevoli, o di notte in aeroporti poco assistiti da impianti ottici, magari in presenza di wind-shear o di illusioni ottiche ( black hole etc. ).

La rivoluzione apportata dall’HUD consiste nel presentare al pilota la traiettoria reale dell’ a/m correlata al mondo esterno, consentendogli pertanto un controllo diretto della stessa, preciso ed immediato.

Dal momento però che fino ad oggi bene o male siamo andati avanti senza gli HUD, molti piloti faticano a riconoscere che in determinate condizioni i loro sensi con gli strumenti attuali possono non essere adeguati, anche perché l’esposizione a tali condizioni non è frequentissima, ed il buon addestramento ha sopperito alle carenze degli strumenti di volo.

Vorrei pertanto richiamare l’attenzione su alcuni aspetti di un incidente di un MD 80 a Catania di qualche anno fa.

Sostanzialmente l’a/m è entrato in corto finale in uno shear negativo che ne ha determinato l’impatto prima della pista, con la perdita totale dell’a/m stesso.

Non voglio entrare nell’analisi e nel merito dei fattori causali dell’incidente, che tra l’altro non mi risulta ancora chiuso, motivo di più per astenermi.

Vorrei soltanto fare alcune considerazioni sulle quali riflettere.

Per “sopravvivere“ a un wind-shear sono necessarie alcune condizioni: che il valore totale dello shear sia inferiore all’energia dell’a/m ( intendendosi per energia sia quella potenziale quota/velocità, che quella dovuta all’accelerazione dei motori ), che lo shear sia riconosciuto per tempo, che la correzione sia adeguata.

Ipotizzando nel caso di Catania che lo shear fosse di entità inferiore all’energia dell’a/m  ( ipotesi che ritengo probabile ) si devono ricercare le cause dirette negli altri due elementi: il riconoscimento e l’intervento correttivo.

Dal momento che l’a/m tende a mantenere la velocità trimmata, la prima conseguenza dell’ingresso in uno shear negativo è l’abbassamento della traiettoria, che tende a limitare la perdita di velocità indicata.

Le azioni correttive: l’immediato aumento dell’assetto ( per riprendere la traiettoria corretta ) e l’applicazione della spinta per mantenere una velocità di volo, in questo ordine.

Il riconoscimento della deviazione dalla traiettoria in un finale a vista è tutt’altro che immediato, né è facile, di notte, valutarne bene l’entità.

Ciò si traduce inevitabilmente in un ritardo nelle azioni correttive.

Le azioni correttive stesse poi complicano parecchio la possibilità di valutarne correttamente i risultati, in termini di traiettoria: questa valutazione viene fatta sulla base dello spostamento in alto o in basso sul parabrezza dei punti di riferimento ( luci di avvicinamento o altro, a seconda della distanza dalla pista );ciò è relativamente facile se l’assetto rimane costante, ma se esso è in variazione diventa difficile, tanto più quanto tale variazione è rapida e di valore elevato.

Questo è presumibilmente quanto è successo a Catania: riconoscimento ed intervento sullo shear non sono stati adeguati ad evitare l’incidente.

E’ mia ferma convinzione che se il pilota avesse avuto a disposizione un HUD avrebbe evitato l’incidente.

Durante l’avvicinamento a vista con HUD il pilota controlla direttamente la traiettoria dell’a/m in relazione al punto desiderato ( aiming point ); ogni deviazione diviene visibile immediatamente ed altrettanto immediata è l’azione correttiva che viene fatta direttamente sulla traiettoria e non più sull’assetto, e di conseguenza dell’entità appropriata.

Detto ciò mi resta solo un’ultima considerazione: avere un HUD e non usarlo può avere conseguenze analoghe a quelle descritte.

Ma per poter utilizzare tale strumento in maniera efficace è necessario che i piloti si abituino ad usarlo sempre come strumento primario nel volo a vista ( fase che è quasi sempre comune a tutti gli avvicinamenti finali ), e non solo quando ritengono che le condizioni lo richiedano: solo la assoluta familiarità con esso è garanzia di adeguati risultati.

Finalmente anche Boeing e Airbus sembrano essersi convinti dei suoi benefici, e probabilmente la prossima generazione di aa/mm ne sarà equipaggiata come standard.

Forse un giorno i piloti si domanderanno come facevano i loro nonni a farne a meno.

Com.te Giovanni Riparbelli