Atterraggi e approcci agli aeroporti meno rumorosi e più sostenibili
Bene il progetto svizzero-franco-tedesco di DLR, THALES, SkyLab, Swiss Air Lines ed EMPA per sistemi di assistenza intelligente ai piloti
L’avvicinamento e l’atterraggio dei jet passeggeri alla loro destinazione finale sono spesso un aggravio per le persone e per l’ambiente.
Il progetto DYNCAT, in cui i ricercatori svizzeri collaborano con altri partner in Germania e in Francia, mira a realizzare approcci agli aeroporti che causino meno rumore ed emissioni di CO2, grazie a sistemi di assistenza intelligenti per i piloti.
DYNCAT (abbreviazione di “DYNamic Configuration Adjustment in the Terminal Manoeuvring Area”) è un progetto di collaborazione del Centro Aerospaziale Tedesco (DLR), sede di Braunschweig, il gruppo francese THALES, la Fondazione svizzera SkyLab, la Swiss International Air Lines e il Laboratorio Federale Svizzero per la Scienza e la Tecnologia dei Materiali (EMPA).
Il progetto, iniziato a metà del 2020 e destinato a durare sino alla fine del 2022, è finanziato dall’impresa comune SESAR nell’ambito del programma di ricerca e innovazione della Unione Europea “Horizon 2020”.
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Oltre al vento e ad altri fattori esterni, decisive le capacità dell’equipaggio in cabina
L’avvicinamento a un aeroporto è una vera e propria sfida per i piloti dei jet passeggeri: occorre ridurre la velocità, estendere i flap e i freni di velocità e molto altro ancora, il tutto riducendo al minimo il rumore e il consumo di carburante.
Inoltre, il controllo del traffico aereo determina limiti nell’assetto di avvicinamento e le condizioni meteorologiche sono talvolta conosciute soltanto approssimativamente.
In breve, oltre al vento e ad altri fattori esterni, le capacità dell’equipaggio in cabina sono un fattore chiave nel determinare la capacità di approccio alla destinazione finale che sia in grado di soddisfare tutti questi requisiti.
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Va dissipata l’energia potenziale e cinetica del jet attraverso la resistenza aerodinamica
Per ottimizzare questo processo, il progetto DYNCAT, guidato dal menzionato Centro Aerospaziale Tedesco, punta a consentire profili di volo più uniformi e più rispettosi dell’ambiente.
In particolare lo fa durante l’avvicinamento, aiutando i piloti a configurare l’aereo in modo efficace e, allo stesso tempo, ad atterrare in modo più efficiente dal punto di vista dei consum.
Ciò comporta la dissipazione dell’energia potenziale e cinetica del jet attraverso la resistenza aerodinamica, che a sua volta può essere regolata attraverso la configurazione dell’aeroplano.
Idealmente, questo significa un avvicinamento allo scalo di arrivo senza aumentare la spinta, che aggiungerebbe ulteriore energia all’aereo, utilizzando più carburante, e che genererebbe ulteriore rumore.
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Nuove funzioni di assistenza, fra cui ottimizzazioni dei flap e del carrello di atterraggio
Nell’ambito del progetto, il team ha sviluppato nuove funzioni del sistema di bordo che supportano i piloti durante l’avvicinamento, con raccomandazioni che l’equipaggio può scegliere di seguire o ignorare.
Esse includono impostazioni ottimizzate dei flap e del carrello di atterraggio per ridurre il rumore e il consumo di carburante, finemente sintonizzate sulla complessa interazione di tutti i fattori e requisiti.
Per dimostrare la capacità di queste funzioni di ridurre il rumore e le emissioni di CO2, sono stati condotti voli al simulatore con piloti esperti presso il gruppo aeronautico Thales a Tolosa.
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L’obiettivo dell’avvicinamento dei test al computer? L’aeroporto di Zurigo, pista 14
L’obiettivo dell’avvicinamento virtuale per addestrare i comandanti, i primi ufficiali e gli ingegneri di volo era la pista 14 dell’aeroporto zurighese di Kloten.
Nella situazione scelta, il controllore del traffico aereo ha istruito i piloti a prendere una scorciatoia laterale durante la discesa, che porta l’aereo in una cosiddetta condizione di “sovraenergia”.
Ciò significa che il velivolo ha un’energia potenziale e cinetica eccessiva che deve essere dissipata durante l’avvicinamento e l’atterraggio, ma senza creare rumore inutile e senza consumare più carburante.
Si tratta di una situazione particolarmente difficile per i piloti, per i quali sono possibili diverse strategie.
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Vantaggi visibili in un filmato del Laboratorio di Acustica e Controllo del Rumore EMPA
I ricercatori del Laboratorio di Acustica e Controllo del Rumore dell’EMPA hanno illustrato gli effetti del sistema di assistenza in un video.
Esso mostra l’impatto acustico di due voli comparabili: uno con l’assistenza di DYNCAT e un volo di riferimento senza.
Il modello di rumore aeronautico sonAIR, sviluppato presso l’EMPA, ha calcolato il livello di disturbo acustico dei due voli a terra, quantificando i vantaggi del nuovo sistema.
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Ben 55 chilogrammi di carburante in meno dall’inizio della discesa grazie a DYNCAT
In generale, le simulazioni e i calcoli hanno dimostrato che gli avvicinamenti con DYNCAT sono più silenziosi e consumano meno carburante.
Nel caso delle due varianti descritte nel video, il “volo DYNCAT” ha consumato 55 kg di propellente in meno dall’inizio della discesa ed è stato fino a quattro deciBel più silenzioso: un sollievo sostanziale, dunque.
Nonostante le elevate esigenze di un volo rispettoso del clima e a bassa rumorosità, in parte contraddittorie, il sistema “DYNamic Configuration Adjustment in the Terminal Manoeuvring Area” ha permesso di raggiungere entrambi gli obiettivi in modo più efficace.
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Il progetto DYNCAT, in cui i ricercatori svizzeri collaborano con altri partner in Germania e in Francia e che mira a realizzare approcci agli aeroporti che causino meno rumore ed emissioni di CO2, grazie a sistemi di assistenza intelligenti per i piloti, è stato presentato in Italia all’Università di Napoli il 6 luglio 2022
Il progetto DYNCAT, in cui i ricercatori svizzeri collaborano con altri partner in Germania e in Francia e che mira a realizzare approcci agli aeroporti che causino meno rumore ed emissioni di CO2, grazie a sistemi di assistenza intelligenti per i piloti, è stato presentato in Italia all’Università di Napoli il 6 luglio 2022
Il progetto DYNCAT, in cui i ricercatori svizzeri collaborano con altri partner in Germania e in Francia e che mira a realizzare approcci agli aeroporti che causino meno rumore ed emissioni di CO2, grazie a sistemi di assistenza intelligenti per i piloti, è stato presentato in Italia all’Università di Napoli il 6 luglio 2022
Il progetto DYNCAT, in cui i ricercatori svizzeri collaborano con altri partner in Germania e in Francia e che mira a realizzare approcci agli aeroporti che causino meno rumore ed emissioni di CO2, grazie a sistemi di assistenza intelligenti per i piloti, è stato presentato in Italia all’Università di Napoli il 6 luglio 2022
Tutto sul progetto DYNCAT per avvicinamenti e atterraggi più sostenibili e meno rumorosi
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