Capitolo 14 - Navigazione in Volo

14.1    Navigazione in salita

La Salita è una fase del volo, durante la quale si hanno cambiamenti di configurazione, fasi di accelerazione e attraversamento di numerosi livelli di volo. È inoltre possibile trovare Vento di direzione e intensità diversa alle varie quote.

Generalmente l'aereo dopo il decollo mantiene la configurazione di flap e slat fino alla quota di accelerazione, che può essere di 1.500 o 3.000 piedi QFE.

Si ha poi la fase di accelerazione, durante la quale l'aereo assume una configurazione pulita, e si porta alla Velocità di Salita (massimo 250 Kts o clean manouvering se superiore fino a 10.000 ft). Gli aerei mantengono in questa prima fase della Salita una IAS costante, e di conseguenza la TAS sarà gradualmente crescente con la quota.

Oltre i 10.000 ft si ha un'ulteriore fase di accelerazione, per raggiungere la Velocità finale di Salita.

Anche in questo caso, dopo l'accelerazione, viene mantenuta una IAS costante, intorno ai 300 kts, e quindi la TAS continua ad aumentare ulteriormente con la quota.

Passando una quota intorno ai 27.000 ft, i fenomeni legati alla compressibilità dell'aria diventano preponderanti, e quindi la Salita continua facendo riferimento al numero di Mach; la TAS a questo punto diminuisce leggermente con la quota, a parità di numero di Mach.

Per aerei di prestazioni più limitate la Salita può non comprendere tutte le fasi sopra citate.

I calcoli per la Salita possono essere notevolmente laboriosi a causa di tutti questi parametri variabili in gioco.

I Manuali degli aerei, hanno sempre delle Tabelle che, in funzione del peso al decollo e del livello di volo da raggiungere forniscono il carburante, la distanza ed il Tempo necessario per raggiungere il livello di volo previsto (Figure 14.1 e 14.2).

14.2    Computo del Vento medio durante la Salita

Il Vento medio durante la Salita è di difficile previsione. Se ne può avere un'idea a terra prima del volo mediante l'esame delle Carte meteo alle varie quote.

La sua influenza durante la prima fase del volo, fino al raggiungimento della quota di Crociera deve essere oggetto di preventiva valutazione: in caso di vento non molto forte e di bassi livelli di crociera la sua influenza sarà limitata, a causa del breve tempo impiegato dall'aereo per la salita; nel caso in cui ci si trovi in presenza di venti molto forti, in salita per livelli di volo molto elevati, e quindi tempi abbastanza lunghi, si potrà effettuare una valutazione preventiva della distanza che verrà effettivamente percorsa. In genere sarà sufficiente correggere la distanza ottenuta dalle Tabelle di una quantità pari alla componente media del Vento previsto lungo la Rotta per il Tempo necessario a salire.

Dist. Salita = Dist. Tabelle Componente Vento lungo la Rotta * Tempo Salita

Spesso le stesse Tabelle forniscono le correzioni da apportare per tenere conto dell'influenza del vento.

Durante la Salita, l'influenza del Vento non può essere trascurata nel caso in cui vi sia la necessità di mantenere Angoli di Salita minimi, al fine di mantenere i prescritti margini di separazione dagli ostacoli o di raggiungere entro distanze prestabilite quote prescritte nelle SID (Figura 14.3).

Esistono tabelle che imettono in relazione Ground Speed, variometro e gradiente di salita (figura 14.4)

14.3    GS e distanza percorsa durante la Salita

La GS media durante la Salita può essere valutata soltanto a posteriori, facendo un Fix al termine della Salita, e quindi determinando la distanza percorsa ed il Tempo impiegato.

Per quanto riguarda la fase di pianificazione, invece, si può stimare un valore medio di Velocità al suolo, funzione della TAS media e della componente media di Vento durante la Salita.

Per mezzo delle Tabelle, sarà poi possibile determinare la distanza che verrebbe percorsa in assenza di Vento, ed il valore di Tempo necessario per raggiungere il livello di Crociera.

Per determinare quindi l'effettiva distanza che è previsto verrà percorsa durante la Salita, si può correggere il valore ricavato dalle Tabelle in funzione della componente di Vento prevista, oppure moltiplicare il Tempo ricavato dalle Tabelle per la Velocità al suolo media prevista.

 14.4    Navigazione in Discesa

Anche per la Discesa esistono delle Tabelle che forniscono il carburante, il Tempo e la distanza percorsa in funzione della quota di inizio Discesa. In questa fase del volo è importante considerare l'influenza del Vento soprattutto sulla distanza percorsa, in quanto, specie con un forte Vento in coda si rischia di ritrovarsi alti nella parte finale dell'avvicinamento. Con le Tabelle è generalmente possibile calcolare speditamente l'influenza della componente di Vento a favore o contrario sulla distanza percorsa (Figura 14.5).

Durante la parte finale dell'avvicinamento vera e propria, che è quella dell'avvicinamento a vista o strumentale all'aeroporto di destinazione, le considerazioni sull'influenza del Vento riguardano più le tecniche di pilotaggio che la condotta della Navigazione.

14.5    Navigazione in Crociera

Per quanto riguarda la fase della Crociera, anche in questo caso esistono delle Tabelle che forniscono tutti i dati utili per la pianificazione e per il successivo controllo in volo.

In funzione del peso e del livello di volo, vengono forniti i parametri motore per le due Velocità normalmente usate: la Velocità di Crociera normale, ad IAS o Mach costanti, e la LRC, che è la Velocità prescritta durante la Navigazione verso l'aeroporto alternato, in caso di dirottamento (Figura 14.6).

Vengono anche fornite Tabelle di Crociera per configurazioni particolari quale quella con un motore in avaria (Figura 14.7).

14.6    Preparazione del volo

La pianificazione del volo deve procedere attraverso un certo numero di passi logici, che permettono il calcolo approssimato, ma abbastanza preciso delle distanze, dei tempi e dei consumi per la Salita, la Discesa e ogni singolo segmento della Crociera.

La simbologia che adopereremo sarà la seguente:

Nel mettersi a tavolino, con l'intenzione di preparare un volo, è bene iniziare tracciando uno schizzo del tipo di quello sotto riportato, che verrà poi completato con tutti i principali dati del volo (Figura 14.8).

Avendo deciso che si intende volare dall'aeroporto A all'aeroporto B, e avendo fatto le opportune considerazioni riguardo alla operabilità sia dell'aeroporto di partenza che destinazione, sia per quanto riguarda le problematiche meteo, ATC, ecc., occorre per prima cosa:

• decidere la Rotta che si intende seguire.

Questa Rotta può essere evidenziata sulla Carta, in modo da rendere più facile la sua individuazione anche in volo, quindi possono essere ricavate le distanze tra i punti di sorvolo, o tra le Radioassistenze in aerovia, al fine di:

• determinare la distanza totale.

In funzione della distanza totale e del peso stimato dell'aereo al decollo si decide:

• il livello di volo.

Passando ora alle Tabelle di Salita, si determina:

• la distanza, il carburante ed il Tempo per la Salita.

Dall'esame delle Tabelle di Discesa si determina quindi:

• la distanza, il carburante ed il Tempo per la Discesa (Figura 14.9).

I dati ricavati dalle Tabelle vengono riportati in prossimità della Posizione opportuna sullo schema.

Per differenza tra la distanza totale e le due distanze necessarie per la Salita e la Discesa si ricava:

• la distanza da percorrere in Crociera.

Avendo a disposizione le Carte meteorologiche, che riportano il Vento e la temperatura alle varie quote si determina:

• il Vento e la temperatura alla quota di Crociera.

Utilizzando adesso il regolo Jeppesen o le apposite Tabelle, con i dati di pressure altitude, IAS di Crociera e TAT, si ricava:

• la TAS di Crociera.

A questo punto, con i dati di Rotta vera e di distanza tra i vari punti di sorvolo, la TAS e il Vento, utilizzando il retro del regolo, si ricava:

• la GS ed il Tempo per percorrere ogni singolo segmento di Rotta.

Sommando tutti i tempi parziali si ricava:

• il Tempo in Rotta.

Dalle Tabelle, a questo punto si ricava il consumo orario, e quindi, sempre con il regolo, mediante una semplice proporzione si determina:

• il consumo totale in Crociera (Figura 14.10).

Dalla somma dei tempi di Salita, Crociera e Discesa, si ottiene:

• il Tempo totale.

Dalla somma dei carburanti, analogamente si ottiene:

• il carburante necessario per effettuare il volo o "trip fuel".

Si procede in maniera analoga per il calcolo di tempi, distanze e consumi per gli aeroporti alternati.

Volendo ricercare una migliore precisione, conoscendo o prevedendo la pista che sarà in uso per l'aeroporto di partenza e destinazione in base al Vento riportato o previsto, si può mettere a calcolo una distanza più veritiera, che include anche il percorso della eventuale SID e dell'eventuale avvicinamento strumentale.

La correzione, per quello che riguarda la Salita, consisterà in un riposizionamento del TOC e una variazione della distanza totale.

È anche possibile tenere conto del Vento medio previsto durante la Salita con i metodi prima esposti.

Anche per quello che riguarda la Discesa, soprattutto in aree terminali nelle quali vi sono quote e Velocità obbligatorie che impongono particolari profili di Discesa, non è sempre accurato il dato ricavabile delle Tabelle.

Può talvolta essere utile considerare la Discesa divisa in due parti: una prima tra il TOD e l'IAF, e una seconda, che è quella della fase di avvicinamento vero e proprio, compresa tra l'IAF e l'atterraggio.

Se per la prima parte della Discesa, i valori desunti dalle Tabelle sono sufficientemente corretti, per la fase dell'avvicinamento strumentale, invece, si può mettere a calcolo una quantità di Tempo e di carburante standard, ricavato dall'esperienza, in funzione del tipo di avvicinamento previsto (Figura 14.11).

In Crociera, se questa è abbastanza lunga, possono essere previsti dei cambi di livello. Infatti, al diminuire del peso dell'aereo, può essere più economico salire ad un livello di volo superiore, al fine di mantenersi il più vicini possibile al livello ottimo: anche in questo caso devono essere effettuate opportune correzioni per tenere conto del carburante necessario per gli step-climb (Figura 14.12).

La regola generale prevede che con il diminuire del peso convenga sempre salire di quota. In alcuni casi, in particolare quando si prevede che alla quota superiore il vento contrario sia molto più forte (o il vento a favore molto più debole) vale la pena verificare la convenienza dell'effettuazione dello step-climb con la consultazione di apposite tabelle delle quali si riporta un esempio (Fig. 14.13)