Guida di aeromobili durante operazioni straordinarie
Il pilotaggio con segnale elettrico (Fly-by-wire, FBW) nella sua versione digitale oggi costituisce uno standard industriale per i grandi aeromobili civili. I principali vantaggi di questo sistema includono un sofisticato controllo di volo computerizzato, la protezione dell’inviluppo di volo e una riduzione del carico di lavoro da parte del pilota. Per la futura generazione di aeromobili, la sfida riguarda l’estensione delle funzioni GNC per semplificare le operazioni di volo e ottimizzare le prestazioni del velivolo. Il consorzio RECONFIGURE (Reconfiguration of control in flight for integral global upset recovery), finanziato dall’UE, è stato fondato con questo obiettivo. Dieci aziende, università e centri di ricerca privati hanno unito i propri sforzi per sviluppare funzioni GNC avanzate in grado di supportare la gestione di eventi straordinari. La nuova tecnologia dovrebbe essere d’aiuto ai piloti riconfigurando automaticamente il velivolo alla condizione di volo ottimale, mantenendo così la facilità di pilotaggio. A tale fine, i partner del progetto hanno valutato una sofisticata stima di parametri, approcci di diagnosi dei guasti e tecniche di controllo avanzate. Inoltre, hanno affrontato la mancanza di ricerca riguardo a problemi derivanti dall’integrazione tra stima dei parametri e sistemi diagnostici dei guasti nell’ambito di sistemi GNC riconfigurabili. Il team RECONFIGURE ha riconosciuto una lacuna nella certificazione delle tecniche sia individuali che integrate, la quale impedisce di sfruttarle appieno. Inoltre, la ricerca relativa all’autorizzazione del sistema FBW, un prerequisito per la certificazione, in passato si era concentrata quasi esclusivamente sul controllo fisso. I ricercatori hanno analizzato una vasta gamma di design GNC e di strumenti e metodi di convalida. Questi sono stati applicati al parametro di riferimento Airbus, un modello di aeromobile fedele alla realtà, il quale offre una piattaforma per la simulazione di scenari di guasto realistici e situazioni anomale. Il modello di velivolo ha ereditato dei componenti dai modelli di riferimento utilizzati nei precedenti progetti europei. Il suo sviluppo rappresenta un notevole incremento nella prontezza tecnologica dei modelli di simulazione e ha inoltre implicato la definizione di vincoli e requisiti per analisi della convalida e verifica a livello industriale. Sono stati presi in considerazione tre scenari anomali: guasti dei sensori; effetti aerodinamici incerti (condizioni di ghiaccio atmosferico); guasti dell’attuatore. Il progetto RECONFIGURE ha comportato dei piccoli ma importanti passi per avviare un cambiamento nella futura progettazione FBW. Attualmente, l’industria aeronautica favorisce un design conservativo rispetto a uno orientato rivolto verso le prestazioni. Le soluzioni proposte possono migliorare la progettazione dei sistemi GNC realizzati nell’attuale controllo di volo FBW.
Parole chiave
Guida di aeromobili, “guida, navigazione e controllo”, eventi straordinari, FBW, RECONFIGURE
