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Innovative tecnologie a motore spento per migliorare le operazioni aeroportuali

È possibile rendere le operazioni a terra dei velivoli più sostenibili? Il concetto di AEON si avvale di innovative tecniche di rullaggio che riducono il consumo di carburante e le emissioni, rendendo i viaggi aerei più efficienti.

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I motori a reazione degli aeromobili sono estremamente efficienti quando si tratta di volare, ma le loro prestazioni sono decisamente inferiori quando vengono utilizzati per il rullaggio. Di fatto, esistono due categorie di tecniche di rullaggio a motore spento: quelle autonome e quelle non autonome. Le soluzioni autonome ricorrono a motori elettrici aggiuntivi a bordo o a un singolo motore, offrendo una migliore manovrabilità e consentendo di risparmiare tempo. Tuttavia, ciò potrebbe andare a discapito delle prestazioni dinamiche e aggiunge ulteriore peso. Le soluzioni non autonome prevedono il traino del velivolo mediante un rimorchiatore, che non aggiunge ulteriore peso, ma richiede la circolazione di più veicoli sulle vie di rullaggio. Queste soluzioni sono adattate a diverse configurazioni di velivoli e aeroporti e, in combinazione, possono essere impiegate per sviluppare un approccio comprensivo che migliori la sicurezza, l’efficienza e le prestazioni.

Sicurezza ed efficienza: considerazioni chiave nella progettazione di una soluzione di rullaggio

«Quando si sviluppa una soluzione di rullaggio, è tassativo considerarne gli impatti sul traffico aereo e sul flusso di lavoro degli operatori umani. La soluzione dovrebbe considerare le sequenze di partenza e arrivo, sostenere operazioni di rullaggio ecocompatibili e ottimizzare il consumo di carburante, riducendo al contempo le emissioni nocive evitando rallentamenti o interruzioni», spiega Mathieu Cousy, coordinatore del progetto AEON, finanziato dall’UE. Cousy prosegue spiegando che operazioni del traffico aereo sicure necessitano della chiara comprensione, da parte dei controllori, dei tipi di veicoli e dei vincoli a loro associati, in particolare dato che le tecniche non autonome possono aumentare il numero dei mezzi presenti sulle vie di rullaggio. Inoltre, gli adeguamenti in tempo reale agli eventi operativi possono aumentare il carico di lavoro, rendendo necessaria l’assistenza per il mantenimento di un ambiente operativo sicuro.

Valutare i limiti e le soluzioni del rullaggio a motore spento per massimizzare i benefici

Per acquisire informazioni approfondite relative ai limiti che interessano le tecniche a motore spento, AEON ha condotto una serie di interviste e workshop con vari operatori aeroportuali di terra quali responsabili degli aeroporti, assistenti di terra, funzionari di controllo del traffico aereo e piloti. I partner del progetto hanno esaminato varie soluzioni, tra cui rullaggio a motore singolo, TaxiBot e WheelTug L’analisi operativa di entrambi i tipi di tecniche di rullaggio a motore spento ha condotto a un breve elenco dei problemi cruciali che devono essere affrontati, inclusa l’esigenza di una consapevolezza situazionale da parte dei controllori del traffico aereo e una gestione delle prestazioni per un rullaggio più fluido. Inoltre, era presente la necessità per i piloti di ottenere stime affidabili sull’avviamento del motore e sul tempo rimanente prima dell’allineamento. Tra gli altri cruciali fattori valutati figuravano il traffico aggiuntivo derivante dai rimorchiatori e velivoli, nonché un uso migliore delle strade di servizio. «Abbiamo proposto una soluzione con un duplice approccio per contribuire a gestire i rimorchiatori aggiuntivi nel caso di rullaggio non autonomo e migliorare la consapevolezza situazionale dei controllori del traffico aereo, conducendo a un instradamento più fluido», osserva Cousy. È stato definito un nuovo ruolo di gestione della flotta dei rimorchiatori tra l’amministrazione degli aeroporti e il controllo del traffico aereo. Inoltre, al fine di integrare le nuove tecniche di rullaggio, è stato progettato un avanzato prototipo di immagine radar per il sistema di guida e controllo dei movimenti di superficie.

Algoritmi avanzati per l’ottimizzazione delle prestazioni aeronautiche

Il progetto AEON ha sviluppato un’architettura di pianificazione del movimento multilivello e multiagente per consentire la pianificazione e il monitoraggio dei percorsi dei velivoli e dei rimorchiatori negli aeroporti. Questa architettura è stata ampliata grazie ad algoritmi di pianificazione dei percorsi a intervalli basati sulle priorità, di ricerca e sicuri per rappresentare in modo realistico le strutture dell’aeroporto e la cinetica dei veicoli. «Abbiamo inoltre progettato un algoritmo per la flotta di rimorchiatori al fine di massimizzare le emissioni risparmiate grazie al loro utilizzo per il traino dei velivoli.Per conseguire questo risultato, è necessario un approccio parsimonioso, anziché un’ottimizzazione globale», afferma Cousy. «Inoltre, abbiamo progettato un immagine radar interattiva per fornire una navigazione, nonché una comprensione delle tecniche di rullaggio e delle tempistiche specifiche relative alle strade e ai limiti di velocità per ogni velivolo/rimorchiatore.» AEON ha definito un nuovo concetto di operazioni che facilitano l’integrazione di tecniche ecologiche di rullaggio, riducendo al minimo l’utilizzo di carburante. La ricerca condotta è in linea con l’obiettivo dell’impresa comune SESAR di creare soluzioni più intelligenti e sostenibili nell’aviazione per contribuire all’attuazione della strategia della Commissione europea.

Parole chiave

AEON, rimorchiatore, rullaggio a motore spento, rullaggio autonomo, consapevolezza situazionale, rullaggio a motore singolo, TaxiBot, WheelTug, impresa comune SESAR

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