L'avvicinamento in planata

 

Ai vecchi e duri tempi dei biplani, con la loro elevata resistenza ed i loro sentieri di discesa relativamente ripidi, l'avvicinamento e l'atterraggio in planata era considerato il modo normale di fare le cose. Senza dubbio i piloti consideravano un punto d'orgoglio il non toccare più la manetta dopo averla chiusa durante il braccio di base. Se si era alti in finale c'era sempre la scivolata d'ala, ma se si era troppo bassi, bisognava dare motore, il tutto immancabilmente seguito dal sarcasmo degli amici a terra. Con lo sviluppo dei mezzi, si capì subito che, per far entrare aerei più grandi nei piccoli campi allora disponibili, era necessario controllare meglio il punto di contatto e la velocità di avvicinamento, cosa che poteva avvenire solo con l'aiuto del motore. Inoltre era necessario ridurre la variazione di assetto tra il corto finale e la retta. In certe parti del mondo, atterrare assistiti dal motore era detto "brontolare". Per capire le difficoltà che comporta la tecnica di avvicinamento planato, è dapprima necessario comprenderne gli svantaggi. Nell'avvicinamento ed atterraggio in planata:

1) La velocità di stallo aumenta rispetto a quando si usa il motore e per motivi di sicurezza l'avvicinamento planato in un monomotore è di solito volato ad una velocità di 10-15 Km/h superiore a quella raccomandata per un avvicinamento assistito dal motore.

2) Il sentiero di planata, a parità d'estensione di flaps, risulta più ripido senza motore che con motore e la transizione tra corto finale e retta comporta una notevole variazione di assetto durante la richiamata (Figura 24). Questo richiede al pilota un tempismo accurato ed un controllo preciso.

3) Sebbene l'eccesso di quota durante una avvicinamento planato possa essere aggiustato con l'uso dei flaps o della scivolata d'ala, nulla si può fare se si è troppo bassi. Come in guerra mi disse una volta il pilota di un aliante per il trasporto truppe "Se siamo alti mettiamo più flaps, ma se siamo corti è un peccato!"

4) Senza motore, il controllo della velocità è particolarmente importante. Questo verrà discusso più avanti nel capitolo.

5) Di solito, senza motore è necessario un più elevato standard di giudizio dell'altezza, della distanza e della mira.

In sintesi, l'avvicinamento e l'atterraggio in planata non dev'essere eseguito "per scelta", ma costituisce qualcosa su cui fare affidamento in caso di piantata del motore. Qui non verrà trattata la gestione globale dell'emergenza, ma la planata con motore al minimo come "variazione sul tema", qualcosa da praticare di tanto in tanto come alternativa agli atterraggi di routine. Per motivi di affollamento del circuito, non è sempre possibile eseguire avvicinamenti planati, ma vi sono molte occasioni in cui lo si può fare. Il pilota che sviluppa capacità nell'arte di atterrare senza potenza è molto meglio equipaggiato per aver a che fare con le vere emergenze, quando "l'elastico" si spezza con un suono che pare proclamare "Per oggi basta così!" Pur ammettendo che le planate siano più difficili dell'avvicinamento motorizzato, questo non vuol dire che siano impossibili ed i trucchi del mestiere che seguiranno potranno tornare utili per far fronte alle avversità con pura astuzia di pilotaggio (e non c'è nessuno più astuto di un abile pilota).

Pianificare il circuito

Nel contesto di questo capitolo, tutto quanto segue si riferisce a planate pianificate, non ad atterraggi forzati a motore spento, che potrebbero richiedere procedure di avvicinamento tali da mandare in tilt la torre di un aeroporto trafficato. Lo scopo del gioco è di chiudere la manetta (non spegnere il motore) in base e di planare senza dover ricorrere ulteriormente alla potenza.

E' essenziale pianificare l'ultima parte del circuito in modo che (a) la valutazione dell'altezza e della distanza risulti relativamente facile e (b) vi sia la possibilità di correzioni in caso di errore.

Volate il sottovento fino al punto abituale per la virata in base, pronti per iniziare una lunga ed uniforme planata verso la pista. Questa è probabilmente una delle cose più difficili da giudicare in aviazione. La maggioranza dei piloti evitano la trappola appena possibile. Per un avvicinamento in planata, bisogna virare in base immediatamente dopo aver traguardato la soglia pista perpendicolarmente al proprio sedile. Il fascino di farlo correttamente è illustrato dalla Figura 25. Il disegno superiore mostra che, in relazione alla propria distanza dalla pista, il momento in cui si toglie motore deve essere assolutamente corretto. Tagliate la potenza troppo presto ed arriverete corti. Lasciatela troppo tempo dentro ed il contatto avverrà minimo a metà della pista, sempre che si riesca a stare in campo. Date un'occhiata al disegno inferiore. Questo pilota è un asso. Ha virato in base quando la soglia pista gli è sfilata dietro l'orecchio; come risultato, il sottovento si trova a livello dei margini del campo, abbastanza vicino per lui per giudicare con accuratezza lo spazio che gli rimane e pertanto togliere motore con sicurezza.

Valutare e regolare la planata

L'intenzione è quella di uscire dalla virata in finale allineati con la pista, a poco più di 100 metri d'altezza e di trovarsi davanti ad una breve planata mirata a raggiungere un punto di contatto situato qualche decina di metri più avanti del solito. La ragione di questo è che senza potenza ci si può liberare di una ragionevole quantità di quota in eccesso, ma ricordate la seconda parte del messaggio: se si arriva corti "… è un peccato!". Le variabili che possono influenzare questa situazione ideale sono:

1) Chiudere la manetta non al momento giusto. Solo l'esperienza può consigliare dove questo debba essere fatto, ma l'indizio visuale per togliere motore è legato all'aspetto, ovvero all'angolo con cui il pilota vede la pista. Ne riparliamo più avanti.

2) Uso dei flaps. Prima di chiudere la manetta, si dovrebbe essere certi di poter abbassare una tacca di flaps. In linea di principio, la maggior parte delle manovre o delle azioni di controllo in un aereo si giovano maggiormente di un'esecuzione graduale, in modo da evitare brusche variazioni nelle prestazioni o nella linea di volo. Azioni brusche sono giustificabili solo nelle emergenze. In condizioni normali, azioni quali l'estensione di tutti flaps in unica soluzione, piuttosto che per gradi, può disturbare a tal punto il sentiero di discesa da indurre a toglierli nuovamente. Non tutti gli aerei gradiscono la riduzione dei flaps quando la terra non è più tanto lontana, pertanto attenetevi agli scopi del gioco. Questi sono: una planata senza motore, usando mezzi flaps, con l'idea di atterrare un po' più avanti della soglia, per evitare di arrivare troppo corti. Il resto dei flaps verrà utilizzato più tardi, ma solo quando sarete certi che l'aereo entrerà in pista.

3) Condizioni di vento. Ovviamente un vento forte tenderà a far scarrocciare l'aereo lontano dalla pista ed a rendere più ripido il sentiero dopo la virata in finale. Vi è pure la possibilità di trovare un gradiente di vento, pertanto, quando la brezza è tesa e forse a raffiche, la velocità dovrà essere aumentata di 10-15 Km/h, proporzionalmente alla velocità del vento.

Uno dei vantaggi dell'adottare la posizione in base illustrata dalla Figura 25B è che, di solito, lo scarroccio rispetto ai margini sottovento del campo offre una buona possibilità di giudicare la forza del vento. L'essere troppo alti o troppo bassi può essere facilmente corretto rispettivamente allontanandosi od accostando verso la pista. E' così semplice. Ma come ci si accorge del rischio di arrivare bassi od alti? Continuate a leggere.

Interpretare l'aspetto della pista

Riferendoci all'aspetto della pista, ciò di cui stiamo realmente parlando è l'angolo di planata, è questo determina l'arrivare alti o bassi, come sopra discusso. A questo punto del circuito, l'aereo starà planando sul braccio di base con il flaps parzialmente abbassati (tipicamente 10-15°) ed una valutazione dell'aspetto della pista risulterà essenziale per la buona riuscita dell'esercizio. Sebbene l'interpretare l'aspetto della pista si impari solo con l'esperienza, nella Figura 26 ho provato ad illustrare che cosa un pilota debba aspettarsi durante un circuito destro

La figura superiore mostra la pista quasi in pianta. Chiaramente siamo alti, pur tenendo conto di preventivare un contatto ben oltre la soglia.

Rimedio. Allontanatevi dalla soglia pista (in questo caso a sinistra) allungando così l'avvicinamento. In casi estremi si potrebbe abbassare un'altra tacca di flaps, ma ancora non tutti.

La figura centrale è una situazione "ottimo ed abbondante". Se il pilota mantiene il punto di mira ed il parabrezza nella medesima relazione angolare attraverso il braccio di base e la virata in finale, siamo a cavallo.

La figura inferiore mostra guai in vista: la pista ha un aspetto appiattito ed occupa la parte superiore del parabrezza, ci manca solo che il pilota, in uno strenuo tentativo di arrivare in pista, mantenga un assetto cabrato per allungare la planata. Questo deve essere evitato a tutti i costi. Senza dubbio, non si arriverà a raggiungere la soglia, per non parlare del punto di contatto previsto, più avanti sulla pista, a meno che un'azione decisa venga intrapresa senza indugio.

Rimedio. Virate verso la soglia pista (a destra in questo caso) ed accorciate la lunghezza dell'avvicinamento. In casi estremi, siate pronti a ridare motore e ad evitare un virata in finale ad una quota troppo bassa.

L'importanza di una velocità accurata

Le migliori prestazioni in planata, intese come maggior distanza percorsa relativamente alla perdita di quota, si ottengono quando l'aereo viene volato ad un angolo d'attacco relativo al suo migliore rapporto tra portanza e resistenza (P/R). Per la maggioranza degli aerei si parla di un angolo di circa 4-6°, ma in pochissimi casi si dispone di uno strumento per misurarlo. D'ogni modo, fortunatamente per noi piloti, l'angolo d'attacco è strettamente correlato alla velocità indicata ed il manuale dell'aereo fornisce la velocità per la miglior planata, ovvero la velocità di massima efficienza.

Esiste una sola velocità tale da assicurare le migliori prestazioni di planata. Provate a planare ad una velocità maggiore, oppure cercate di allungare la planata cabrando (e così rallentando) e vedrete come il rateo di discesa aumenterà in relazione alla variazione della velocità d'avanzamento. Tutto questo fa parte di conoscenze elementari che dovrebbero essere acquisite da qualsiasi allievo pilota. D'ogni modo, mentre anche i piloti meno esperti sanno di solito citare questi principi base dell'aeronautica, assai pochi (nella mia esperienza) realmente capiscono di che cosa si stia parlando. Di conseguenza, quando le cose si mettono male e là davanti è orribilmente caduto il silenzio, molti atterraggi forzati potenzialmente fattibili finiscono in mucchi disordinati, invece che sulla pista desiderata.

Allora, qual è il miglior angolo di planata e come lo si ottiene? Innanzi tutto, si deve capire chiaramente che quando si parla di planare con l'angolo d'attacco relativo al miglior rapporto Portanza/Resistenza (P/R), ci si riferisce a tutto l'aereo, non solo l'ala. La Figura 27 mostra che, se tracciamo in scala portanza e resistenza, in modo che la risultante fra le due forze si opponga al peso dell'aereo (come accade in una planata), l'angolo fra la portanza e detta risultante risulta uguale all'angolo tra il sentiero di planata ed il piano orizzontale. In altri termini, se c'è 10 volte più portanza che resistenza, un aereo planerà in avanti di dieci unità (piedi, metri, miglia, ecc.) per ogni unità di discesa. Questo aereo verrebbe ad avere un rapporto P/R, ovvero un'efficienza uguale a 10. Qualsiasi influenza si eserciti su questo rapporto porterà a delle ripercussioni sull'angolo di planata.

Spesso non si capisce quanto minima sia la variazione dell'angolo d'attacco richiesta per alterare significativamente il rapporto P/R. I seguenti dati si riferiscono ad un solo profilo (il NACA 23012), ma illustrano quanto si sta spiegando e mostrano l'importanza di un buon controllo della velocità durante un approccio ed atterraggio in planata.

Angolo d'attacco

Rapporto Portanza/Resistenza (P/R)

10,0

+2°

23,0

24,6

23,0

18,9

 

Da questi dati si può notare che, per una variazione d'incidenza di solo 4°, l'efficienza di questo particolare profilo passa da 10 al suo valore massimo che è 24,6. Ogni ulteriore incremento dell'angolo causa una riduzione del rapporto, ma più importante per il pilota, il sentiero di planata diventa più ripido. (Notare che alcuni dei profili più moderni garantiscono un'elevata efficienza su un ampio intervallo di angoli d'attacco, ma il principio rimane lo stesso.)

Per dirla in termini pratici, con un ben conosciuto aereo da turismo monomotore che plana con l'angolo d'attacco relativo al miglior P/R con carrello e flaps retratti, una planata da 300 metri di quota ci porterà a poco meno di 3 Km di distanza, che rappresenta un rapporto P/R di 9,5 riportato all'intero aereo. Solo una piccola variazione dell'angolo d'attacco sarebbe sufficiente a ridurre il rapporto P/R ad 8,4 ed in questo caso l'aereo, partendo dagli stessi 300 metri, coprirebbe una distanza di soli 2,6 Km circa, quindi più di 300 metri, ovvero l'11,5%, in meno. La Figura 28 è eloquente.

Gli effetti del peso

Contrariamente alla credenza popolare, il peso non influenza le prestazioni di planata in aria calma, considerando di mantenere l'angolo d'attacco con il miglior rapporto P/R. In aeronautica non si ottiene niente per niente, pertanto, se vogliamo che la nostra ala di forma e peso fissi possa sopportare più peso, ci si aprono due possibilità:

1) Si può aumentare l'angolo d'attacco

2) Si può planare più velocemente.

Abbiamo già professato la nostra fede nel planare all'angolo d'attacco ottimale, pertanto dimentichiamo la possibilità 1) e consideriamo l'alternativa al punto 2). Il manuale di volo (almeno quello di un aereo più evoluto del vostro ultraleggero) dovrebbe citare le velocità in funzione dei pesi per ottenere le migliori prestazioni in planata. Vediamo ad esempio:

Cessna P210 N Centurion Pressurizzato

Peso

Velocità indicata (IAS)

1800 Kg

155 Km/h

1500 Kg

145 Km/h

1200 Kg

130 Km/h

Non tutti i manuali forniscono più di una velocità per la planata, ma si può stimare di poter ridurre la velocità di circa 1 Km/h per ogni 25 Kg sotto il peso massimo. Fin qui è stato dato per scontato che non vi sia vento, ma, in modo abbastanza sorprendente, un aereo a pieno carico planerà più lontano contro un vento frontale di quanto non faccia lo stesso aereo a carico parziale. Questo accade poiché, sebbene il rapporto tra caduta e progressione rimanga invariato (ossia il miglior rapporto P/R), la maggiore velocità di planata del mezzo più pesante fornisce una maggiore velocità al suolo. Una distanza maggiore viene percorsa nel tempo impiegato a scendere.

Ecco un sommario di quanto è stato detto a proposito della planata:

1) La maggiore distanza percorsa in planata relativamente alla perdita di quota (ovvero il sentiero di planata meno ripido) si realizza alla velocità corrispondente all'angolo d'attacco del miglior rapporto Portanza/Resistenza, detta veloità di massima efficienza.

2) Questa velocità è di solito indicata sul manuale dell'aereo per le condizioni di pieno carico. Per ottenere l'angolo ottimale per la miglior planata, ridurre la velocità indicata di circa 1 Km/h per ogni 25 Kg di peso in meno. In effetti, questa regola trova una sicura applicazione specie su aerei relativamente pesanti, a partire dai quadriposti: nei mezzi più leggeri le variazioni del peso non sono mai grandi abbastanza da poter influire in modo significativo sull'efficienza.

3) Qualsiasi tentativo di discostarsi dalla velocità di massima efficienza (relativamente ad un certo peso) non può che indurre una riduzione della distanza percorsa in planata (in altre parole un sentiero di planata più ripido).

4) In condizioni di vento a raffiche o se ci si attendono gli effetti di un gradiente, è importante aumentare la velocità di 10-15 Km/h, a seconda della velocità del vento. D'ogni modo, bisogna tener conto che ciò causerà una riduzione nella distanza percorsa in planata.