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Il sistema anticollisione dell’aereo: come funziona il GPWS

Il comandante di una nave sa che la luce di un faro in lontananza indica la presenza della costa; il guidatore di un’automobile sa che ci sono segnali che indicano la presenza di curve, strade chiuse, cantieri; cosa indica però ad un pilota di aereo la presenza di montagne, la vicinanza con il mare o con il terreno?

Lo strumento che viene in aiuto ai piloti nel loro compito è il ovvero il Ground Proximity Warning System: è il sistema elettronico che manda un avviso nel caso sussista il pericolo per l’aeromobile di una collisione con il terreno. Questo sistema consente agli equipaggi di volare anche quando l’aereo è molto vicino al suolo e di condurre così atterraggi e decolli di precisione.

Questo sistema è fondamentale per un aeromobile e migliora notevolmente la sicurezza aumentando la consapevolezza della situazione: esistono dunque regole che i piloti devono seguire ogni volta che entra in funziona l’avviso di prossimità con il suolo. Quando c’è un avviso del GPWS, dunque i piloti rispondono velocemente e agiscono secondo procedure ben definite.

GPWS: come ha cambiato la storia dell’aviazione

Il GPWS, secondo la FAA, la Federal Aviation Administration degli Stati Uniti d’America, è un tipo definito di Terrain Awareness Warning System (TAWS). Esistono infatti altri sistemi di allarme avanzati noti come Enhanced Ground Proximity Warning Systems (EGPWS).

Fu sviluppato da C. Donald Bateman, un ingegnere canadese negli anni Sessanta ma la FAA lo rese obbligatorio nel 1978 per tutti gli aerei con più di 10 passeggeri: fu una vera rivoluzione per il settore dei trasporti aerei, perché abbassò considerevolmente il numero di incidenti aerei all’anno causati da CFIT, acronimo che significa “Controlled Flight Into Terrain”, ovvero quegli incidenti in cui il pilota, inconsapevole della sua vicinanza con il terreno e con l’aereo perfettamente sotto controllo, impatta con il suolo, una montagna o un altro ostacolo.

Abbiamo precedentemente parlato dei rischi di incidenti aerei che possono essere causati da incendi, da un malfunzionamento o da condizioni climatiche particolarmente imprevedibili, ma esiste anche una categoria di eventi che possono essere causati dal fatto che il pilota non si accorge del pericolo imminente, come la presenza di un ostacolo sul tragitto dell’aereo, se non quando è troppo tardi per rimediare. Il GPWS utilizza una serie di strumenti per tentare di “prevedere il futuro” e indicare al pilota se l’aereo va incontro ad una situazione che può causare un incidente.

Il funzionamento del GPWS

Esistono diverse situazioni in cui il GPWS emette un avviso sonoro segnalando il pericolo; a ciascuna di queste situazioni è assegnato un numero di modalità:

Modalità 1 “Sink rate, pull up”: segnala quando la velocità di discesa è eccessiva;

Modalità 2 “Terrain, pull up”: calcolando la traiettoria futura del velivolo rispetto ai dati del terreno, riconosce la presenza di ostacoli;

Modalità 3 “Don’t sink”: riconosce la perdita di altitudine durante la salita iniziale dopo il decollo;

Modalità 4 “Too low, terrain/Too low, gear/Too low, flaps”: avverte i piloti che l’inviluppo di volo (cioè i parametri selezionati) non sono compatibili con la traiettoria e la velocità;

Modalità 5 “Glideslope”: indica la deviazione eccessiva dalla traiettoria calcolata del sentiero di discesa dell’ILS (“Instrument Landing System”);

Modalità 6: segnala la discesa sotto l’altitudine radio minima selezionata;

Modalità 7 “Wind shear”: è il rilevamento di “wind shear” cioè di variazione improvvisa del vento in intensità e direzione.

Il GPWS utilizza un radioaltimetro per misurare la distanza dell’aereo rispetto al terreno; in seguito confronta questo dato con la posizione satellitare dell’aereo e con un database della morfologia del terreno, così da poter anticipare il rischio di collisione avvisando i piloti.

È un sistema estremamente utile per la guida di un aereo, ma deve tener conto, a volte, di particolari circostanze, come la presenza di ostacoli vicino alla pista di atterraggio: in quel caso il rateo di discesa può essere molto elevato, come nel caso di aeroporti vicini a montagne e grattacieli e dunque sarà necessario modificare i parametri del GPWS.

Il GPWS, insieme al TCAS sono gli strumenti che aiutano i piloti nello svolgimento del loro lavoro e permettono di volare in sicurezza: la loro introduzione ha profondamente cambiato il settore dell’aviazione e reso il trasporto aereo sempre più sicuro e all’avanguardia. Il futuro vedrà sempre di più l’evoluzione di questi sistemi che aiutano a migliorare la consapevolezza durante la condotta di un velivolo, per rendere sempre più prevedibili le situazioni di pericolo e permettere al pilota di intervenire in tempo utile.