Calcoli per effettuare l’avvicinamento finale

Questo articolo apparve su JP4 nella rubrica ” due chiacchere nel cockpit ” nel Marzo 1982.

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Il sig. Tiziano S. di Cremona mi scrive: «Ho sentito parlare di calcoli che consen­tono di sapere quanti secondi prima del sorvolo della testata, in base alla visibilità, si vedrà la pista durante l’effettuazione dell’ILS. Gradirei saperne di più».

Caro amico l’accontento subito, am­pliando l’argomento anche per gli altri nostri Lettori.

La traiettoria in discesa dell’ILS (glide slope/sentiero di planata) forma col terreno e la quota di sorvolo dell’outer marker, un triangolo rettangolo; ci è quindi possibile calcolare: tempi, di­stanze, ratei ecc.

Dati: rotta ILS (course) = 360°; vento (Wind) = 330°/10Kts; velocità indicata di avvicinamento (1,3Vs/Vref) = 130Kts; minime riportate 600M/200ft; distanza OM/testata = 4NM; altezza sorvolo OM = 1100 ft.; altezza sorvolo testata = 50ft., (vedi fig. 1).

1) RELAZIONI TRA TEMPI E ALTEZZE IN AVVICINAMENTO (ILS, VOR, ADF, ecc.)

A) Col regolo Jeppesen ricaviamo la ground speed (velocità al suolo):

velocità vera (TAS) = 130 Kts;

Rotta vera (TC) = 360°

LC (componente longitudinale) = —8Kts;

vento (Wind) = 330°/10Kts

(vedi Fig. 2)

GS = 130 —8 = 122 Kts

B) Con la ground speed e la distanza otteniamo il tempo tra OM e la testata:

GS 122Kts : 3.600” = Dist. 4NM : X”

X = 118” (Fig. 3)

C) Sottraendo all’altezza sull’OM l’al­tezza al sorvolo della testata, otteniamo la quota da perdere nei 118”:

1100-50 = 1050ft.

D) Impostando la proporzione: quota da perdere su tempo OM/testata, otterremo: rispetto a un minuto, il Rateo e la quota persa ogni 30”:

1.050ft. : 118” =  X1 ft/min : 60”

=  X2 ft : 30”

da cui:

X 1 = 534 ft/min rateo al minuto

X 2 = 267 ft persi ogni 30”

(vedi fig.4)

E) Sottraendo alla altezza sorvolo OM 267 ft. più volte, otterremo le quote da avere ogni 30” durante la planata:

1100 – 267 = 833 (dopo 30”) – 267 = 566 (dopo 1’) – 267 = 299 (dopo 1’30”)

Sottraendo all’altezza sull’OM il va­lore delle minime si ottiene la quota da perdere:

1.100 – 200 = 900 ft.

F) Impostando la proporzione rateo/quota da perdere, si otterrà il tempo dall’OM al raggiungimento delle minime:

534 ft/min : 60” = 90 ft : X”

X” = 101” (vedi fig. 5)

Questo insieme di calcoli è molto inte­ressante quando si effettuano avvicina­menti con VOR, ADF, LOC, BACK- BEAM, VDF, più che con l’ILS. Infatti, impostando il Rateo-Precalcolato, ci sarà possibile, con i controlli ogni 30”, vedere se la nostra ideale planata è eseguita corret­tamente, oppure è necessario variare il Rateo per ottenere la traiettoria desidera­ta, non avendo il glide Slope che – con le sue costanti indicazioni – ci avvisa degli scosta­menti.

CALCOLO TEMPO OM-PISTA IN VISTA

Utilizzando i dati delle operazioni pre­cedenti, ci sarà possibile conoscere dopo quanti secondi, dal sorvolo dell’OM, avre­mo la pista in vista, in funzione della visibilità riportata.

Dovremo trasformare la ground speed da Kts a metri al secondo:

Kts x 0,5144 = metri al secondo

Per evitare il calcolo sopra descritto ho elaborato un sistema che può essere effet­tuato con più facilità e sufficente appros­simazione (da 60 a 200 Kts):

GS Kts + 4 : 2 = m/sec.

Dividendo la visibilità per la velocità in m/sec otteniamo la quantità di secondi prima della testata a cui dovremo vedere la pista:

600m / ( 122Kts+4/2) = 600M / 63m/sec = 9,5″

Facendo il calcolo utilizzando l’esatta trasformazione, avremmo ottenuto 9,6”.

Sottraendo al tempo OM/testata il tempo minime/testata, otterremo il tempo OM/minime:

118”-9,5” = 108” (vedi fig. 6)

CALCOLO QUOTA AL TEMPO PISTA IN VISTA

Utilizzando i calcoli e i dati precedenti, ci sarà possibile conoscere a quale quota saremo a 600M dalla pista.

Impostando la proporzione tempo OM/pista in vista, in funzione del rateo, otterremo la quota persa in quell’arco di tempo:

534 ft/min : 60” = X ft : 108,5”

X = 978 ft.

Sottraendo all’altezza sull’OM il va­lore trovato, avremo la quota al momento in cui saremo a 600M dalla testata:   1.100 – 978 = 122 ft

Da notare che i dati iniziali del proble­ma sono stati inventati e ci hanno portato ad un qualcosa che desideravo eviden­ziarvi perché non deve accadere: se la minima è fissata a 200 ft, finché non ab­biamo la pista in vista, non possiamo con­tinuare la discesa e quindi non possiamo essere a 122 ft.; solo quando abbiamo «in vista sufficenti elementi esterni che ci consentono un sicuro atterraggio» (pista) possiamo continuare la discesa per atterrare. Questo concetto è importantissimo. Ciò non toglie che il nostro scopo era di conoscere lo svolgimento del problema e quali calcoli ci danno la possibilità di co­noscere tutti i parametri che, in casi reali, ci possono essere utili, ed è stato raggiunto.