Questa settimana ci occupiamo di un tema molto attuale: la scelta della strumentazione di bordo. La possibilità di personalizzare il proprio cruscotto è infatti anche un ottimo motivo per valutare l’acquisto di un nuovo velivolo, considerando l’ampia serie di variazioni sul tema. Ovviamente, in casi come questo non esiste sempre una scienza esatta ma preferenze soggettive. È fuori discussione che la strumentazione analogica sia più datata rispetto al corrispettivo digitale, ma ciò non significa automaticamente che sia obsoleta, anzi.

Piuttosto si rendono obsoleti in via inequivocabile alcuni sistemi che equipaggiavano i velivoli di un tempo, come ad esempio i pesanti e scenografici strumenti giroscopici. Il giroscopio è genericamente inteso come una massa che, messa in rotazione, acquisisce una stabilità assiale rispetto allo spazio. Una qualunque ruota messa in rotazione è un giroscopio: come sappiamo, la bicicletta o la moto quando sono in movimento stanno in piedi da sole, e lo fanno grazie alla stabilità assiale offerta dalle ruote.

L’installazione sul velivolo di una massa in rotazione che mantiene il proprio orientamento rispetto allo spazio, consente di misurare le variazioni di assetto sul proprio asse di precessione (a 90° rispetto all’asse di rotazione) e, montandone tre (uno per ogni asse) si possono ricavare tutte le informazioni relative all’assetto del velivolo.

I giroscopi, che sono già pesanti per definizione in quanto “masse” in rotazione, vanno messi in movimento. Inizialmente l’energia veniva generata con un altrettanto pesante sistema di aria forzata attraverso una pompa vacuum, mentre successivamente si è passati agli strumenti giroscopici, azionati da motori elettrici integrati che, per semplicità di installazione e di impiego, hanno soppiantato l’alimentazione ad aria.

Si può dire che gli strumenti giroscopici classici hanno a suo tempo rivoluzionato il volo, ma sono resi oggi superati da sistemi integrati come i moderni EFIS, all’interno dei quali sono presenti numerosi accelerometri solidi che nel peso di qualche centinaio di grammi consentono di sostituire e implementare le funzionalità offerte precedentemente da svariati chili di giroscopi, con una flessibilità e un interscambio di dati che apre nuove possibilità, che vedremo più avanti nell’articolo.

Gli accelerometri allo stato solido, con le dovute proporzioni qualitative e di affidabilità, sono ormai presenti in qualsiasi smartphone.

Strumenti a capsula

Occupiamoci ora dei tre strumenti fondamentali per la conduzione di un velivolo. Ovvero, anemometro, variometro e altimetro. Sono chiamati “a capsula” proprio perché completamente meccanici, dotati di un elemento sensibile alle variazioni di pressione in ingresso (il diaframma) che deformandosi tramuta il cambiamento di pressione all’interno della capsula in un’indicazione su una lancetta attraverso ingranaggi e leve.

L’affidabilità di questi strumenti è eccellente e la precisione abbastanza buona. Anche gli strumenti a capsula, come ad esempio i carburatori e come tutti gli strumenti esistenti, risentono del cambiamento di temperatura e umidità nell’aria, ma gli errori di lettura che ne conseguono sono noti e compensabili. Nei sistemi digitali sono presenti i medesimi errori, che però si possono compensare via software per ricevere una lettura più simile possibile al valore reale.

Sui velivoli leggeri di cui trattiamo, con un buon strumento a capsula e un navigatore GPS che fornisca la Ground Speed si ha normalmente una quantità di dati sufficiente per condurre una navigazione precisa.

In foto un anemometro Winter con diametro ridotto a 57 mm (lo standard è 80 mm): quando il range di velocità è molto alto, ma non si vuole rinunciare alla precisione di lettura, oggi sono disponibili anemometri con scala su 540° (un giro e mezzo di lancetta).

Tra i vantaggi della strumentazione analogica possiamo annoverare l’immediatezza e la chiarezza di lettura di una lancetta meccanica rispetto ad uno schermo di qualunque tipo, mentre fra gli svantaggi c’è sicuramente un maggiore ingombro sul pannello strumenti a parità di informazioni, un peso superiore dovuto ai singoli strumenti meccanici e ad una più difficile personalizzazione rispetto ad un dispositivo elettrico configurabile.

Se l’avionica analogica è ancora un’alternativa valida per gli strumenti primari a capsula, sembra che non lo sia altrettanto per gli strumenti motore: considerando che ne occorrono normalmente sei per leggere le varie temperature e pressioni di olio, acqua e benzina, è probabile che possono essere sostituiti efficacemente da un EMS (engine monitor system) con display grafico a colori. I vantaggi infatti sono:

· Il costo di sei o più strumenti motore analogici non è tanto inferiore rispetto ad un unico EMS digitale.

· Occupano una grande quantità di spazio nel cruscotto che potrebbe essere sfruttato meglio.

· Sono più pesanti di un EMS.

· La leggibilità non è superiore rispetto ad uno strumento digitale grafico a colori.

· Non è possibile impostare gli allarmi che possono tornare utili al superamento di alcune soglie.

· Non sono compatibili coi nuovi motori ad iniezione come il Rotax 912 iS.

Sono ormai abbastanza diffusi anche gli strumenti ibridi che integrano sia l’indicazione con lancetta meccanica, sia un’indicazione digitale. Questi strumenti monofunzionali restituiscono il feeling di uno strumento analogico grazie all’ago meccanico e alla scala stampata ma, al posto del tradizionale diaframma, per la lettura della pressione sfruttano in realtà i sensori digitali integrati. Sono gli stessi sensori di uno strumento EFIS, ai quali viene accoppiata una lancetta meccanica azionata da un micromotore integrato. La leggibilità è ottima in tutte le condizioni e, nota a margine, sono anche di piacevole estetica.

Strumenti digitali

Con il termine strumenti digitali possiamo racchiudere tutta la famiglia di strumentazioni a display grafico che sfrutta circuiti e sensori integrati e microprocessori per fornire l’informazione al pilota.

I padroni della scena attuale sono senza dubbio gli EFIS (che significa un generico Electronic Flight Instrument System) per i quali si intende un singolo strumento normalmente di generose dimensioni in cui sono racchiuse tutte le indicazioni per i parametri del velivolo tra cui:

· I parametri di volo

· I parametri motore

· La gestione degli strumenti di navigazione (radio e transponder)

· Il navigatore cartografico

· Le indicazioni sullo stato dei sistemi (flap trim ecc)

· L’autopilota (se presente)

Dopo una iniziale titubanza in cui oltre all’EFIS venivano installati anche i cosiddetti “strumenti di backup” a capsula (almeno per gli strumenti primari), si può dire che oggi la maggioranza dei velivoli leggeri di alta fascia siano dotati dei soli strumenti digitali, liberando completamente il cruscotto dai tanti “orologi” ognuno per una singola funzione.

Il costo di un EFIS (molto variabile, ma diciamo attorno ai 7-8.000€) non è basso, ma facendo i conti non è nemmeno così astronomico contando tutti gli strumenti che rimpiazza. Ripetiamo, non è economico ma trova consenso soprattutto nelle installazioni full optional che prevederebbero una spesa altissima per strumenti e dotazioni, ad un peso inevitabilmente maggiore.

La leggibilità degli EFIS è buona, ma non immediata. I parametri, essendo svariati, possono inizialmente confondersi o essere di difficile riconoscibilità. Fortunatamente ormai tutti i produttori di EFIS hanno trovato una grafica simile fra loro così da uniformarne l’utilizzo, che consiste in separazioni nette per aree di informazione:

· Dati di volo, nella porzione sinistra

· Dati motore, nella fascia nera inferiore o centrale

· Dati di navigazione, nella porzione destra

· Dati radio e transponder, nella piccola fascia superiore

Una volta familiarizzati con l’interfaccia grafica, le funzionalità sono molteplici come ad esempio le impostazioni automatiche della frequenza dell’aeroporto di partenza e arrivo, o degli spazi aerei vicini. Oltre alle informazioni sull’assetto e le mappe in 3d che possono risultare utili in caso di condizioni marginali di visibilità.

Il cruscotto in foto presenta strumenti ibridi per i dati di volo e giri motore, radio e transponder per la comunicazione e uno strumento EMS che racchiude tutti i parametri motore, liberando tutto il cruscotto sul lato sinistro, ad esempio per installare un iPad.

Questo cruscotto prevede un EFIS 10” DYNON sulla sinistra, due strumenti di backup, radio e un ipad per la navigazione.

Quale scegliere?

La risposta è… dipende.

Se siete dei tipi ruspanti che sognano di atterrare su qualche altiporto in montagna, volate coi guantoni da sci e vi piace tenere d’occhio solo le quattro informazioni di base, avete sicuramente lo “spirito analogico”.

Se invece vi piace la tecnologia e la vostra passione è volare con l’autopilota e assistiti da un sistema con potenzialità avanzate, la scelta ricadrebbe su un EFIS, le cui funzionalità tra l’altro possono tornare utili come detto in condizioni meteo marginali o nei lunghi viaggi, dove qualsiasi ausilio per ridurre la quantità di lavoro del pilota è bene accetta.

Analizzando i velivoli Aeroprakt, il nostro parere è che un buon mix tra i due estremi è probabilmente la scelta più adatta. In fondo per condurre l’aereo tre strumenti primari a capsula e un piccolo EMS per gestire i parametri motore sono più che sufficienti. A questo è sufficiente aggiungere radio, transponder e un iPad per navigare ed è fatta!

Voi che ne pensate?

L’appuntamento è alla prossima settimana dove ci occuperemo di un aspetto più leggero ma ugualmente importante per un “risultato bomba”: la scelta del colore esterno e lo sviluppo delle livree del nostro Aeroprakt!