Tutti noi potremmo presto notare nuovi tipi di aeromobili nel cielo delle nostre città e i velivoli VTOL (Vertical Take-Off and Landing aircraft, velivolo a decollo e atterraggio verticale) diventeranno oggetti familiari. Poiché la sicurezza e il benessere dei cittadini sono al centro del lavoro dell’EASA, i VTOL devono essere concepiti in modo speciale, possedere caratteristiche di sicurezza ad hoc e rispettare norme e linee guida specifiche per garantire la sicurezza in volo e a terra.
Il presente articolo metterà in evidenza le principali caratteristiche di un VTOL e illustrerà il modo in cui i VTOL saranno concepiti e modellati, le caratteristiche di sicurezza che saranno richieste e gli aspetti ambientali da considerare.
Come siamo arrivati fin qui e come ci siamo preparati
Per aprire i nostri cieli ai VTOL ci sono voluti anni di preparazione in termini di ricerca e progettazione dei prodotti. Nei prossimi anni si svolgeranno ulteriori consultazioni con l’industria e le parti interessate del settore dell’aviazione nonché, naturalmente, un dialogo con i cittadini dell’UE.
Gli esperti della ricerca, del mondo accademico, delle autorità aeronautiche e dell’industria nonché altri soggetti interessati si sono incontrati a cadenza regolare per discutere del modo più sicuro, rispettoso per l’ambiente e praticabile per aprire i cieli urbani al trasporto.
L’EASA ha condotto uno studio sulla mobilità aerea urbana durato sei mesi, da novembre 2020 a maggio 2021, che ha incluso una ricerca approfondita, un’analisi della letteratura, un esame del mercato urbano, un’indagine quantitativa, un’indagine qualitativa e una prova dettagliata della rumorosità. Sono stati consultati circa 4 000 residenti di sei grandi città/regioni.
- Rimandiamo all’articolo «Urban Air Mobility» (mobilità aerea urbana) su EASA Light per tutte le informazioni.
A bordo di un VTOL: le specifiche in sintesi
Le specifiche e l’approccio per far volare i VTOL saranno dettagliati e incentrati sulla loro sicurezza e sostenibilità in considerazione del tipo di operazioni e dell’incidenza che i VTOL avranno sui cittadini. Abbiamo già presentato alcune specifiche nell’articolo «Vertical Take-off and Landing (VTOL)» (velivolo a decollo e atterraggio verticale).
I principali punti di riferimento per le specifiche sono i seguenti:
- propulsione e sistemi ridondanti, ossia i VTOL saranno dotati di vari sistemi volti ad aumentare l’affidabilità;
- capacità di atterrare e decollare in verticale per garantire nuove operazioni in contesti urbani densi/ambienti con spazio limitato;
- sistemi e strutture «fail-safe» (a prova di guasto) per aumentare la sicurezza in caso di guasti;
- in un primo momento impiego di VTOL pilotati: ciò consentirà di acquisire esperienza durante i voli con un pilota a bordo, raccogliere dati e prepararsi per VTOL autonomi una volta che saranno stabilite le condizioni in materia di sicurezza.
Progettazioni futuristiche e sicure plasmeranno i cieli delle nostre città
L’aspetto è importante ma è la sicurezza a incidere sulla progettazione e sulle specifiche e a determinare ciò che sarà accettabile. Detto ciò, la progettazione e la sicurezza possono essere compresenti senza problemi e ci sono molte idee progettuali che saranno attraenti e sicure allo stesso tempo.
L’EASA ha il proprio VTOL «virtuale», l’«EU VTOL»! Vi imbatterete nell’EU VTOL in molti articoli e numerose informazioni dell’EASA che hanno l’obiettivo di spiegare gli aspetti legati alla progettazione e inquadrare i requisiti e le specifiche di sicurezza.
Ci saranno molti VTOL in forme e fogge diverse, tuttavia alcune caratteristiche costituiranno i requisiti di base. Il nostro EU VTOL non esiste in realtà né sarà mai costruito ma crediamo che risponderebbe a tutti i requisiti per poter volare!
Motori e rotori
Il numero di motori e rotori costituisce la caratteristica che contraddistingue un VTOL da un elicottero (o più in generale un aerogiro) che può anch’esso decollare e atterrare in verticale.
I VTOL avranno un numero maggiore di motori e rotori per ottimizzare la prestazione e fornire la ridondanza essenziale per la sicurezza: ciò significa che ci sono sempre più motori e rotori a bordo necessari per effettuare il volo in caso di possibili emergenze.
La presenza di rotori aggiuntivi comporta un altro possibile vantaggio per alcune progettazioni perché potete azionare più rotori a una velocità di rotazione inferiore, producendo la stessa portanza o la stessa spinta ma generando meno rumore complessivo.
Motori e rotori multipli sono distribuiti solitamente intorno al VTOL in modo che le forze che potrebbero causare la rotazione della fusoliera vengano annullate. Di conseguenza la maggior parte dei VTOL non necessita di un rotore di coda come gli elicotteri convenzionali.
Comfort e sicurezza per il pilota e i passeggeri
Sebbene prima o poi i VTOL dovrebbero diventare totalmente autonomi, i primi che consentiranno il trasporto di passeggeri avranno un pilota a bordo. Quando le informazioni di sicurezza per tali voli saranno disponibili e pronte per essere analizzate, si potranno considerare i voli senza un pilota a bordo.
Per il momento, ci concentreremo sui VTOL con cabine passeggeri condivise da un pilota e i passeggeri.
Date un’occhiata alle caratteristiche e vedete come sarà essere a bordo di un VTOL.
Le norme tecniche iniziali per i VTOL sono pensate per un massimo di nove passeggeri e uno o due piloti. La cabina non è pressurizzata poiché la maggior parte dei voli avverrà a bassa quota e in tal caso le maschere ad ossigeno non sono necessarie.
Le cinture di sicurezza sono obbligatorie e devono essere indossate dai passeggeri e dal pilota ove necessario per questioni di sicurezza. In base alla rotta del volo, a bordo saranno previsti giubbotti di salvataggio, zattere di salvataggio e altri dispositivi di sicurezza e il VTOL dovrà soddisfare altri requisiti di certificazione.
Le traiettorie di volo, i profili di decollo e atterraggio e gli obiettivi di prestazione svolgeranno un ruolo importante per la sicurezza.
- Per maggiori dettagli rimandiamo all’articolo «Vertiports in the Urban Environment» (vertiporti nell’ambiente urbano).
Batterie che ci fanno volare (la sicurezza in cifre)
È previsto che la maggior parte dei VTOL usi batterie come fonte principale di energia. Uno dei numerosi requisiti di sicurezza stabilirà che a bordo di un VTOL vi saranno più batterie del necessario per garantire l’alimentazione elettrica, anche in caso di guasti.
Le specifiche non si limiteranno a un solo tipo di energia. Tale accorgimento garantisce che le specifiche, le norme e i requisiti siano adeguati alle esigenze del futuro e possano essere adattati per stare al passo con i cambiamenti che si profilano a livello di tecnologie.
Materiali: leggeri ma resistenti
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VTOL devono fare attenzione al peso! È cruciale l’uso di materiali che siano leggeri e durevoli.
In genere, i materiali impiegati nella produzione di VTOL sono sottoposti a diverse verifiche prima che si possa neanche lontanamente considerarne l’uso con i passeggeri.
Nello specifico devono mantenere le proprietà in tutte le condizioni ambientali e operative per le quali il VTOL è certificato.
Finestre grandi e belle
Le finestre sono un altro elemento che attira l’attenzione in molti dei progetti di VTOL visti finora.
I piloti devono essere a conoscenza degli ostacoli e degli altri operatori presenti nei cieli urbani in tutte le fasi del volo, pertanto per la sicurezza di piloti e passeggeri è fondamentale che vi siano grandi finestre che agevolino il controllo visivo.
E ovviamente i passeggeri potranno godersi il volo ancor di più e vedere le aree urbane da una prospettiva diversa.
Controlli di volo per VTOL pilotati
Sebbene uno degli obiettivi futuri del settore è l’utilizzo di VTOL autonomi, i primi VTOL che incontreremo avranno sempre un pilota a bordo, che inoltre registrerà i dati sulle operazioni. Ciò ci consentirà di valutare se le specifiche sono sicure, sufficienti, appropriate e di facile uso.
Motori e rotori multipli richiedono controlli di volo avanzati con computer che assistono il pilota a comandare i motori. Il ricorso ai computer consente anche di facilitare il compito di far volare il VTOL.
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