Micrometeorologia per i piloti di SAPR (droni professionali)

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A differenza della meteorologia sinottica, quella dei portali delle previsioni del tempo, i fenomeni della micrometeorologia e aerologia si manifestano a “misura d’uomo”, su spazi limitati e con tempi di evoluzione molto brevi. Proprio quello che serve per volare meglio e con più sicurezza.

La micrometeorologia risponde a domande molto pratiche per pianificare un’operazione specializzata. Per esempio, scoprire se ci sarà troppo vento per il nostro Sapr, e nel caso prevederne l’evoluzione nel corso della giornata per scegliere il momento migliore per il volo. Sapere se un temporale si manifesterà nella zona delle operazioni e, se sì, in che fascia oraria, quanto durerà e di che intensità sarà. E se dobbiamo volare ma il tempo promette male, ci consente di controllare a vista una cella temporalesca comprendendone l’evoluzione per sfruttare ogni minuto utile. Inoltre permette di interpretare l’orografia ed evitare le zone di turbolenza per un’acquisizione dati migliore, più duratura e mettendo meno a rischio le strumentazioni.

drone-sotto-alla-pioggiaOggi le previsioni del tempo sono praticamente ovunque. ma ella quasi totalità dei casi le persone utilizzano queste informazioni  per programmare gli spostamenti oppure il proprio tempo libero senza però aver la minima coscienza di ciò di cui stanno parlando. Siamo nell’era consumistica delle previsioni meteorologiche, e i portali meteo spesso calcano la mano sui toni apocalittici per accumulare uno share sempre maggiore.
Così ai media escono spessissimo delle panzane che danno i brividi a chi conosce l’argomento.

Dall’altro lato, il consumatore medio si limita a nutrirsi di informazioni preconfezionate che gli compaiono sullo smartphone, alla tv o sul pc, senza la minima capacità di analizzare ciò che gli viene detto o discriminare ciò che può essere attendibile da ciò che non lo è. Ma finché tutto questo andrà al massimo a compromettere la riuscita di un pic nic o di una scampagnata,
il problema è relativo.
Ciò che è abbastanza sconcertante, invece, è come ci sia una carenza di cultura similare anche tra chi “vive” di atmosfera, sia che la frequenti per diletto sia per scopi professionali.

Persino nel mondo dei piloti di aeromobili che frequentano i bassi strati dell’atmosfera, troppo spesso si sentono frasi e teorie meteo che mai vorresti sentir  pronunciare da chi tiene una cloche in mano. O ancor peggio si sente il silenzio quando si parla di micrometeorologia, salvo qualche concetto teorico che poi non si riesce a metter in pratica. Eppure i piccoli aerei da diporto vengono fortemente condizionati dalle condizioni atmosferiche, in bene ed in male. E troppo spesso il motore diventa un rassicurante rifugio psicologico a cui delegare la riuscita di un volo anche in condizioni micrometeorologicamente impegnative, trascurando informazioni ed azioni che lo renderebbero più sicuro e più efficiente.
Chi invece vola abitualmente senza motore, percorrendo centinaia di chilometri (nonostante “l’handicap”, così come è visto da chi si affida alle eliche), sorvolando vette di ogni sorta, infilandosi in valli strette ed attraversando pianure e territori eterogenei, gioco forza deve imparare a conoscere, interpretare e prevedere l’ambiente in cui si muoverà; pena la durata molto breve di un volo. O peggio.

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La conoscenza dell’aria per chi vola sfruttando la sua stessa energia deve essere forzatamente capillare. Più la sua comprensione è elevata, più il volo sarà sicuro e prestazionale.
Anche tra i piloti di aliante, di deltaplano e di parapendio, che rappresentano lo stato dell’arte di questo rapporto con l’aria, comunque, la conoscenza non è distribuita in maniera omogenea.
Si delineano così due macro categorie del volo che io chiamo procedurale e interpretativo.

Il volo procedurale standardizza le azioni da eseguire in modo da prevenire errori umani, ma al tempo stesso non sviluppa la sensibilità e l’adattabilità del pilota rinchiudendolo in degli schemi che se variano per fattori esterni lo mandano in tilt e creano una situazione di emergenza a rischio, quando invece potrebbero essere risolti con serenità.
Viceversa, il volo interpretativo si svolge in uno stato che la quasi totalità dei piloti procedurali definisce “di emergenza”.
Ovviamente il pilota dovrà formarsi costantemente in maniera dinamica, accrescendo la sua esperienza e la sua capacità previsionale di volo in volo mantenendo sempre alto il margine di sicurezza.

Che c’entrano i Sapr?

Prima di tutto appartengono alla categoria del volo procedurale. Inoltre sono mezzi piccoli e dipendono da uno o più motori. La loro natura è quella di aeromodelli nobilitati da un’elettronica che permette di raggiungere una stabilità in volo altrimenti impossibile, con funzioni di navigazione anni fa impensabili in ambito civile.
Ma pur sempre aeromodelli sono. Leggeri, si muovono nello stesso ambiente degli aerei più grandi, soggetti alle stesse leggi fisiche ed influenzati dalle stesse dinamiche dell’aria. Possono sentire effetti negativi o positivi dagli stessi movimenti verticali, orizzontali, laminari o turbolenti che incidono sul volo di mezzi ben più grandi. Per una questione di scale, così come un 737 non sarà influenzato da una turbolenza sentita fortemente da un ultraleggero, così un piccolo apr potrà subire conseguenze da una turbolenza invece appena avvertita da un deltaplano.
Il fatto che chi manovra il drone non sia a bordo, che tutti gli stabilizzatori elettronici ed il software diano una parvenza di estrema stabilità e controllo, che la percezione di distanza non aiuti certo a sentire l’aria in cui si vola, non sta a significare che le condizioni meteo ed in particolare quelle micrometeorologiche non stiano influenzando sensibilmente il volo di una missione.

Rilievi e rotori

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Uno dei rischi maggiori del volo in montagna sono i rotori che si formano in prossimità di rilievi, creste e pendii.

In determinate condizioni, oltre ai problemi di stabilità e avanzamento, si possono riscontrare riduzioni del tempo operativo, eccessi di consumo, fino alla perdita di controllo o al flyaway. Quante volte dietro a un incidente apr giustificato con la frase “è andato per conto suo” (nonostante l’analisi a posteriori della telemetria non mostri alcun malfunzionamento) si nasconde un’azione di turbolenza esterna o un’incapacità del pilota di affrontare una condizione micrometeorologica impegnativa in seguito alla perdita del gps, o una condizione dell’aria non letta né prevista che ha ridotto i tempi operativi del Sapr.
Molto più spesso di quanto si creda, un intoppo nella missione o un inconveniente sono attribuibili a cause esterne e non al malfunzionamento del mezzo o di una delle sue parti, come quasi sempre l’operatore è portato pensare.
Il bello di tutto ciò è che l’analisi micrometeorologica e aerologica del campo di missione possono essere agevolmente interpretati e previsti, sia con un’analisi preventiva in caso di orografia particolarmente complessa o di presenza di costruzioni ed ostacoli urbani di rilievo, sia con uno screening in tempo reale da parte di un osservatore preparato.

Ai suoi occhi, quella che magari può sembrare una bella giornata per chi si appresta a fare un pic nic con la famiglia, rivelerà dei segnali inequivocabili sullo stato dell’aria che magari incrociati con le informazioni orografiche metteranno in evidenza delle aree in cui sarà meglio evitare di mandare il Sapr, così come delle altre in cui sarà più vantaggioso farlo. Anche nei primi cento metri di quota agl si possono incontrare movimenti verticali ed orizzontali importanti che discostano da quella che è la situazione apparente.

E questi possono essere sia di natura termica che, molto più incisivi a quelle quote, di natura dinamica. Anzi, data la vicinanza col suolo e con le sue incongruenze, i primi 100 metri di aria risultano essere tendenzialmente più complicati e variabili. Se il disegno mentale di questa sorta di “campo minato” da attraversare coinciderà con le necessità della missione che dovrà affrontare, allora la raccolta dati del suo mezzo verrà eseguita nella maniera più sicura ed efficiente, senza sorprese.

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Ovviamente le condizioni di aria calma e orografia semplice saranno sempre quelle preferite per operare, ma se la missione dovesse per vari motivi forzare i tempi in condizioni avverse, questo tipo di conoscenze permetterà di valutarne la fattibilità con occhi diversi, riuscendo magari a portare a casa un lavoro che diversamente, per prudenza, sarebbe stato abbandonato a priori o, peggio, eseguito con incoscienza (nel senso stretto del termine), esponendosi al rischio di danni dispendiosi.

Tra i tanti tipi di Sapr oggi presenti sul mercato, ognuno avrà i suoi pregi ed i suoi limiti a seconda delle necessità operative. I multirotore con dischi ampi e rapporti peso/ superficie disco bassi soffriranno di più, così come ali fisse a basso carico alare o che necessitano di volare a range ridotti di velocità (generalmente non si vedono ali che godono di grandi doti aerodinamiche, ma motori, centraline e sensori vari mascherano bene queste pecche).
Immaginiamoci quindi quanto le condizioni dell’aria incidano nella nuova categoria under 300gr, dove le ovvie limitazioni tecniche del mezzo vanno anche a scontrarsi con la fruibilità di scenari complessi urbani e le turbolenze create da manufatti, edifici eccetera.

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Tetti e venti Lavorare con un 300 grammi in prossimità di case e tetti obbliga a una certa attenzione per le possibili accelerazioni del vento e le relative turbolenze

Forse l’investimento in termini di materiale fatto da un operatore, merita un investimento in termini di impegno fatto su se stesso, per apprendere ciò che è utile, anche se non viene minimamente approfondito dal programma per il conseguimento dell’attestato Sapr.
Chiedono di sapere quali siano i circuiti di ingresso su un aviosuperficie che nessuno magari metterà  mai in pratica, ma non vi chiedono come volare in una valle soggetta al Foehn, o quali precauzioni prendere con vento intenso e differenti tipi di ostacoli.

Entrare nel mondo della micrometeorologia fa si che l’aria da trasparente diventi visibile per chi ha gli occhi per vedere. E il bello è che, a differenza della meteorologia sinottica o men
che meno climatologica, i fenomeni che si vanno ad analizzare in micrometeorologia ed aerologia si manifestano a “misura d’uomo”, su porzioni di territorio limitate e con tempi di
evoluzione molto brevi.

Lo scanning del territorio e la previsione risultano molto più agevoli e sono altrettanto evidenti le variazioni in corso della condizione dell’area, in modo da permettere all’osservatore
una nuova interpretazione adattiva. Come apprendere tutto ciò? Come sapere se volando in quella valle, vicino ad una parete, su una scogliera o in qualsiasi altra situazione dove
il vento combinato con un territorio non lineare può mettere in difficoltà il volo del mio SAPR?

Come capire perché un luogo in cui tutto è andato liscio durante una prima missione è risultato così ostico le volte successive in condizioni apparentemente similari?

O si percorre la via dello studio costante e delle prove pratiche che accresceranno l’esperienza dell’operatore a suon di tentativi ed errori, o si ha la fortuna di lavorare con una persona ferrata nel campo ed imparare man mano da essa, o bisogna fare un investimento su se stessi dedicandosi alla preparazione attraverso un corso ad hoc. La fortuna per un operatore SAPR è che lavorando su scale molto ridotte, sebbene sia più vulnerabile, avrà la possibilità di comprendere meglio la ristretta zona operativa in cui è, senza dover preoccuparsi di analizzare costantemente nuove porzioni di territorio come invece si fa in un normale volo di velivolo con pilota a bordo.
La sua formazione sarà quindi più rapida e indolore, e subito applicabile all’operatività con riscontri soddisfacenti. Basta iniziare.


davide-finzi-carraroArticolo pubblicato sul numero 21 di Dronezine magazine con la collaborazione di Davide Finzi Carraro – Pilota VDS/VL, tutor volo avanzato SFFA, consulente meteo e safety commitee in competizioni  internazionali volo libero e nautica off-shore, ricercatore volo veleggiato e intelligenza artificiale UAV all’International Center for Theoretical Physics (ICTP) info@alpeadriaflights.net  – cell 347 3200830.

Tecnica è una rubrica pubblicata sui numeri cartacei e digitali di DronEzine magazine disponibile nelle principali edicole nazionali, per gli abbonati, e talvolta anche nelle edizioni digitali scaricabili gratuitamente.

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