AoA: Angle of Attack Safety System

Di Dario Dave De Lorenzo

L’AoA (o Angle of Attack) Safety System è uno strumento di misurazione, o più semplicemente indicatore, che misura l’angolo di attacco; siccome lo stallo può avvenire a qualsiasi velocità, una volta raggiunto l’angolo di attacco critico per evitare questo problema si è progettato e sviluppato questo indicatore. 

L’AoA è stato installato prima su aerei di tipo militare, risultando di grande vantaggio per i piloti che devono effettuare atterraggi sulle portaerei: devono mantenere una bassa velocità, dovuta alla pista corta, per cui rischiano maggiormente di incorrere nello stallo a bassa quota; per questo motivo, avere uno strumento più diretto sul tipo di angolo da non superare è una vera e propria “manna dal cielo”.

Successivamente, tale sistema di sicurezza è stato installato su aerei di tipo civile dalla Garmin, Alpha Systems – AoA, Safe Flight corporation ed infine dalla ICON; attualmente, è montato nei computer di visualizzazione sui cockpit di molti aerei di linea commerciali (Falcon7x, Airbus A380 e su quasi tutti gli Embraer) ed è, solitamente, separato dalla strumentazione o implementato sul cockpit di ultraleggeri di ultima generazione (Cessna, ICON A5, e tanti altri). 

Le configurazioni consistono in una sonda, o tubo, riscaldata, il cui aspetto e funzionalità sono molto simili al tubo di Pitot; tale tubo AoA è forato in due particolari punti, uno lungo l’asse longitudinale del vento e l’altro sito a 45° gradi rispetto al precedente, che serve da riferimento. Come con il tubo di Pitot, si misura la pressione statica e quella dinamica così da ottenere, grazie al teorema di Bernoulli, il modulo della velocità specifica per unità di volume al quadrato: 

𝑃𝑡𝑜𝑡=𝑃𝑠𝑡+1/2*𝜌*(𝑣^2) 

Il flusso d’aria, passando attraverso il tubo, giunge a dei sensori piezoelettrici che trasformano il segnale di pressione in un segnale elettrico, inviato al computer di bordo, che calcola la pressione esercitata sulla determinata piattaforma piezoelettrica. Si attivano, dunque, i led verticali dell’indicatore: il colore verde significa che si sta mantenendo un corretto angolo di attacco, in particolare durante l’atterraggio si fa riferimento a tre led orizzontali che indicano le corrette condizioni di avvicinamento alla pista, arancione significa che si sta aumentando troppo l’angolo d’attacco e per evitare lo stallo (indicato con i led rossi) bisogna picchiare verso il basso e diminuire quest’ultimo. 

La velocità di stallo può variare rispetto al carico alare, cosa di cui l’anemometro non tiene conto. Mentre alcuni tipi di AoA, con l’aggiunta al tubo di Pitot di avvisatori di stallo esterni (piattaforme piezoelettriche distribuite lungo l’ala), o con l’aggiunta di più complessi meccanismi, calcolano autonomamente la distribuzione di carico di portanza lungo tutta l’ala. L’indicatore AoA, inoltre, informa il pilota della quantità di portanza che l’ala può fornire prima di stallare, risultando più affidabile del classico anemometro. 

L’azienda ICON ha progettato e sviluppato un nuovo tipo di AoA, montato sull’aereo A-5, ultraleggero molto versatile e fruibile e di tipo analogico, a differenza di quello Garmin che è di tipo digitale. Come dichiarato dall’azienda, questo indicatore è un utile strumento di sicurezza, specialmente per neofiti e aerei di piccola taglia e viene, a tratti, sopravvalutato, indicandolo come unico componente da tenere d’occhio per poter completare un volo in perfette condizioni (motori e elettricità a parte).

Non è ancora il caso, tuttavia, di gettare via il caro e vecchio anemometro, poiché l’indicatore AoA può solo aumentare la sicurezza, facilitando la lettura degli strumenti per una maggiore morbidezza all’atterraggio; indiscussa è l’innovazione che ciò ha portato e che porterà negli anni a venire.