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Le nubi nella navigazione aerea DAMIANO ANDRULLI 5A ALFA Meteorologia - Le nubi Le nubi sono masse d’aria piu’ o meno estese composte di goccioline d’acqua o di minuscoli cristalli di ghiaccio in sospensione nell’aria . Lo spessore e la densita’ delle nubi possono impedire la vista del cielo e per indicare tale fenomeno si usa dividere il cielo in otto parti , esprimendo la copertura in frazioni di ottavi . L’osservazione delle nubi ha grande importanza per lo studio e l’analisi del tempo. Dalla forma delle nubi si puo’ anche dedurre fino ad un certo grado la struttura e la qualita’ delle masse d’aria . Ad esempio, ammassi di nubi cumuliformi indicano convezione e sollevamenti rapidi e forzati di masse d’aria, come pure instabilita’ in seno alle stesse . In sostanza le nubi sono legate strettamente alle manifestazioni piu’ concrete del tempo come prodotto diretto della condensazione e del brinamento del vapore acqueo . La condensazione ad esempio e’ connessa ad una condizione termodinamica : la saturazione del vapore acqueo , generalmente prodotta dal raffreddamento . Questo puo’ avvenire per contatto diretto dell’aria col suolo, oppure , per espansione adiabatica durante un movimento dovuto a termiche SKC FEW SCT BKN OVC sky clear 0 Cielo sereno o tracce di nubi Few (poco) da 1/8 a 2/8 Cielo poco nuvoloso Scattered (sparso) da 3/8 a 4/8 Cielo parzialmente nuvoloso,nubi isolate con ampi tratti di sereno Brocken (variabile) da 5/8 a 7/8 Copertura nuvolosa irregolare, predominano le masse nuvolose Overcast (coperto) 8/8 Cielo totalmente coperto per strati o masse continue di nubi

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DAMIANO ANDRULLI5A ALFA

Meteorologia - Le nubiLe nubi sono masse d’aria piu’ o meno estese composte di goccioline d’acqua o di minuscoli cristalli di ghiaccio in sospensione nell’aria . Lo spessore e la densita’ delle nubi possono impedire la vista del cielo e per indicare tale fenomeno si usa dividere i l c ie lo in ot to par t i , esprimendo la copertura in frazioni di ottavi .

L’osservazione delle nubi ha grande importanza per lo studio e l’analisi del tempo. Dalla forma delle nubi si puo’ anche dedurre fino ad un certo grado la struttura e la qualita’ delle masse d’aria . Ad esempio, ammassi di nubi cumuliformi indicano convezione e sollevamenti rapidi e forzati di masse d’aria, come pure instabilita’ in seno alle stesse .In sostanza le nubi sono legate strettamente alle manifestazioni piu’ concrete

del tempo come prodotto diretto della condensazione e del brinamento del vapore acqueo . La condensazione ad esempio e’ connessa ad una condizione termodinamica : la saturazione del vapore acqueo , generalmente prodotta dal raffreddamento . Questo puo’ avvenire per contatto diretto dell’aria col suolo, oppure , per espansione adiabatica durante un movimento dovuto a termiche

SKC

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SCT

BKN

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sky clear 0 Cielo sereno o tracce di nubi

Few (poco) da 1/8 a 2/8 Cielo poco nuvoloso

Scattered (sparso) da 3/8 a 4/8 Cielo parzialmente nuvoloso,nubi isolate con ampi tratti di sereno

Brocken (variabile) da 5/8 a 7/8 Copertura nuvolosa irregolare, predominano le masse nuvolose

Overcast (coperto) 8/8 Cielo totalmente coperto per strati o masse continue di nubi

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o meccaniche . Oltre che per raffreddamento, la condensazione puo’ verificarsi anche per umidificazione, ossia per un nuovo apporto di vapore acqueo attraverso l’evaporazione di un suolo umido , di specchi d’acqua e di goccioline di pioggia. Inoltre e’ da ricordare che l’umidita’ presente in atmosfera non sarebbe sufficiente a condensare il vapore acqueo in gocce di diametro molto piccolo, come sono quelle delle nubi e delle nebbie . Infatti , per la condensazione su curve sono necessari valori di sovrasaturazione molto superiori a quelli normali , che non esistono in natura. Perche’ avvenga la condensazione , oltre alla condizione termodinamica della saturazione, deve quindi verificarsi anche un’altra condizione di natura chimico-colloidale : la sospensione nell’atmosfera di corpuscoli estranei al vapore acqueo, detti nuclei di condensazione , intorno ai quali il vapore so raccoglie per formare le goccioline . Detti nuclei di condensazione possono essere costituiti da complessi di molecole di gas igroscopici ( anidride carbonica , ammoniaca , ecc. ) o da particelle solide, igroscopiche e molto piccole , o da sali marini.

Se i nuclei possiedono una carica elettrica , si chiamano ioni e si dividono in piccoli e grossi ioni . La condensazione del vapore acqueo intorno a piccoli ioni richiede una certa sovrasaturazione ( > 100 %), mentre ai grossi ioni avviene in condizioni normali di saturazione .

Poiche’ nell’acqua delle nubi , soprattutto in quelle che si trovano nella bassa troposfera, si riscontra spesso la presenza di sali marini, si deduce che essi costituiscono dei nuclei di condensazione di notevole influenza . Inoltre , le goccioline che si formano attorno a particelle di sale, liberate per evaporazione dalla superficie del mare, possono mantenersi tali anche a temperature molto basse , sino a - 20 °C , senza gelare .

Anche i nuclei costituiti da acidi prendono parte alla condensazione, perche’ sono generalmente liquidi gia’ prima d’aver assorbito le molecole di vapore, quindi assorbono l’acqua prima

ancora che subentri lo stato di saturazione. I nuclei costituiti da sali e da acidi sono chiamati anche nuclei igroscopici ed hanno un ruolo

fondamentale per la formazione delle nubi nella bassa troposfera, dette anche nubi d’acqua .

A parita’ di grado d’igroscopicita’ delle sostanze di cui sono costituiti i nuclei, la formazione della goccia avviene prima attorno ai grandi nuclei , poi attorno a quelli piccoli . In conclusione le nubi d’acqua sono degli agglomerati di gocce di diverso diametro la cui lunghezza influenza la formazione di nebbia ( densa o rada ) , pioggerelle e pioggia battente . In modo simile a quanto avviene per la condensazione, secondo Findeisen il brinamento del vapore acqueo , ovvero il suo passaggio diretto dallo stato gassoso a quello solido , avviene intorno a nuclei solidi non igroscopici, come piccole particelle di quarzo , finissimi granelli di sabbia e cristalli di ghiaccio trasportati nell’atmosfera .Le condensazioni per il brinamento del vapore acqueo intorno ai nuclei solidi sono generalmente identiche a quelle per i processi di condensazione. Avviene per gradi , secondo lo stato di saturazione dell’aria . Per un’altra saturazione si formano dapprima degli scheletri di cristallo molto ramificati , con nuclei di brinamento nel centro, poi, man mano che questi , appesantiti , cadono , le ramificazioni diminuiscono e gli scheletri si trasformano in cristalli completi a forma di stelline a sei punte o di piastrine esagonali .Dalla forma dei cristalli di ghiaccio che hanno raggiunto il suolo, si puo’ dedurre con sufficiente esattezza la stratificazione dell’umidita’ che i cristalli hanno incontrato nella loro discesa . Le nubi dell’alta troposfera ( cirri ) sono il prodotto del

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brinamento del vapore acqueo intorno a nuclei cristallini e percio’ sono dette anche nubi di ghiaccio .

L’altitudine della troposfera e’ variabile, pertanto si e’ deciso di suddividerla in tre regioni , tropicale , temperata e polare , in funzione del livello della tropopausa . La classificazione verticale delle nubi prevede pertanto la loro suddivisione nell’ambito di ogni regione , in tre categorie principali : basse , medie , alte . A queste si aggiunge quella delle nubi a sviluppo verticale, che interessano tutta la troposfera e che si sviluppano da poche centinaia di metri dal suolo fin quasi alla tropopausa. Dal punto di vista dinamico le nubi si possono dividere in due grandi categorie : Le nubi stratificate e i cumuli . Le prime hanno una notevole estensione orizzontale e sono prodotte da moti ascensionali lenti , dell’ordine del cm/s , mentre i cumuli hanno notevole estensione verticale e sono prodotti da correnti

convettive con velocita’ di parecchi m/s . Entro queste due categorie si ha una grande varieta’ di forme .Vi sono dieci genere principali , suddivisi in funzione dell’altezza. Tale classificazione morfologica puo’ essere considerata anche una classificazione fisica , in quanto la forma delle nubi e’ indicativa del particolare stato dinamico e termodinamico dell’atmosfera e dei processi che in essa hanno luogo .

Livello Genere Regione tropicale

Regione temperata

Regione polare

ALTE

MEDIE

BASSE

NUBI A SVILUPPO VERTICALE

•Cirri ( Ci )•Cirrostrati (Cs)•Cirrocumuli (Cc)

6000/18000 m 5000/13000 m 3000/8000 m

•Altostrati (As)•Altocumuli (Ac)•Nembostrati (Ns)

2000/8000 m 2000/7000 m 2000/4000 m

•Stratocumuli (Sc)•Strati (St)

Dal suolo fino a 2000 m

Dal suolo fino a 2000m

Dal suolo fino a 2000 m

•Cumulonembi (Cb)

•Cumuli (Cu)

Base entro 2000m parte superiore fino alle nubi alte

Base entro 2000m parte superiore fino alle nubi alte

Base entro 2000m parte superiore fino alle nubi alte

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Si ricorda inoltre che tra nebbia e nube non vi e’ alcuna differenza . Si chiama nebbia la condensazione del vapore acqueo negli stati immediatamente vicini al suolo che riduce la visibilita’ a meno di 1 km . La nebbia e’ classificata in varie categorie , di cui le principali sono :•Nebbia di irraggiamento •Nebbia di avvezione•Nebbia di mare•Nebbia frontale

Il volo in nube e’ riservato agli aeromobili provvisti di adeguata strumentazione per il volo strumentale e ai piloti in possesso di abilitazione IFR . In ogni caso , il volo in nube e’ da evitarsi , e dovrebbe limitarsi all’attraversamento di brevi tratti . In questa fase del volo e’ assai importante conoscere la quota dello zero termico , per essere informati delle probabilita’ di formazione di ghiaccio sulla cellula .

•StratoLo strato e’ costituito da goccioline d’acqua e talvolta da cristalli di ghiaccio . Possono essere presenti anche neve e nevischio . Le formazioni di ghiaccio sono generalmente deboli o moderate

STRATONembostrato

Stratocumulo

•NembostratoLa sua struttura e’ simile a quella dell’altostrato , ma le goccioline sono piu’ grandi e il loro numero piu’ elevato . Le formazioni di ghiaccio sono moderate

•StratocumuloNube costituita da goccioline d’acqua alle basse temperature mescolate con cristalli di ghiaccio e neve. Formazioni di ghiaccio moderate .

•AltocumuloE’ costituito da goccioline d’acqua mescolate a cristalli di ghiaccio. Attraversandolo le formazioni di ghiaccio sono generalmente deboli .

•AltostratoSe al suo interno e’ presente lo zero termico, e’ possibile osservare goccioline d’acqua sopraffusa , cristalli e fiocchi di neve. Le formazioni di ghiaccio sono leggere

Altocumulo

Altostrato

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Traf

fico

aere

o -

vetto

ram

ento

rada

r•Nube cirriformeE’ costituita da cristalli di ghiaccio . Le goccioline non presentano alcun pericolo poiche’ , quando solidificano per impatto, normalmente non aderiscono alla struttura dell’aeromobile

•CumuloIl cumulo e’ essenzialmente costituito da gocce d’acqua, spesso sopraffusa . Se vi sono cristalli di ghiaccio , si trovano nella parte superiore della nube dove la temperatura e’ negativa . Le formazioni di

ghiaccio sono moderate , ma diventano significative quando c’e’ un forte sviluppo verticale ( Cu imponenti )

•CumulonemboE’ una nube costituita da goccioline di acqua nella parte inferiore e da cristalli di ghiaccio in quella superiore. L’acqua puo’ essere sopraffusa , in tal caso si hanno rapide formazioni di ghiaccio forte. La presenza di cumulonembi nascosti lungo la rotta e’ indicata nelle carte meteo e dal radar di bordo.

Nube cirriforme Cumulo

Cumulonembo

Il vettoramento radar e’ una guida alla navigazione fornita agli aeromobili a mezzo di indicazioni di prue specifiche ( vettori ) dedotte dall’uso del radar.

Laddove e’ necessario od opportuno , i vettori assegnati ad un aeromobile dal controllore radar , possono essere finalizzati a :

‣ identificare un aeromobile ( con il metodo delle virate )

‣ separare un aeromobile da un altro per agevolare salita e discesa

‣ separare un aeromobile da un traffico sconosciuto

‣ separare un aeromobile da un ostacolo o da altri aeromobili

‣ far circumnavigare una zona temporalesca

‣ portare un aeromobile su una posizione idonea , per iniziare una procedura di avvicinamento finale .

Il controllore radar quando esegue un vettoramento , dovra’ attenersi ai seguenti criteri :

1. Se possibile , l’aeromobile dovrebbe essere vettorato su rotte lungo le quali il pilota possa monitorare la posizione dell’aeromobile , facendo riferimento alla strumentazione di bordo .

2. Quando ad un aeromobile e’ stato assegnato un vettore che lo allontana dalla propria rotta , il pilota dovrebbe essere informato dello scopo di tale istruzione , a meno che

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cio’ non sia di per se evidente.3. Eccetto quando il trasferimento del controllo radar sia imminente , un aeromobile deve essere vettorato a meno di 2.5 NM dal limite dello spazio aereo di cui il controllore radar e responsabile.4. I voli controllati non devono essere vettorati in spazi aerei non controllati , eccetto in caso di emergenza o , per la circumnavigazione di aree di maltempo o su una specifica richiesta del pilota

5. Quando un aeromobile comunica che le indicazioni degli strumenti direzionali di bordo non sono attendibili , il controllore , prima di emettere istruzioni relative a manovre da eseguire , dovra’ istruire il pilota ad effettuare tutte le virate a rateo concordato e ad eseguire le istruzioni immediatamente dopo averle ricevute . Durante il vettoramento di un aeromobile IFR , le autorizzazioni emanate dal controllore radar , dovranno sempre garantire la separazione dagli ostacoli sulla superficie e cio’ , fino a quando , l’aeromobile non abbia raggiunto un punto dal quale il pilota potra’ riprendere la propria navigazione.

Il vettoramento radar ai voli VFR , viene fornito su specifica richiesta del pilota , a meno che circostanze particolari( situazioni di traffico critiche/emergenze) richiedano diversamente. In questi casi , e’ necessario il consenso del pilota. Durante il vettoramento, resta a carico del pilota VFR la responsabilita’ della separazione dagli ostacoli e dal suolo. Giova ricordare che in aggiunta alla predetta responsabilita’ , vi e’ anche quella di mantenere condizioni VMC . Pertanto , qualora il pilota ritenga che un vettore radar , possa dirigerlo in un’area in cui risulterebbe difficile o impraticabile la condotta in VMC , dovra’ informare di cio’ il controllore radar , al fine di concordare una diversa istruzione . Il vettoramento radar non sara’ fornito ai voli VFR/speciale, eccetto in casi di emergenza.

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ANTENNE A RIFLETTORE PARABOLICO E BILANCIO

DI POTENZA DI UN COLLEGAMENTO RADIOPer le trasmissioni a microonde su lunghe distanze o per quelle punto-punto vengono utilizzate le antenne a riflettore parabolico o piu’ comunemente dette antenne paraboliche. Queste antenne hanno un elevatissimo guadagno ed una elevata direttivita’. Esse sono sempre state utilizzate per ponti radio diretti e successivamente per trasmissioni via satellite. Il componente basi di questa antenna e’ il “riflettore parabolico”, che collima i raggi in ingresso, cioe’ li rende paralleli tra loro, e li fa convergere nel “punto focale” F .

Il diametro dell’apertura della parabola e’ D = D’ D’’ e dovrebbe essere maggiore della lunghezza d’onda della frequenza operativa. lunghezza focale e’ la distanza F , l’apertura dell’antenna e‘ definita invece come :

Apertura = Lunghezza focale / Diametro dell’apertura= F/D

La direttivita’ o il guadagno di potenza G , rispetto ad un’antenna isotropica e’ approssimativamente dato da :

G = η ( ∏ D / λ )² = 6.4 ( D²f² ) / c²

Ponendo che l’efficienza superficiale sia del 65% , si ha , supponendo frequenze in GHz e D in metri :GdBi = 20 log f [Ghz] + 20 log

D [m] + 18.5 [dB]

La larghezza del fascio a meta’ potenza, puo’ essere approssimativamente da:

ϑ=70 λ/D gradi

Normalmente esse sono costituite da un superficie metallica e nel fuoco e’ posto un dipolo di dimensioni λ/2. In genere dietro al dipolo viene messo un riflettore in modo da evitare che si abbia una irradiazione diretta da parte del dipolo stesso.

ERRT - Antenne e collegamento radio

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Queste antenne hanno una buona direttiva ed alti guadagni. Vengono utilizzate nei ponti radio con frequenze superiori ai 900-1000 MHz e nei radar con angoli di fascio molto stretti anche inferiore al grado .

LPTX

PTX

Trasmettitore

Ricevitore

Feeder

LPin = LPTX-AF

Pin

AF GT [Asl + Asuppl]

LPu = EIRP-[Asl + Asuppl + ML] + GR

GR

PU

AF

Feeder

Trasmettitore

Ricevitore

LPRX = LPu-AF

PRX

r [kM]

Per le antenne reali si definisce un parametro denominato EIRP ( Equivalent Isotropic Radiated Power ) che rappresenta il livello di potenza, espresso in dBw o dBm, che dovrebbe irradiare un’antenna isotropica per fornire lo stesso campo elettro magnetico di un’antenna reale .In un collegamento radio e’ essenziale effettuare un corretto dimensionamento del sistema al fine di ottenere una potenza in uscita dall’antenna ricevente sufficiente a fornire al ricevitore un segnale avente potenza e qualita’, espressa in termini di S/N , adeguate. In particolare il segnale che giunge in ingresso al ricevitore deve avere una potenza superiore alla sua sensibilita’. definibile come la minima potenza che il

ricevitore e’ in grado di apprezzare per fornire in uscita un segnale avente un S/N predefinito. E’ quindi necessario fare il bilancio di potenza di un collegamento , o link power budget , per calcolare quanta potenza l’antenna ricevente e’ in grado di fornire in uscita e quindi determinare qual’e’ la potenza che si fornisce in ingresso al primo amplificatore in ricezione , in funzione dell’EIRP in trasmissione , dell’attenuazione dovuta alla distanza tra i due punti ed altre cause, del guadagno dell’antenna ricevente , di eventuali margini di potenza che si impongono per evitare che variazione impreviste delle attenuazioni determino delle interruzioni del collegamento radio. Per poter effettuare un

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un link budget e’ necessario determinare l’attenuazione dovuta alla distanza tra i due punti . A essa si possono poi aggiungere, se necessario, delle attenuazioni supplementari che tengono conto del fatto che la propagazione non avviene nello spazio libero , e dei margini per cautelarsi contro eventuali condizioni meteorologiche avverse e contro eventuali fading (affievolimento consistente in diminuzione improvvisa e casuale della potenza di segnale fornita da un’antenna ricevente ad un ricevitore). Una sicura causa di attenuazione e’ la distanza tra i due punti che si intende collegare.L’attenuazione che valuta cio’ prende il nome di attenuazione dello spazio libero (Asl).Questa viene determinata esprimendo in dB il rapporto tra la potenza fornita in ingresso all’antenna isotropa trasmittente ( Pin) e la potenza fornita in uscita dall’antenna isotropa ricevente (Pu).L’attenuazione Asl dipende da :• dal quadrato della distanza • dal quadrato della frequenza L’attenuazione supplementare (Asuppl) tiene conto dell’assorbimento che , a certe frequenze , viene causato dall’atmosfera ( per la presenza di molecole di ossigeno , vapore acqueo , ecc. ); l’assorbimento viene di norma tra 0 e 10 dB per frequenze fino a 30 GHz. Il margine di link ( Ml ) tiene conto dell’aumento di attenuazione che si potrebbe avere in determinate condizioni ( pioggia. ecc. ) che va compensato con un corrispondente aumento della potenza di trasmissione , per evitare che si verifichino interruzioni del collegamento dovute a una diminuzione del livello di potenza in uscita tale da andare al di sotto del minimo utile . Il valore del margine di link e’ legato alla frequenza di trasmissione e alla disponibilita’ che si desidera ottenere per il collegamento e puo’ variare da 0 a piu’ di 30 dB.

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A radar is used by an airport’s Air Traffic Control to separate aircraft and vector them mostly during approach and departure. Aircraft may utilize radar service as a navigation aid, and new radars now being used on some commercial aircraft also have the capability of detecting and avoiding collisions . This radar is called TCAS ( Traffic Collision Avoidance System ) . Radar was the name given during World War II to an electronic system by which radio waves were bounced off an aircraft in order to detect its presence and locate its position. The term is an acronym made from the fuller Radio Detection And Ranging . A large number of researchers helped to develop the devices and techniques of radar , but the development of the earliest practical radar system is usually credited to Sir Robert Watson Watt .

Primary radarA radio transmitter generates radio waves , which are then radiated from an antenna , illuminating the airspace with radio waves. A target, such as an aircraft , that enters this space scatters a small portion of this radio energy back to a receiving antenna . This weak signal is amplified by an electronic amplifier and displayed on a monitor , where it can be studied by a radar operator. In this way the presence of the aircraft has been detected, but , to determine its position , the aircraft’s distance ( range ) and bearing must be measured . Because radio waves travel

at known constant velocity , the range may be found by measuring the time taken for radio wave to travel from transmitter to aircraft an back to the receiver .

Secondary radarA secondary radar consists of a ground

transmitter which sends out a pulse which stimulates an on-plane apparatus

to send a coded answer . Thus , it is possible to distinguish, for example ,

friends from enemies . This apparatus , employed on military planes , is fact

also called IFF ( Identification Friend or Foe ). Its civil version is called

trasponder .Weather radar

Continued advances in computer technology have allowed increased

information about the nature of targets and the environment to be abtained

from radar echos . Based on the principles of the primary radar , a

weather radar system is istalled on all airliners an also other sophisticated

aircraft . It can detect , for instance , the typical electrical activity of storms. The introduction of Doppler weather radar

system, which measure the radial component of wind speed as well as the

rate of precipitation, provided new hazardous weather capability . Radar is

called ground-controlled approach ( GCA ) and can be considered a

combination of radar and communications for the landing of

aircraft in zero visibility conditions .

Ingl

ese

- The

rad

ar

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La battaglia di Inghilterra è il nome storico della campagna aerea combattuta sui cieli d e l l a M a n i c a e dell'Inghilterra fra l'aviazione britannica e quella tedesca, supportata da unità italiane e di altre nazioni alleate dei nazifascisti, nel corso della seconda guerra mondiale. Il mo t ivo s t ra teg ico de l la bat tagl ia fu la vo lontà tedesca di conquistare la supremazia sui cieli della Manica e dell'Inghilterra m e r i d i o n a l e , c o m e condizione preliminare per l ' a t t uaz i one de l p i ano d ' i n v a s i o n e d e l l ' i s o l a (operazione Leone Marino) per vanificare la supremazia d e l l a Roya l N a v y c h e avrebbe impedito qualunque tentativo di attraversamento del canale della Manica. La battaglia terminò con un pieno successo da parte dell'aviazione britannica, che mantenne il controllo aereo della Manica e segnò un punto di svolta importante a favore delle forze alleate nel c o r s o d e l l a g u e r r a , c o s t r i n g e n d o H i t l e r a r i nunc ia re a l p iano d i invasione del Regno Unito. La

battaglia d'Inghilterra non fu la prima grande battaglia condotta interamente dalle forze aeree: il Regno Unito aveva già subito, durante la prima guerra mondiale, una campagna di bombardamenti ad opera degli Zeppelin e di bombardieri a lungo raggio. Comunque la ba t tag l ia d ' I ngh i l t e r ra f u l a p i ù impor tante e prolungata c a m p a g n a d i bombardamento messa in opera fino a quel momento ed il primo tentativo di realizzazione pratica delle dottrine di bombardamento strategico, che erano sorte a p a r t i r e d a l p r i m o dopoguerra. La strategia tedesca era influenzata dalle teorie sul bombardamento s t rategico, come quel le dell'italiano Giulio Douhet, che si erano sviluppate nel corso degli anni venti e t r e n t a . Q u e s t e t e o r i e en fa t izzavano l 'a t tacco aereo, la debolezza delle difese antiaeree, e gli effetti d e i b o m b a r d a m e n t i t e r r o r i s t i c i s u l m o r a l e dell'opinione pubblica. Dopo l a g u e r r a d i S p a g n a , l'attenzione tedesca si era

Storia - Battagliad’Inghilterra

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orientata principalmente verso operazioni aeree di carattere tattico. In Polonia e Francia, la Luftwaffe aveva operato congiuntamente alla Wehrmacht, dando vita alla Blitzkrieg o guerra lampo. Nella battaglia d'Inghilterra la Luftwaffe però doveva operare da sola, non come supporto all'offensiva delle truppe di terra, ma come arma decisiva.e stime iniziali della Luftwaffe circa la durata della campagna prevedevano quattro giorni per sconfiggere il Comando Caccia (Fighter Command) della RAF nell'Inghilterra meridionale, cui dovevano far seguito altre quattro settimane in cui bombardieri e caccia a lungo raggio avrebbero spazzato il resto del paese e distrutto l'industria aeronautica britannica. Il piano prevedeva di iniziare attaccando gli aeroporti vicino alla costa, estendendo in seguito gli attacchi verso l'entroterra, verso Londra e l'anello di aeroporti incaricati della sua difesa.Per la maggior parte della battaglia, la Luftwaffe operò alla cieca, senza conoscere l'effettiva forza dell'avversario, né le sue capacità né il suo schieramento. Più volte gli alti comandi tedeschi si convinsero che il Comando Caccia fosse stato ridotto allo stremo, mentre più volte si attaccarono basi del Comando Bombardieri o della Difesa Costiera nella errata convinzione che fossero aeroporti del Comando Caccia. I risultati dei bombardamenti e degli scontri aerei furono sovrastimati, col risultato che la visione della situazione che avevano gli alti comandi della Luftwaffe si allontanò progressivamente dalla realtà. Queste carenze di

comando e di informazione fecero sì che i tedeschi non riuscissero ad adottare una strategia coerente.La battaglia di Inghilterra fece entrare nella leggenda i caccia della RAF: lo Spitfire e l'Hurricane, ma la vera pietra angolare della difesa inglese fu la complessa organizzazione di avvistamento, comando e controllo che gestì la battaglia, nota come il 'sistema di Dowding', dal nome del suo principale artefice, il Maresciallo dell'Aria (Air Chief Marshall) Sir Hugh Dowding, comandante del Comando Caccia della RAF.

I primi rilevamenti degli attaccanti in arrivo provenivano dalle stazioni radar, chiamate in codice Catena Nazionale (Chain Home), che erano distribuite lungo le coste inglesi e che telefonavano l'avvistamento alla Sala Filtro del Comando Caccia. Gli incursori, una volta oltrepassate le stazioni della Rete Nazionale (che avevano le antenne radar puntate verso il mare), erano presi in carico dal

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Corpo Avvistatori (Observer Corp), che li seguiva da terra utilizzando u n a r e t e d i osservatori dotati di binocol i . Le i n f o r m a z i o n i , v a l u t a t e e in tegrate dal la Sala Filtro erano poi passate alla Sala Operativa d e l C o m a n d o Caccia, a quella del Gruppo e a quelle di tutti i settori interessati.

O g n i S a l a Operativa aveva il proprio tavolo a mappa (plotting table), grandi mappe sulle quali le formazioni delle forze in campo erano rappresentate da pedine la cui posizione era continuamente aggiornata sulla base delle informazioni che man mano affluivano. Nella sala operativa del gruppo, il controllore di turno decideva quale settore doveva contrastare l'incursione e quanti caccia bisognava far intervenire. Sebbene a quel tempo fosse il più sofisticato sistema di difesa aerea del mondo, il "Sistema di Dowding" presentava molti limiti. Nella lettura dei dati radar si potevano verificare gravi errori di interpretazione (ed era compito della Sala Filtro cercare di ridurne il numero), mentre il Corpo Avvistatori non era in grado di seguire le forze attaccanti di notte e col cattivo tempo. Le comunicazioni radio con gli apparecchi in volo risentivano del fatto che la RAF utilizzava ricetrasmittenti in banda HF (alta frequenza), che avevano limiti di portata e, anche utilizzando una rete di ponti radio, gli Squadroni erano costretti ad operare all'interno del proprio o, al massimo, in uno di quelli adiacenti. Inoltre, le apparecchiature erano limitate ad una sola frequenza per Squadroni, rendendo così impossibile la comunicazione tra Squadroni diversi. Nel corso della battaglia, la Luftwaffe cambiò in misura notevole le proprie tattiche per cercare di aprirsi un varco nelle difese della RAF. Si lanciarono molte missioni di "Freie Jagd" (caccia libera), nella speranza di sorprendere i caccia della RAF. I controllori furono spesso in grado di identificare queste cacce libere e di indicare ai propri Squadroni come evitarle. La Luftwaffe cercò anche di usare come esca piccole formazioni di

bombardieri, protette da vicino da un gran numero di caccia di scorta. Questa tattica ebbe maggiore successo, ma il compito della scorta ravvicinata costringeva i caccia a volare alla stessa quota e velocità dei più lenti bombardieri e con ciò li rendeva più vulnerabili. Le perdite più gravi si ebbero di conseguenza proprio tra le unità di scorta. Le tattiche standard per i raid divennero presto un amalgama di tecniche diverse. Una caccia libera poteva precedere un attacco, per cercare di sgomberare dagli intercettori la rotta degli incursori. I bombardieri penetravano ad altitudini comprese tra i 10.000 ed i 16.000 ft (approssimativamente fra i 3.000 ed i 5.000 metri), a volte protetti da una scorta ravvicinata di caccia. Una scorta distaccata (o top cover, copertura in quota) poteva proteggere i bombardieri da una quota superiore e garantiva una protezione a distanza più

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efficace perché non era costretta alle quote e alle velocità, penalizzanti per i caccia, tenute dalle formazioni dei bombardieri.Il peso della battaglia ricadde sull'11º Gruppo della RAF. La tattica di Keith Park era quella di lanciare in battaglia singoli Squadroni. Lo scopo era di sottoporre gli incursori ad attacchi continui, sferrati da un numero relativamente ridotto di aerei, e di scompaginare in questo modo le formazioni dei bombardieri. Una volta rotta la formazione, i bombardieri dispersi sarebbero stati colpiti uno per uno. Nel caso in cui più squadroni avessero in terce t ta to una incursione, i più lenti Hurricane avrebbero attaccato i bombardieri, mentre sarebbe toccato ai p i ù a g i l i S p i t fi r e affrontare i cacc ia d i s c o r t a . I l fatto che i c a c c i a t e d e s c h i impegnat i in missioni d i cacc ia l i b e r a ve n i s s e ro s p e s s o ignorati dal C o m a n d o C a c c i a , c o n f e r m a che ciò che interessava alla RAF era distruggere i bombardieri. Dowding vigilava affinché i suoi uomini si preoccupassero di distruggere i cacciabombardieri e cercassero di evitare lo scontro diretto con i caccia tedeschi in modo da salvaguardare i mezzi inglesi. ll 18 agosto, il giorno più duro, fu il giorno in cui entrambi gli schieramenti subirono il massimo delle perdite. In seguito a ciò, alla prostrazione fisica degli equipaggi e al maltempo, il ritmo delle operazioni rallentò, consentendo alla Luftwaffe di fare il punto della situazione. Il giorno più duro segnò la fine dell'impiego del in picchiata Junkers Ju 87 Stuka. Questo

veterano della Blitzkrieg era semplicemente troppo vulnerabile agli attacchi dei caccia e, per la flotta degli Ju87, Goring li ritirò dai combattimenti. Questa decisione, però, privò la Luftwaffe del suo principale strumento per I bombardamenti di precisione, compito che r icadde sul le spalle del già oberato Erprobungsgruppe 210.Fu un periodo disperato per la RAF, che stava anche subendo molte perdite nei cieli. Le industrie potevano rimpiazzare gli aerei, ma più grave era la situazione dei piloti: nella settimana dopo l'Adlertag, Dowding aveva perso l'80% dei suoi comandanti di squadriglia (morti, feriti o ritirati dalla battaglia). I nuovi piloti

r iuscivano a fatica a colmare le perdite, ma il periodo di addestramento venne ridotto dai 6 mesi pre-bellici a 15 giorni. Per i novel l in i , inviat i ai r e p a r t i s e n z a u n a sufficiente esperienza di volo e privi di un reale a d d e s t r a m e n t o a l combattimento, era già un atto eroico atterrare con un caccia monoposto ad alte prestazioni. Emerse in q u e s t o p e r i o d o i l carattere multinazionale della RAF: i molti piloti dei Dominion già arruolati nel C o m a n d o C a c c i a (australiani, sudafricani,

neozelandesi e canadesi) furono rinforzati dall'arrivo dei nuovi squadroni composti da cechi e polacchi. In forza ai vari squadroni c'erano anche piloti di altre nazionalità, inclusi francesi, belgi alcuni statunitensi. Se non altro, la RAF aveva il vantaggio di combattere sopra territorio amico. I piloti che riuscivano a lanciarsi col paracadute dal proprio aereo abbattuto potevano essere di ritorno al proprio aeroporto nel giro di qualche ora. Per gli equipaggi della Luftwaffe, un lancio sopra l'Inghilterra significava la cattura, mentre farlo sopra la Manica molto spesso significava morire affogati o congelati.

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I l 4 se t tembre, in seguito al raid su Berlino della notte tra il 25 agosto ed il 26 agos to (e f fe t tuato come r itorsione al b o m b a r d a m e n t o a c c i d e n t a l e d i Londra), Hitler, la cui residenza era stata sfiorata da una delle bombe cadute nel q u a r t i e r e d e l l a Wilhelmstrasse, tolse il divieto a bombardare la capitale inglese («Ho tentato di risparmiare gli inglesi. Essi hanno preso la mia umanità per debolezza, e rispondono assassinando donne e bambini tedeschi. Raderò al suolo le loro città»). L'incursione su Berlino scosse profondamente l'orgoglio di Göring, che in precedenza aveva proclamato che mai sarebbe stato permesso agli inglesi di bombardare la città («Se un aeroplano inglese riesce a forzare le nostre difese aeree, se una sola bomba cade su Berlino, voglio chiamarmi Mayer»). Kesselring colse la propria occasione e propose a Göring di cambiare strategia. Nonostante che Sperrle sostenesse la necessità di continuare gli attacchi contro gli aeroporti, Kesselring riuscì a convincere il Maresciallo del Reich ad attaccare Londra. I raid avrebbero gettato nel panico gli inglesi, facendo loro accettare la resa, o, almeno, avrebbero costretto al combattimento gli «ultimi cinquanta Spitfire», consentendone la distruzione. Questo attacco non era più visto come una premessa , ma era visto come una azione in sé risolutiva.Il 7 settembre fu

lanciato il p r i m o a t t acco , obiettivo i m o l i del l 'East End della città. Nei g i o r n i seguent i ci furono massicci e r i p e t u t i a t t a c c h i contro la c i t t à . A

volte il loro bersaglio furono le installazioni por tua l i (ob ie t t i v i mil i tar i ' legit t imi'), altre volte, però, si t r a t t ò d i b o m b a r d a m e n t i indiscriminati. La RAF entrò in azione, con f o r ze ne t t amen t e superiori a quanto si a s p e t t a v a l a L u f twa f f e . Pe r l a prima volta venne schierato il big wing caldeggiato dal 12.mo

Gruppo, e questo gettò nello sconforto i piloti tedeschi. Gli attacchi su Londra, in ogni caso, continuarono a scapito degli attacchi contro gli aeroporti. Questo allentamento della pressione contro le proprie infrastrutture ridiede fiato alla RAF ed al suo personale che r iusc ì a r ipr i s t inare le propr ie bas i nell'Inghilterra meridionale, duramente colpite nelle settimane precedenti. Fu il punto di svolta della campagna.Il 19 settembre, accertata l'impossibilità di neutralizzare la RAF, Hitler r inviò a tempo indefinito l'operazione Seelöwe. Ma la battaglia d'Inghilterra non era ancora terminata. Gli a t tacc h i aere i sarebbero con t inua t i sporadicamente sino alla fine dell'anno. I caccia sarebbero stati adattati al ruolo di bombardieri veloci per attacchi fastidiosi sull'Inghilterra meridionale. Dall'ottobre 1940 fino all'inizio dell'operazione Barbarossa, vennero lanciate ancora 40.000 sortite e vennero sganciate più di 38.000 tonnellate di bombe ad alto esplosivo e 3.500 tonnellate di bombe incendiarie. Entrambi gli schieramenti della battaglia esagerarono la stima del numero di apparecchi avversari abbattuti. Di solito gli abbattimenti rivendicati erano il doppio o il triplo di quelli effettivi, questo avveniva a causa della confusione della concitazione degli scontri aerei: chiunque sparasse una raffica contro un aereo che poi precipitava, lo reclamava come propria vittima; nessuno, inoltre, aveva tempo di stare a guardare cosa succedesse effettivamente ad un avversario colpito. Le analisi effettuate nel dopoguerra mostrano che tra luglio e settembre la RAF perse 1.023 caccia, mentre gli aerei persi dalla Luftwaffe furono 1.887, di cui 873 erano caccia.Nel complesso la battaglia d'Inghilterra fu una significativa

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vittoria britannica. Si trattò certamente di una battaglia piccola sia in termini di numero di combattenti impiegati che di perdite subite, ma, se fosse stata vinta dai tedeschi, la storia si sarebbe svolta in maniera profondamente diversa. La vittoria britannica segnò il primo fallimento della macchina da guerra di Hitler e generò un netto cambiamento di orientamento dell'opinione pubblica americana, sino ad allora dubbiosa circa la capacità britannica di re s i s t e re anco ra a l ungo con t ro l a Germania.Winston Churchill riassunse l'effetto della battaglia ed il contributo della RAF con parole passate alla storia: «Mai nel campo

degli umani conflitti tanti dovettero tanto a così pochi» [5]. Ancora oggi i piloti che hanno combattuto questa battaglia sono noti come I Pochi (The Few). In Inghilterra il 15 settembre è celebrato come il giorno della b a t t a g l i a d ' I n g h i l t e r r a , s e g n a n d o i l giorno di svolta delle battaglie diurne sopra i cieli di Londra.

Un velivolo si dice che compie evoluzioni quando nel suo movimento non segue una traiettoria rettilinea .Si distinguono due grandi famiglie di evoluzioni : quelle normali e quelle acrobatiche.Le evoluzioni normali sono :‣ Virata , quando il velivolo ,

o meglio il suo baricentro , descrive una curva , contenuta in un piano orizzontale , si dice che esso compie una virata .‣ Richiamata , quando , dopo

un’affondata , il velivolo descrive una curva concava verso l’alto , nel piano verticale .‣ Spirale , il velivolo , virando sale o discende : spirale ascendente e spirale discendente. Per evoluzioni acrobatiche si intendono :‣ Scivolata d’ala , il velivolo inclinato trasversalmente avanza di moto traslatorio nel senso

dell’apertura alare , dal lato dell’ala piu’ bassa .‣ Vite , l’apparecchio con assetti superiori alla portanza massima , descrive un’ elica cilindrica ad

asse verticale , di piccolo diametro e di passo piuttosto elevato .‣ Ripresa brusca , quando dopo un’affondata , l’aeroplano effettua una richiamata rapida.‣ Picchiata in candela od affondata limite , l’apparecchio discende con la prua verso il terreno ,

lungo la verticale .‣ Mulinello orizzontale , il velivolo , volando in orizzontale , ruota attorno all’asse longitudinale .‣ Mulinello verticale , come il precedente , ma compiuto sia in salita , sia in discesa su traiettoria

verticale .

Aerotecnica -Motori militari ed

evoluzioni

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‣Gran volta ditta , il velivolo , mantenendo il dorso dell’ala verso l’interno , descrive una curva quasi circolare , giacente in un piano verticale .‣Gran volta rovesciata , e’ analoga alla precedente , ma il dorso dell’ala e’ rivolto verso l’esterno .‣Volo rovesciato , quando il velivolo, con assetti negativi , vola sul dorso .‣Virata imperiale , il velivolo inverte il senso della rotta compiendo un mezzo anello di gran volta ed un mezzo mulinello orizzontale .

Esistono vari tipi di virata e precisamente : la virata piatta , la virata corretta , la virata con sbandamento e la virata dritta che sebbene abbiano in comune il fatto che il baricentro dell’aeroplano descrive un curva contenuta in un piano orizzontale , presentano delle differenze sostanziali .

Virata piatta - In questo tipo di virata anche l’aeroplano e non solo il suo baricentro rimane in un piano orizzontale . La traiettoria curva viene fatta agendo soltanto sul timone di direzione.

Virata corretta - Trattasi di un’evoluzione normale che si esegue inclinando l’aeroplano trasversalmente di un angolo θ, agendo sugli alettoni , in modo tale che la portanza possa equilibrare contemporaneamente il peso e la forza centrifuga . Durante la virata corretta si creano dei momenti i quali agiscono sul velivolo . I piu’ importanti sono quelli di rollio e di imbardata ed ai quali provvede il pilota mediante i comandi .

Virata con sbandamento - Quando la direzione della risultante delle forze d’inerzia e della forza peso non coincide con la direzione della portanza , si viene a formare tra la traccia

del piano di simmetria e la verticale apparente un angolo , detto angolo di sbandamento . Si possono avere due effetti : la sbandata o la derapata.

Virata dritta - La virata dritta o virata a coltello si realizza quando l’angolo di inclinazione laterale θ raggiunge il valore limite di 90°. In questa condizione tutta la portanza va ad equilibrare la forza centrifuga , mentre il peso Q dell’aeromobile , non equilibrato , provoca necessariamente una scivolata d’ala verso il basso con conseguente perdita di quota . Si tratta quindi di una evoluzione che non puo’ essere compiuta a regime , ma solo per pochi istanti .

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Il sistema inerziale e’ l’unico sistema di navigazione veramente autonomo in quanto basato su misure di accelerometri e giroscopi. A differenza del Doppler e’ un sistema passivo , cioe’ non radiante, per cui non e’ soggetto a interferenze esterne o a emissioni di segnali che possano farlo individuare . Il sistema inerziale , inoltre , fornisce con continuita’ infromazioni relative alla posizione , alla velocita’ e all’assetto dell’aeromobile in ogni condizione meteorologica e in qualsiasi localita’ della superficie terrestre . La navigazione inerziale si basa sui principi della Dinamica enunciati da Newton :•il primo principio afferma che un corpo non soggetto ad alcuna forza esterna, o soggetto a

forze che si fanno equilibrio , permane nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme. In questo caso , conoscendo le condizioni iniziali , la posizione diviene una nota funzione del tempo.

•il secondo principio afferma che se un corpo di massa m e’ sottoposto a una forza esterna F , il suo moto e’ definito in ogni istante da un vettore accelerazione a = F/m

Dette leggi sono valide se il moto del corpo e’ riferito a un sistema inerziale, definito da un sistema di coordinate xi, yi, zi, i cui assi sono costantemente orientati nella direzione delle stelle fisse . In questo caso l’accelerazione rappresenta l’accelerazione assoluta . Questa terna di riferimento prende il nome di ECI ( Earth Centered Inertial ) .Se prendiamo come riferimento una terna x, y, z con origine nel centro della Terra , con z disposta lungo l’asse di rotazione terrestre e gli assi x e y nel piano equatoriale , detta terna non e’ inerziale poiche’ gli assi x, y ruotano solidalmente con la Terra . Tale terna terrestre e’ nota con la sigla ECEF ( Earth Centered Earth Fixed ) .Per conoscere la posizione dell’aeromobile nell’istante di tempo bisogna sviluppare l’equazione della navigazione inerziale :

dV/dt = f + g - acp - ac

I componenti di questa equazione sono vettori , pertanto sara’ necessario , scelta una terna di assi , proiettare l’equazione su tali assi dado luogo a tre distinte equazioni scalari (dVx/ dt ; dVy/ dt ; dVz / dt ) .

In navigazione inerziale vengono utilizzati soprattutto giroscopi a un solo grado di liberta’ . A tali giroscopi viene limitato un grado di liberta’ consentendo la sola rotazione intorno all’asse y che , per tale motivo , e’ detto asse di uscita . Vengono utilizzati giroscopi il cui movimento non e’ smorzato da una molla ma da una coppia di resistenza viscosa .In questo caso l’equilibrio viene raggiunto quando la coppia di precessione forzata Lω e’ uguale alla coppia resistente dovuta al mezzo viscoso ; tale coppia e’ proporzionale a Kv, coefficiente di viscosita’ , e alla velocita’ angolare α’ con cui varia nel tempo l’angolo α.

Navigazione - La navigazione inerziale

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Si ha di conseguenza :

α’ = ( L / Kv ) ω

Il giroscopio integratore e’ costituito da un cilindro , denominato float, libero di ruotare attorno al proprio asse , al cui interno vi e’ il rotore . Il float e’ contenuto in un secondo cilindro , coassiale al primo ; lo spazio tra i due cilindri e’ ripieno di liquido viscoso che ha la funzione di smorzare le rotazioni del float e , nel contempo , di conferire a esso una spinta tale da equilibrare il peso e ridurre gli attriti . L’asse di spin del rotore e l’asse di ingresso sono entrambi riferiti a un sistema solidale al cilindro esterno . Una rotazione θ del sistema intorno all’asse di ingresso produce una rotazione α del float rispetto alla cassa : tale rotazione e’ evidenziata da un pickoff, simile a quello visto per gli accelerometri , in grado di produrre un segnale elettrico proporzionale all’angolo α .Il giroscopio integratore ora descritto ha un diversa funzione a seconda che venga impiegato in un sistema inerziale a piattaforma asservita o in un sistema strapdown .Nei sistemi a piattaforma asservita la terna di assi rispetto alla quale sono riferite le variazioni di moto dell’aeromobile e’ materializzata da una vera e propria piattaforma a sospensione cardanica nella quale vengono posizionati i tre accelerometri e i tre giroscopi. I giroscopi devono assolvere a una duplice funzione :•controllare che la piattaforma mantenga l’assetto desiderato anche in presenza di vibrazioni e di coppie parassite •mantenere gli assi della piattaforma sempre coincidenti con quelli di una terna di riferimento rispetto alla quale vanno eseguiti i calcoli . I giroscopi sono pilotati dal computer ed inviano segnali ai motorini della piattaforma . Gli accelerometri misurano le accelerazioni rispetto ad un terna ( fmis ) identica alla terna di riferimento ( f rif ) . Nei sistemi strapdown gli accelerometri misurano le accelerazioni rispetto a una terna di misura legata alla struttura del velivolo e quindi continuamente variabile . Pertanto , a differenza del caso precedente , un computer deve trasformare , attraverso un operatore matematico C , il vettore di misura in quello di riferimento . Cio’ e’ possibile se e’ noto istante per istante l’orientamento della terna di misura rispetto alla terna di riferimento , cioe’ se sono noti gli angoli di cui ruotano gli assi dell’aeromobile . A tal fine i pickoff di ciascun giroscopio rilevano gli angoli di rotazione , il segnale elettrico e’ inviato al motorino ( torquer ) dello stesso giroscopio in modo da riportare a zero l’uscita del pickoff . In tal modo l’asse del giroscopio resta fisso .Lo scopo della piattaforma asservita e’ quello di realizzare un terna stabile , indipendente dal moto dell’aeromobile , rispetto alla quale posizionare gli assi di ingresso dei giroscopi e degli accelerometri e misurare le componenti fx , fy , fz

dell’accelerazione f .In navigazione aerea la piattaforma e’ mantenuta orizzontale e diretta per nord in modo da avere l’accelerazione g diretta lungo la verticale , costantemente perpendicolare alla piattaforma per cui gx = gy = 0.

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Di conseguenza la terna e’ fatta coincidere con un terna i cui assi sono diretti per est , nord e lungo la verticale . Tale terna e’ nota come ENU ( East , North , Up )Pertante le tre componenti dell’accelerazione f sono :

fx = fest fy = fnord fz = fverte dalle misure di fest e fnord , applicando l’equazione della navigazione inerziale precedentemente detta e’ possibile ottenere le due componenti dell’accelerazione dV/dt per est e per nord , e integrando, le componenti della velocita’ dell’aeromobile Vest e Vnord utili per il calcolo della longitudine e della latitudine . Analogamente , dalla misura di fvert , e’ possibile risalire , per successive integrazioni , alla velocita’ verticale e alla quota . Per mantenere la piattaforma costantemente orizzontale e diretta per nord e’ necessario affidarla a una sospensione cardanica a tre assi . IL cuore della piattaforma , o elemento stabile, e’ il supporto sul quale sono collocati i tre giroscopi e i tre accelerometri . Su ciascuno dei tre assi e’ montato un motorino : l’azione dei tre motorini e’ quella di imprimere rotazioni in modo da mantenere la piattaforma sempre orizzontale e diretta per nord . Per il modo con cui e’ realizzata la sospensione cardanica , l’asse 1 e’ sempre perpendicolare all’asse 2 e questo a sua volta all’asse 3 . Gli assi 1 e 3 possono formare tra loro un angolo θ qualsiasi , se anche quest’angolo e’ uguale a 90° la piattaforma e’ in posizione canonica .Tuttavia in una manovra di looping , quando l’asse dell’aeromobile si dispone lungo la verticale , l’angolo θ si annulla e, di conseguenza , gli assi 1 e 3 vengono a coincidere , diventando complanari all’asse 2 . La piattaforma perde allora un grado di liberta’ in quanto non e’ piu’ libera di ruotare intorno all’asse perpendicolare al piano definito dai tre assi ( tale posizione e’ detta gimbal lock ) . Negli aerei militari , per i quali possono essere consentite simili manovre acrobatiche , per evitare tale inconveniente , si usa una piattaforma a 4 assi avente un duplice asse di rollio .

Nei sistemi a piattaforma asservita i giroscopi e gli accelerometri sono isolati dal moto angolare dell’aeromobile in quanto disposti su una piattaforma stabilizzata i cui assi coincidono con quelli della terna di riferimento . Nei sistemi strapdown , invece , gli accelerometri e i giroscopi sono vincolati direttamente alla struttura dell’aeromobile e relativi assi , che definiscono la terna di misura , per semplicita’ sono fatti coincidere con gli assi del veicolo stesso . Di conseguenza gli accelerometri misurano le componenti dell’accelerazione f rispetto alla terna solidale all’aeromobile e forniscono , pertanto , direttamente le accelerazioni lineari del veicolo .Ciascuno dei giroscopi , la cui cassa e’ solidale alla struttura dell’aeromobile , e’ trascinato in un moto di precessione forzata causato dalla velocita’ angolare del veicolo . La rotazione del float rispetto alla cassa e’ evidenziata dal pickoff che, come gia’ visto , invia un segnale elettrico al torquer dello stesso giroscopio il quale , a sua volta , riporta il float nella sua primitiva posizione . La terna di misura e’ nota come terna NED ( North , East , Down ) , nei sistemi strapdown viene scelta con gli assi diretti verso nord , est e , lungo la verticale , verso il basso . La terna di misure x,y,z legata al velivolo , rispetto alla quale vengono misurate le componenti fx , fy, fz dell’accelerazione f , non coincide con quella di riferimento , pertanto le componenti lungo gli assi della terna di riferimento devono essere ricavate attraverso il computer di bordo mediante una trasformazione di coordinate .

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La trasformazione viene effettuata proiettando ciascuna delle misure ef fettuate dagli accelerometri lungo gli assi della terna di riferimento; si ottengono le seguenti relazioni :

f nord= fx cos(x,nord) + fy cos(y,nord) + fz cos(z,nord)

fest = fx cos(x,est) + fy cos(y,est) + fz cos(z,est)

fvert = fx cos(x,vert) + fy cos(y,vert) + fz cos(z,vert)

o in forma piu’ sintetica : f riferimento = C f misuradove con C si indica un operatore matematico , noto come matrice dei coseni direttori.

Si definisce meccanizzazione il modo con cui vengono risolte le equazioni della navigazione i n e r z i a l e . I n p a r t i c o l a r e , p e r meccanizzazione orizzontale si intende il calcolo della velocita’ e della posizione dell’aeromobile a partire dalle misure fest , f nord effettuate dagli accelerometri orizzontali , mentre per meccanizzazione verticale si intende il modo con cui dalla misure f vert si ricavano velocita’ ver ticale e quota dell’aeromobile . Alle accelerazioni fest , fnord , r icavate direttamente dagli a c ce l e rome t r i po s t i s u l l a piattaforma asservita o , nei sistemi strapdown , calcolate mediante le equazioni , vengono sottratte le componenti dovute alle accelerazioni centripeta e di Cor io l i s . S i o t t engono d i conseguenza le componenti delle accelerazioni dovute esclusivamente al moto dell’aeromobile (dV/dt)est e (dV/dt)nord . Tali accelerazioni vengono integrate e , note le velocita’ per est e per nord per l’istante iniziale t = 0 , si ottengono le due velocita’ :

Vest= Vest(0) + (dV/dt)est dtVnord=Vnord(0) + (dV/dt)nord dt

Le cordinate geografiche si ottengono mediante un successiva integrazione :

λ=λ(0) + Vest sec φ dtφ= φ(0) + Vnord dt .

L’accelerazione f vert , misurata dall’accelerometro verticale, deve essere corretta non soltanto per le solite accelerazioni (centripeta e Coriolis) ma anche per l’accelerazione di gravita’ g in quanto essa agiusce proprio lungo la verticale .

Dall’accelerazione (dV/dt)vert ottenuta si ricavano , per integrazioni successive , la velocita’ verticale Vvert e la quota h .L’accelerazione di gravita’ g , diminuisce all’aumentare della quota h e pertanto , se la determinazione della quota fosse errata per un errore nella misura dell’accelerometro verticale, l’errore si ripercuoterebbe nel calcolo dell’accelerazione di gravita’ che , a sua volta , darebbe origine a un errore sulla quota. Pertanto a meno di possibile accorgimenti , e’ preferibile no usare il canale verticale e ricavare la quota e la velocita’ verticale dai dati forniti dall’Air Data Computer. La meccanizzazione orizzontale a

coordinate geografiche ha l’inconveniente di non essere valida quando la latitudine si avvicina ai 90°in quanto l’orientamento magnetico della terna di riferimento nelle vicinanze del polo varia rapidamente mentre ai poli perde di significato. Il problema viene risolto adottando una diversa meccanizzazione orizzontale nella quale si riferisce a una terna x’ ,

y’ , z’ in cui l’asse z’ e’ sempre verticale mentre gli altri assi non sono piu’ diretti lungo le direzioni cardinali ma ruotano continuamente attorno alla verticale.

Nel sistema strapdown i giroscopi convenzionali , come quelli del tipo esaminato in precedenza , non riescono a fornire informazioni con la precisione necessaria affinche’ la matrice dei coseni direttori possa essere aggiornata con continuita’ .Soltanto l’avvento di una nuova famiglia di giroscopi ( i giroscopi ottici ) , a piu’ alte prestazioni , basati su principi diversi , ha consentito lo sviluppo dei sistemi strapdown . I piu’ utilizzati sono

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quelli laser che si basano sull’effetto descritto nel 1911 dal fisico francese G. Sagnac : “ la differenza di percorso ottico tra due onde luminose che descrivono in senso opposto la stessa traiettoria , e’ proporzionale all’area racchiusa dal percorso stesso e alla velocita’ angolare cui e’ sottoposto il percorso intorno a un asse perpendicolare al piano della traiettoria” .Il ruolo nel computer nei sistemi strapdown e’ necessario poiche’ le componenti della a c c e l e r a z i o n e f , m i s u r a t e d a g l i accelerometri , e della velocita’ angolare ω , m i su ra te da i g i roscop i , camb iano continuamente.

Si rende, di conseguenza , necessarie le seguenti operazioni :•determinare l’orientamento degli assi del

velivolo rispetto alla terna di riferimento ;•determinare la matrice dei coseni direttori C

e c o nve r s i o n e d e l l e u s c i t e d e g l i accelerometri in componenti lungo gli assi della terna di riferimento;

•calcolo degli angoli di Eulero .L’elevata frequenza con la quale devono essere eseguiti i calcoli ha reso possibile la realizzazione dei sistemi strapdown soltanto quando sono stati disponibili calcolatori di prestazioni elevate e di minimo ingombro .

Diritto - Il comandanteIl termine comandante ha , nell’ambiente aeronautico , un duplice significato , essendo impiegato per indicare sia un grado , sia un funzione .Il grado di comandante viene conferito dalle compagnie aeree a quei piloti ritenuti idonei a svolgere una delicatissima funzione di comando , sulla base di vari elementi , quali anzianita’ di servizio , il curriculum professionale , l’attitudine al comando , valutata con appositi criteri . Anche il pilota di un semplice biposto da turismo ha a qualifica , ovviamente non il grado , di comandante, con tutte le implicazioni di carattere giuridico che cio’ comporta , soprattutto per quanto riguarda le responsabilita’ che ne conseguono .I compiti del comandante si dividono in :✴compiti del comandante come capo della spedizione;

✴compiti del comandante come capi della comunita’ viaggiante . Inoltre il comandate esercita anche un munus pubblico , ovvero e’ esercente privato di pubbliche funzioni . In questo caso egli dispone di poteri disciplinari , di poteri di polizia , di poteri come capo della comunita’ viaggiante.

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Le attribuzioni che si connettono al comandante come capo della spedizione sono :•obbligo di adempiere a tutte le prescrizioni di polizia relative alla partenza e all’arrivo dell’aeromobile ;

•obbligo di accertarsi di persona che l’aeromobile sia idoneo ad intraprendere il viaggio;

•obbligo di curare , durante il viaggio , la tenuta dei prescritti documenti di bordo relativi all’aeromobile, all’equipaggio, ai passeggeri ed al carico;

•obbligo di eseguire le prescrizioni di polizia;

•obbligo di provvedere , in corso di viaggio , con ogni possibile mezzo alla salvezza dell’aeromobile , dei passeggeri e del carico;

•il potere di ordinare l’abbandono dell’aeromobile in pericolo , lasciandolo per ultimo e salvando , possibilmente , i libri di bordo e gli oggetti di valore;

•obbligo di prestare soccorso ad aeromobili in pericolo .

Come capo della comunita’ viaggiante , il comandante e’ titolare dei seguenti poteri :•potere di bordo che si suddivide in potere gerarchico sull’equipaggio , potere disciplinare sull’equipaggio e sui passeggeri ;

•potere di polizia e di sicurezza ;•potere di polizia sanitaria ;•potere di polizia doganale ;

Rientrano nella attribuzioni pubblicistiche invece :•le funzioni di ufficiale di stato civile , ovvero il comandante di aeromobile , quando l’intervento delle competenti autorita’ e’ materialmente impossibile , celebra matrimoni in extremis , prende nota di nascita , delle morti e delle scomparse avvenute a bordo nel giornale di bordo e procede con il rilascio delle relative dichiarazioni ;

• le funzioni di notaio , il comandante riceve i testamenti ;

•le funzioni di polizia giudiziaria .

La legge impone al comandante una serie di obblighi :•provvede a una sicura navigazione ;•dirige personalmente la manovra , la cui responsabilita’ gli spetta in modo esclusivo ;

•osserva i limiti imposti al sorvolo dei centri abitati e degli assembramenti di persone ;

•sorvolare le proprieta’ private in modo da non ledere l’interesse del proprietario del fondo ;

•non gettare alcun oggetto dall’aeromobile , salvo casi di necessita’ ;

•rispettare le prescrizioni di polizia relative alla partenza , al volo ed all’approdo ;

•provvedere che siano a bordo i prescritti documenti relativi all’aeromobile , all’equipaggio, ai passeggeri e al carico ;

•non sbarcare in un paese estero , senza la dovuta autorizzazione , un componente dell’equipaggio soggetto agli obblighi di leva ;

•presentare i documenti di bordo quando richiesti ;

•osservare gli ordini del Direttore di Aeroporto e mettersi a sua disposizione con l’aeromobile e il relativo personale ;

•accorrere per prestare soccorso a nave od aeromobile , quando possibile senza gravi rischi per lo stesso aeromobile soccorritore ;

•prendere i provvedimenti necessari alla salvezza dell’aeromobile , dei passeggeri e del carico ;

•non ordinare l’abbandono dell’aeromobile quando non strettamente necessario .

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Giosuè Carducci nacque nel 1835 a Valdicastello , in Versilia , da famiglia medio borghese. Trascorse l’infanzia in Maremma, tra Bolgheri e Castagneto. Questa infanzia libera , a contatto con una natura aspra e selvaggia ,che egli sentiva affine al proprio carattere, fu poi oggetto di nostalgia e di mitizzazione poetica. Stuido’ alla Scuola Normale Superiore di Pisa , laureandosi in Lettere nel 1856. Inizio’ la carriera di insegnante nelle scuole secondarie . Nel 1860 il ministro dell’Istruzione , Terenzio Mamiani, lo chiamo’ alla cattedra di Letteratura italiana a Bologna , che tenne per un quarantennio , lasciandola nel 1904. Condusse la vita del professore e dello studioso , tra l’insegnamento e la ricerca , creando intorno a se’ una scuola di allievi devoti. Partecipo’ intensamente alla vita culturale del tempo , collaborando ai periodici culturali allora piu’ prestigiosi , come il “Fanfulla della domenica” e la “Cronaca bizantina” . Di carattere iroso e battagliero , sostenne infinite polemiche letterarie e politiche. Ottenne il premio Nobel per la poesia nel 1906, morendo l’anno successivo .Con Carducci si ebbe una reazione al tardo romanticismo (Prati, Aleardi) avversato anche dagli Scapigliati.

In particolare la sua reazione vide il ritorno ai classici e la ricerca di una lingua che avesse dignità letteraria.

Il sentimento della vita, con i suoi valori di gloria, amore, bellezza ed eroismo, è senza dubbio la maggior fonte d'ispirazione del poeta, ma accanto a questo tema, non meno importante è quello del paesaggio.

Un altro grande tema dell'arte carducciana è quello della memoria che non fa disdegnare

al poeta vate la nostalgia delle speranze deluse e il sentimento di tutto quello che non c'è più, anche se tutto viene accettato come forma della vita stessa.

La costruzione della poesia del Carducci fu di ampio respiro, spesso impetuosa e drammatica, espressa in una lingua aulica senza essere sfarzosa o troppo evidenziata. Carducci sentì vivamente il clima di fermo impegno morale del Risorgimento e volle, in un momento di crisi di valori, far rinascere quella forza interiore che aveva animato le generazioni del primo Ottocento. La ricostruzione storica per i romantici era pretesto di esortazione all'azione, mentre per

Italiano - Giosuè Carducci

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lui è solo ripensamento nostalgico di un tempo eroico che ormai non c'è più (per esempio esalta la civiltà romana in "Dinanzi alle terme di Caracalla" o gli ideali del libero Comune medievale in "Comune rustico". In "Nell'annuale della fondazione di Roma" mostra il suo spirito retorico, come nel verso "cantici di gloria di gloria correran per l'infinito azzurro"). Carducci manifesta anche la concezione della nemesi storica, secondo cui le colpe dei tiranni sono scontate dai discendenti anche più lontani ("Per la morte di Napoleone Eugenio; "Miramar"). Nelle "Rime Nuove" egli contempla la natura che gli appare ora irta e selvaggia ("Traversando la Maremma toscana"), ora dolcemente malinconica poiché è testimone di un tempo felice oramai trascorso ("Nostalgia"), ora luminosa e piena di forza e serenità ("Santa Maria degli Angeli").

Dalle Rime nuove

San Martino

La poesia fu composta nel 1883

La nebbia a gl’irti colli

piovvigginando sale,

e sotto il maestrale

urla e biancheggia il mar;

ma per le vie del borgo

dal ribollir de’ tini

va l’aspro odor de i vini

l’anime a rallegrar.

Gira su’ ceppi accesi

lo spiedo scoppiettando:

sta il cacciator fischiando

su l’uscio a rimirar

tra le rossastre nubi

stormi d’uccelli neri,

com’esuli pensieri,

nel vespero migrar.

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La poesia propone un quadretto di paesaggio , colto impressionisticamente con pochi tratti pittoreschi, secondo il gusto di certa pittura di genere tardo/ottocentesca. Il quadro si offre mediante strofette dal ritmo facile della canzonetta. Tuttavia , al di la’ dei suoi limiti bozzettistici , la poesia e’ rilevante perche’ presenta in forma elementare il sistema simbolico centrale della visione carducciana, quindi puo’ essere un utile punto di partenza per la sua definizione .

Significativa e’ la costruzione del discorso, la successione dei motivi lungo l’asse sintagimatico:

•la prima strofa si incentra su una visione di natura autunnale , che suggerisce un senso cupo di morte, e piu’ ancora un senso di minaccia ostile da parte della natura , che ha qualcosa di inquietante e di angoscioso. Si osservi la posizione di grande rilievo, all’inizio del verso che chiude la strofa, del verbo metaforico “urla”, che quasi personifica il mare, trasformandolo in un mostro aggressivo e terribile.

•le due strofe centrali offrono invece immagini confortanti, che si oppongono a quelle iniziali ,l’ “odor de i vini” e i “ceppi accesi”. Sia il vino sia il fuoco sono simboli solari : contro l’immagine ossessiva della morte , che domina la strofa precedente, evocano l’idea della gioia, del godimento, della vitalita’ piena.

•in chiusura si propone un’immagine affine a quella d’apertura. Gli “uccelli neri” che migrano tra nubi rossastre hanno qualcosa di sinistro e inquietante, di funereo. Il colore nero soprattutto assume un valore simbolico e allusivo, che il poeta stesso si preoccupa di esplicitare: gli uccelli sono come pensieri pervasi di tetraggine , che vagano verso l’ignoto, al morire del giorno. E’ uno stato d’animo inconfondibilmente romantico.

Si hanno quindi due immagini solari , racchiuse da due immagini cupe e angosciose, mortuarie. La costruzione del testo fa capire come Carducci senta romanticamente l’urgere di oscure inquietudini e angosce, che si incentrano intorno all’idea della morte; allora, come per una sorta di esorcismo , evoca , per scacciarle, immagini solari, ma il tentativo riesce vano e l’angoscia mortuaria trionfa. Questa dinamica interiore si esprime nelle coppie oppositive luce/ombra, calore/freddo, vitalita’ / senso di morte, che sono quella che tornano costantemente nella sua opera.

Individuare queste opposizioni e’ indispensabile per collocare culturalmente il classicismo carducciano. A prima vista esse sembrano indicare un conflitto tra tendenze classiche ( la luce) e tendenze romantiche ( l’ombra), e suggerisce l’idea di un Carducci oscillante tra i due mondi culturali. In realta’, poiche’ Carducci si aggrappa ad immafini di pagana solarita’ per esorcizzare le sue inquietudini romantiche , il classicismo non puo’ essere isolato in se’ e risulta non essere altro che uno dei termini di un conflitto tutto interno ad una sensibilita’ romantica.

Analisi del testo.