#AeroAESA – Dall’analogico al digitale: il sistema fly-by-wire

La conversione al mondo digitale è stata una delle caratteristiche principali del ventunesimo secolo e di anno in anno ha lentamente stravolto ogni aspetto della nostra vita. Involontariamente ogni giorno usufruiamo di servizi che un tempo erano impensabili in un formato diverso da quello fisico (come l’articolo che state leggendo) e allo stesso tempo molte altre tecnologie che all’apparenza sembrano rimaste uguali sono passate ad un funzionamento totalmente digitale (come la radio e la televisione). Questa rivoluzione non ha risparmiato neanche il mondo dell’aviazione e, proprio come in ogni altro ambito tecnologico, vi ha portato innumerevoli benefici sotto molteplici aspetti concretizzandosi nel sistema fly-by-wire (letteralmente ‘volare via cavo’).

Sin dai primi modelli di aerei, è sempre esistita una connessione di tipo meccanico tra l’organo di comando e la superficie di governo aerodinamico, realizzata in cavi d’acciaio. Questo tipo di controllo è detto reversibile in quanto fa sì che se si esercita una certa forza sulla superficie aerodinamica, si ottiene uno spostamento dell’organo di controllo permettendo al pilota di ‘sentire’ il velivolo. Con l’aumentare delle velocità raggiunte dagli aerei nell’ultimo decennio il problema di limitare gli sforzi da applicare sulla barra, pur utilizzando sistemi di compensazione aerodinamici, non è stato più risolvibile. L’unica soluzione è stata quella di passare al fly-by-wire. In un aeromobile dotato di fly-by-wire l’organo di comando e le superfici di controllo non sono direttamente collegate poiché i movimenti della cloche sono tradotti da un computer in impulsi elettrici inviati ad un sistema idraulico che governa ipersostentatori, elevoni, timone, spinta e così via. Un passo in avanti è stato compiuto con il fly-by-light, nominato così poiché con esso non abbiamo più cavi elettrici bensì in fibra ottica, di gran lunga più efficienti in quanto meno sensibili ad interferenze di tipo elettromagnetico e poiché capaci di trasportare una maggiore quantità di informazioni ad alte velocità. Questa soluzione è tuttavia attualmente presente in maniera del tutto sperimentale su alcuni aerei militari e del tutto assente nell’aviazione civile.
L’uso del fly-by-wire ha chiaramente incentivato l’uso delle tecnologie informatiche di assistenza al volo permettendo l’accesso alle informazioni di stabilità del velivolo e dei suoi consumi. Un esempio molto semplice è quello dell’Airbus A330: il computer di bordo, tramite il sistema fly-by-wire, ha facilmente accesso alle superfici di controllo dell’aereo ed in questo modo è in grado autonomamente di effettuare una virata in tutta sicurezza. Questa manovra infatti causa una leggera perdita di quota al velivolo, che però può essere facilmente gestita dal sistema controllando la potenza del motore posizionato sul lato della virata. Come si può ben immaginare il fly-by-wire rappresenta un’innovazione anche in termini di sicurezza poiché impedisce ai piloti di eseguire manovre che possono portare ad un’instabilità dell’aeromobile. Il primo sistema fly-by-wire della storia fu installato su un Vought F-8 Crusader sperimentale della NASA ed il 25 maggio 1972 il pilota collaudatore Gary Krier fu il primo nella storia a volare con un sistema di controllo digitale. Negli anni successivi però il fly-by-wire non ha inspirato molta fiducia nei costruttori (sia civili che aeronautici) ed infatti si svilupparono perlopiù soluzioni ibride. Il caccia F-16 fu il primo ad avere un sistema con a bordo un calcolatore digitale. Le soluzioni ibride tuttavia possono essere realizzate su aerei di grosse dimensioni ed ecco perché dobbiamo aspettare qualche anno in più per vedere il fly-by-wire nell’aviazione civile (e ancora più tardi in quella privata). Nel 1984, l’Airbus A320 è diventato il primo aereo di linea equipaggiato con un sistema di comandi di volo fly-by-wire completamente digitale. Nel 2005 è stata la volta del Dassault Falcon 7X, il primo aereo privato con comandi fly-by-wire.
Come ogni sistema artificiale anche il sistema fly-by-wire non è esente da guasti, ma le diverse case costruttrici hanno implementato altrettanti sistemi di backup che consentono al pilota di non perdere il controllo dell’aeromobile. Se queste ultime righe ti hanno spaventato puoi stare tranquillo, ripensa a tutti gli aerei su cui hai viaggiato poiché tutti implementavano sicuramente il fly-by-wire.