I progetti illustrati da Stephane Viala, nuovo capo dell’Engineering ATR.

Dopo il recente annuncio di Leonardo di significativi investimenti per l’adeguamento della linea di produzione di ATR, proponiamo il punto sulle modifiche più significative che il costruttore franco italiano ha in corso per il rilancio del velivolo.

Il management della Divisione Aerostrutture di Leonardo crede nella possibilità di un mercato di tremila macchina per il turboelica e ATR sta sviluppando nuovi aggiornamenti dei sistemi per i suoi velivoli ATR 42/72.

Obiettivo del costruttore è proporre al mercato una macchina più attrattiva per gli operatori che utilizzano questa classe di velivoli e convincerli che queste innovazioni rappresentano la certezza di poter contare su un prodotto costantemente aggiornato con prestazioni migliori, più affidabilità e costi ridotti.

Limiti del mercato restano, tuttavia, per la percezione del pubblico, una percentuale non trascurabile di passeggeri continua a considerare il turboprop una tecnologia obsoleta.

Il CEO di ATR, Stefano Bortoli, recentemente si è riferito alla necessità di investire (maggiormente, ndr) nella comunicazione per orientare anche i passeggeri sui diversi aspetti positivi degli aeromobili dotati di eliche.

L’azienda di Tolosa ha potenziato la struttura di comunicazione per veicolare verso operatori e opinione pubblica l’immagine di un’azienda costantemente impegnata nell’innovazione del prodotto.

In recenti campagne pubblicitarie di ATR si accenna anche all’intenzione di studiare velivoli elettrici a decollo e atterraggio verticale.

Oggi, tuttavia, molti operatori usano invece le eliche, afferma Stephane Viala, che ha sostituito Alessandro Amendola a capo della progettazione di ATR, semplicemente perché è il migliore modo per minimizzare i consumi per una data spinta.

Il Sistems EVS-CVS

La novità più rilevante di quest’anno, installato su alcuni ATR, sarà il sistema di visione migliorata EVS (Enhanced Vision System) ClearVision™, che acquisisce ed elabora immagini e segnali provenienti da una telecamera esterna e da una serie di sensori installati sulla superficie superiore del muso del velivolo.

La visione cosi elaborata viene fruita in tempo reale dal pilota, sovrapposta alla simbologia di guida convenzionale, grazie ad un visore indossabile (Head up Display) che gli consente, ad esempio, di vedere attraverso la nebbia o di notte.

Il sistema EVS si completa con il sistema SVS (Synthetic Vision System), che genera immagini “sintetiche” di terreni e ostacoli utilizzando un ampio database, nel CVS( Combined Vision System).

Progettato con Elbit Systems, l’EVS è stato già testato in volo a Tolosa. Sarà una novità assoluta per gli aerei commerciali, anche se Dassault offre un’opzione simile su alcuni dei suoi jet aziendali.

Le compagnie di lancio per questa nuova versione sono Aurigny e Drukair, con sede rispettivamente nell’isola Channel britannica di Guernsey e nel Bhutan (cfr Servizio Aeropolis.it del 13/7/18).

Il sistema EVS, secondo il costruttore, risolve il punto dolente della visibilità limitata del pilota in condizioni meteo sfavorevoli e potrebbe recuperare fino al 50% degli atterraggi cancellati in località come Guernsey, caratterizzata da frequente presenza di nebbia.

La certificazione della sua prima versione è prevista entro il mese di giugno; quella del sistema CVS completo entro i prossimi 18-24 mesi e sarà installata sugli aerei di Drukair.

La Compagnia Aurigny prevede che questa innovazione consentirà significativi risparmi nelle loro operazioni future.

Come funziona il Sistema; Vedere attraverso la nebbia.

Come spiega Stephane Viala, Engineering SVP di ATR, i sensori coprono gli spettri visibile e infrarosso; il programma software del sistema combina i loro input in funzione delle condizioni ambientali. Ad esempio, un particolare sensore “vedrà” attraverso la nebbia, mentre un altro sarà usato di notte. Il sistema sarà massimamente utile al decollo e all’atterraggio.

 “Avremo la capacità di ‘Atterraggio in SVE’ certificata fin dall’inizio” afferma Viala. ATR intende dimostrare, infatti, un coefficiente ridotto RVR (Runway Visual Range – campo visivo della pista, ndr) con l’obiettivo di operare al di sotto dei minimi di visibilità naturale, fino a un RVR di 300 m (1.000 piedi). Non vi sarà alcuna altezza di decisione associata al sistema, il che significa che il pilota può utilizzare la visione migliorata fino alla pista: una prestazione superiore a un sistema di atterraggio strumentale di Categoria 2.

Relativamente al CVS, il pilota sarà in grado di bilanciare l’immagine ottica e l’immagine sintetica. A seconda delle condizioni ambientali, il pilota potrà prestare maggiore o minore attenzione a un terreno distante, meglio rappresentato grazie alla visione sintetica. Il co-pilota può vedere una riproduzione dell’immagine su uno dei display di volo fissi.

Poiché ClearVision consentirà di atterrare in condizioni avverse di visibilità, la speranza è che il sistema aumenti la produttività delle aerolinee. Viala non dà un prezzo per l’opzione, ma assicura che il ritorno sull’investimento arriverà in 1-2 anni, oltre al vantaggio in termini di sicurezza.

Utilizzo di piste più brevi

Lo sviluppo di una versione del ATR-42-600 a decollo e atterraggio corti (Short Take Off Landing) comporterà, se avviato, la riprogettazione di una delle superficie di controllo, il timone di direzione. L’Obbiettivo è di avere delle distanze di decollo e atterraggio compatibili con una pista di 800 m. Al decollo la deflessione dei flaps può essere estesa a 25 gradi, per incrementare la portanza a bassa velocità; la potenza necessaria non sarà un problema, secondo Viala, poiché l’ATR 42-600 ha gli stessi motori dell’ATR 72-600.

Per l’atterraggio si pensa di utilizzare l’estensione simmetrica degli spoiler già normalmente usati solo per virate in volo. Con entrambi gli spoiler estesi, la portanza si riduce, traducendosi in maggior velocità di discesa, cosi che i freni dovranno avere maggiore efficacia. Per questo sarà aggiunto un sistema di autobrake in modo che la fase di frenata inizi non appena il carrello principale tocca terra.

L’ostacolo maggiore nella progettazione della modifica è consistito nel dare al pilota abbastanza controllo di imbardata, tramite il timone, per contrastare un guasto a un motore in decollo.

Il primo potenziale cliente aveva espresso un requisito molto stringente: l’utilizzo di una pista di 800 m anche in caso di maltempo, contaminata con acqua o fanghiglia. In tali condizioni il controllo direzionale avrebbe richiesto un potenziamento mediante un sistema fly-by-wire, od un’attuazione idraulica, al posto dell’attuale sistema meccanico a cavi. In entrambi i casi l’investimento sarebbe stato troppo alto, come determinato da ATR all’inizio dello scorso estate; di conseguenza, il cliente ha abbandonato la sua proposta.

ATR consultando la sua base clienti ha trovato che rilassando il requisito iniziale avrebbe soddisfatto abbastanza operatori – 16, per iniziare – e tagliato i costi della modifica in quanto sarebbe bastato aumentare la deflessione massima del timone mantenendo un momento di cerniera vicino allo zero, così da non creare eccessivo sovraffaticamento del pilota.

Gli ingegneri ATR, quindi, sono tornati ai disegni iniziali: hanno modificato il tab del timone e la sezione superiore convalidando poi la modifica con test nella galleria del vento.

Si è dovuto aspettare fino a poco prima di Natale per concludere che si era sulla strada giusta, con un costo di modifica ridotto ad un terzo rispetto ai risultati precedenti. Le modifiche sugli spoiler e sui freni sono già state simulate; il comando del timone verrà presto testato a terra. Successivamente andrà verificata (o rideterminata, ndr) la velocità minima di controllo. “Aerodinamicamente parlando, la fase in cui l’aereo è in effetto suolo è più complicata“, osserva Viala.

ATR sarà in grado di prendere una decisione sul lancio di un programma completo quest’anno.

Impianto pressurizzazione migliorato

ATR conta di ottenere la certificazione di un nuovo sistema di controllo ambientale (ECS) sia per l’aria condizionata che per la pressurizzazione entro la prossima estate, mentre la prima consegna è prevista per il 2020.

Bernard Krier, responsabile dei sistemi e ingegneria di propulsione, afferma che il nuovo standard porterà una riduzione del 38% dei costi di manutenzione diretta e un aumento del 34% per il tempo medio tra i guasti (MTBF). Liebherr Aerospace sostituisce Honeywell come fornitore. Nel nuovo sistema, le valvole di controllo della pressione saranno controllate elettronicamente, anziché pneumaticamente.

Il compressore sarà più grande e avrà una velocità di rotazione inferiore, il che ne aumenterà l’affidabilità. E’ stato difficile da sistemare nell’Atr 42, sottolinea Viala. Un sistema opzionale di refrigerazione mediante compressione del vapore (VCM, Vapor Cycle Machine) migliorerà il raffreddamento in condizioni di caldo e umidità. Poiché il nuovo ECS verrà controllato da un computer, saranno disponibili diverse leggi di pressurizzazione che potranno essere utilizzate per limitare l’affaticamento della cellula. Un nuovo computer multifunzione, più performante, fornirà maggiori informazioni ai tecnici e moltiplicherà il MTBF per 2,5.

Go-Around automatizzato

Thales, dopo lo Standard 3 rilasciato nel 2017, sta preparando il nuovo standard 4 dell’avionica per il 2020-21 che abiliterà i go-around automatici con ridotto carico di lavoro.

Il sistema gestirà la traiettoria per l’approccio mancato e monitorerà la manetta motore, avvisando il pilota quando non è richiesta piena potenza. Nello Standard 4, la posizione verticale dell’aeromobile verrà visualizzata rispetto ai waypoint e al sentiero di discesa nominale ed includerà un vettore rappresentativo del percorso di volo. Fa notare Viala che, poiché la suite avionica della serie -600 è più recente di quella dell’Airbus A320neo, gli ATR avranno, per gli aggiornamenti del cockpit, possibilità che l’A320 non possiede.

Modifica Cargo

Lasciata definitivamente alle spalle la polemica di alcuni anni fa sulla cessione da parte di Alenia Aermacchi della licenza e i Supplemental Type Certificate della conversione degli ATR da passeggeri a cargo all’azienda svizzera IPR Conversions, lo sviluppo del cargo ATR 72-600F risulta in tempo per una prima consegna nel 2020.

Ogni problema di certificazione prevedibile è stato risolto, afferma Viala.

Per esempio, gli ingegneri di ATR hanno dimostrato ad EASA, l’Agenzia Europea per la Sicurezza Aerea, che, nonostante l’inserimento di una grande porta di carico, non è necessario sottoporre nuovamente la fusoliera a test statici.

La prima fusoliera è programmata per entrare in linea finale alla fine di quest’anno. Viala afferma che la modifica sarà ottimizzata per le operazioni di carico e non avrà quei piccoli difetti che gli aerei modificati in precedenza presentano. La guarnizione della porta posteriore, solitamente fissata al telaio, si usura rapidamente con lo sfregamento delle casse contro di essa. Sul -600F, la guarnizione sarà fissata alla porta stessa per evitare l’inconveniente.