Introduzione

Anno 1961. Quarantatrè anni fa forse molti dei miei tre “manzoniani” lettori non erano ancora nati. Anche per questo voglio riproporre qui la simulazione di un volo storico che aveva regolarmente luogo in quegli anni.

L’Alitalia aveva allora in flotta il Douglas DC-8-42, un quadrimotore vero purosangue dei cieli, con il quale, tra le altre, copriva la rotta Roma-New York, con scalo a Milano Malpensa e a Montreal.

Il DC-8 è stato uno dei primi jet commerciali, nato a metà degli anni Cinquanta in competizione col Boeing B 707, per assicurare i collegamenti interni in USA e quelli intercontinentali fino ad allora effettuati per la maggior parte coi DC-6 e DC-7.

Il primo DC-8-10 volò il 30 maggio 1958, equipaggiato con quattro Pratt & Whitney JT3C-6 da 6.123 Kg/spinta; a questo seguirono diverse versioni con diverse motorizzazioni, tra cui  appunto il DC-8-42 con 4 turbofan inglesi (i primi della storia) Rolls-Royce Conway da 7.938 Kg/spinta.

Caratteristiche di questo aereo erano:

Peso operativo a vuoto:                          62.460 Kg. (137.700 lb)

Carico pagante max:                               19.552 Kg. (  43.105 lb)

Carburante:                                            88.577 litri (  23.400 US gal, 156.780 lb)      

Peso a pieno carico (MTOW):  130.400 Kg. ( 287.500 lb)

Autonomia:                                               7.242 Km. ( 4.000 nm)

Velocità di crociera:                              Mach 0.80 a 30.000 ft.

Passeggeri:                                 176 passeggeri su due file di tre sedili

L’equipaggio di volo era formato da due piloti, un ingegnere ed eventualmente un navigatore.

Negli anni seguenti l’Alitalia acquistò anche la versione più performante e capiente, il DC-8-62, equipaggiata con i Pratt & Whitney JT3D-7. La produzione del DC-8 cessò nel 1972.

Nel 1985, con l’entrata in vigore delle norme FAA sulla limitazione delle emissioni e del rumore, i DC-8 ancora in servizio ed equipaggiati coi JT3D, nonostante fossero poco più vecchi di 10 anni, non poterono più volare negli USA e in altri paesi. Furono quindi convertiti sostituendo i motori con le turboventole CFM56-2-1C, diventando DC-8-71, e così continuano a volare ancora oggi soprattutto in versione Cargo.

Inoltre molti DC-8 con i vecchi motori JT3D volano tuttora dove non esistono particolari restrizioni ambientali.

Una nota personale: ho volato con un DC-8 della Capitol Airlines tra Los Angeles e New York nel giugno 1980.

Il velivolo e la strumentazione

Il volo Alitalia AZ 652 Roma-New York, come detto, prevedeva uno scalo a Malpensa ed uno a Montreal in Canada. Agli effetti del volo che voglio ripetere in simulazione, prendo in considerazione solo la tratta intercontinentale tra Malpensa e Montreal, quella più interessante ai fini della navigazione, in particolare della navigazione inerziale.

Per questo volo ho scelto il DC-8-42 dell’Historic Jetliners Group in livrea Alitalia I-DIWA battezzato “Amerigo Vespucci”, al sito http://www.simufly.com/hjg/, ed il relativo pannello, opportunamente modificato per ospitare anche l’INS.

Il DC-8-42 era equipaggiato da un sistema di navigazione inerziale che viene riprodotto virtualmente dall’INS Delco Carousel IV-A. La replica di questo strumento è stato realizzato in versione compatibile con MS FS2004, ed è disponibile al sito http://www.simufly.com/ins/, assieme ad una corposa documentazione, indispensabile per poterlo usare.

Indicati con contorno rosso i comandi aggiunti per attivare l’INS

Il pannello con gli strumenti dell’INS

Naturalmente tutta la strumentazione è analogica, e non esiste GPS o Flight Management System. Anche l’autopilota è un semplice Sperry SP30 a due assi che permette solo di mantenere la rotta impostata sull’HSI e il rateo di salita o discesa impostato tramite un trim; la quota si mantiene, una volta raggiunta, solo impostando il rateo a zero. L’allarme di quota (altitude alerter) serve solo a ricordare al pilota la quota impostata e fa suonare un cicalino quando la si raggiunge.

Inoltre l’autopilota permette, in fase finale, di seguire un localizzatore o un ILS (intercettabile solo da sotto) e ad una velocità inferiore ai 180 kts.

Non esiste autothrottle

Questo autopilota, pur alleviando il lavoro del pilota, esige costante attenzione.

La Pianificazione del Volo

Il sistema di rotte prestabilite sul Nord Atlantico, NAT, è stato introdotto solo alla fine degli anni Settanta, quindi nel 1961, anno della mia simulazione, le rotte transatlantiche erano decise di volta in volta dall’equipaggio in base alle condizioni meteo e alla relativamente limitata autonomia degli aeromobili. Non sapendo come risalire alla vera rotta seguita dal volo AZ 652, mi sono affidato al programma Routefinder ( http://rfinder.asalink.net/free/ ), specificando l’esclusione delle NATs.

Il risultato è il seguente:

LIMC SID AOSTA UL615 MOLUS UN853 IXILU UL47 EPL UM624 DIK UN852 LUTOM UR7 LOPIK UN852 ZANDA UR7 SPY UL7 SUM UM125 SIDER G11 MY G3 KEF 5E20 OZN 5E23 5950N 5E22 HO N292 YBC J555 YQB J560 PLB STAR CYMX

Si tratta di un volo di 3.750 nm, che passa a nord della Gran Bretagna, dall’Islanda e a sud della Groenlandia per raggiungere Terranova in Canada all’NDB di Hopedale (HO).

In alternativa, prendendo in considerazione le NATs, il medesimo programma fornisce quest’altro piano di volo:

LIMC SID AOSTA UL615 MOLUS UM729 DJL UH10 AGOGO UM729 RBT UL851 LGL UN502 JSY UN160 LIZAD UR40 GAPLI UN513 GIPER UN512 LIMRI NAT-F YAY N188 YRI J560 PLB STAR CYMX

di sole 3.424 nm, utilizzando le NAT-F del giorno. Si decide pertanto di utilizzare questa rotta e di impostare di conseguenza nell’INS gli 8 punti rilevanti per la traversata atlantica.

Questi sono:

LIZAD             N49°35’25’’    W004°19’49’’

GAPLI             N50°00’00’’    W008°00’00’’

GIPER             N51°00’00’’    W012°00’00’’

LIMRI             N52°00’00’’    W015°00’00’’

53N020W       N53°00’00’’    W020°00’00’’

54N030W       N54°00’00’’    W030°00’00’’

54N040W       N54°00’00’’    W040°00’00’’

53N050W       N53°00’00’’    W050°00’00’’

e procedere da qui fino ad intercettare il VOR di St.Anthony (YAY).

Questo piano di volo ha inoltre il vantaggio di essere compatibile con il moderno sistema di aerovie, così da permettere di effettuare il volo online collegati ad IVAO.

Si procede ora a stabilire le tabelle di consumo e di carico.  

Tabella Carburante

	FUEL (gal)	TIME	WT (lb)
DEST CYMX	13500	6.47	90450
RESV	1500	0.45	10050
ALTN	1000	0.30	6700	CYHU
REQD	16000	8.02	107200
EXTRA	1500	0.45	10050
TAXI/APU	300		2010
TOTAL	17800	8.47	119260

Tabella Carico

	WT (lb)
Empty	137700
Payload	30000
Zero Fuel	167700
T/O Fuel	117250
T/O Weight	284950
Trip Fuel	90450
Landing weight	194500

Con tutto il carburante necessario per il volo si è al limite della capacità dell’aereo, e con il numero di passeggeri imbarcati, si raggiunge quasi il MTOW. Se ne dovrà tenere conto al momento del decollo e della salita iniziale, che inizialmente sarà fino a FL310, per aumentare poi fino a FL350 man mano che si consumerà il carburante e l’aereo diventerà più leggero.

Mezz’ora prima dell’ora prevista per il decollo si accendono le piattaforme inerziali e si  inseriscono le coordinate della posizione al gate. Questo è necessario per permettere l’allineamento delle piattaforme stesse, operazione che richiede circa 15 minuti. Nel frattempo si inseriscono anche le coordinate dei waypoints selezionati e si procede agli altri controlli e impostazioni previste dalla check-list.

L’INS può memorizzare solo 9 waypoints, per cui nella maggioranza dei casi, sarebbe necessario inserire inizialmente i primi 9 e poi i successivi waypoints man mano che il volo progredisce. Questo è possibile nel caso di un equipaggio di due piloti (o avendo un autopilota a tre assi), perchè da solo, e con questo tipo di autopilota, diventa molto laborioso pilotare e nello stesso tempo inserire i dati nell’INS.

Allineamento della seconda piattaforma. La spia verde accesa indica OK

Allineamento della prima, che aveva avuto un problema iniziale

Inizia l’inserimento dei Waypoints. I commutatori sono già in posizione di navigazione

Ottenute le necessarie clearances, il volo AZ 652 rulla verso il punto attesa della 35L di Malpensa sotto un forte temporale. Nel simulatore è attivato il meteo reale ed il cattivo tempo che imperversa sull’Italia settentrionale non risparmia. Le tabelle fornite col modello del DC-8 permettono di determinare assetti e velocità di decollo.

Con una temperatura esterna di 50°F e 15° di flaps a pieno carico (285.000 lb) si ha una Vr=145. Durante il decollo bisogna mantenere la spinta EPR a 1.85, per ridurre a 1.5 una volta staccati da terra ed in salita con un angolo di 15°.

Seguendo alla lettera questi parametri, DC-8 si stacca proprio negli ultimi metri di pista. Sono le 13:25 UTC. Rientria il carrello e a 200kts anche i flaps. Mantenendo il controllo manuale  si segue la SID che porta sull’NDB di Romagnano e il DME di Biella.

A questo punto si attiva l’autopilota in funzione di velocità verticale di 1500 ft/min mentre le virate di procedura si eseguono agendo sulla manopola TURN. Le nubi e la pioggia avvolgono l’aereo mentre la temperatura scende costantemente.... Raggiunto il DME di Biella e stabiliti sulla rotta per l’intersezione AOSTA, si attiva nell’autopilota anche la funzione HDG SEL.

In tutte queste fasi è importantantissimo concentrarsi anche sulle manette, in quanto non essendoci l’automatico (autothrottle), bisogna controllare manualmente la velocità per restare entro i 250 kts. ad ogni cambio di assetto.

Presi da tutte queste manovre si è dimenticata l’attivazione dell’antighiaccio del Pitot, e improvvisamente la velocità scende a zero... Un momento di panico, dal pannello overhead si aziona il relativo interruttore ed in breve tutto ritorna normale. In questo caso è un vantaggio non avere l’autothrust, perchè si è  potuto mantenere il controllo della velocità anche senza anemometro.

Raggiunto FL100, la velocità aumenta 300 KIAS e l’EPR a 1.70 e continuando a salire verso il livello finale di 310.

Salendo oltre le nubi e la nebbia

Non avendo a disposizione nè FMS nè GPS, si naviga da VOR a VOR, rotta che per forza di cose devia leggermente dalle moderne aerovie. Nè possiamo ancora usare l’INS, in quanto è impostato con le sole coordinate degli 8 waypoints oceanici.

In volo sul Monte Bianco

Raggiunto FL310 si porta a zero il rateo di salita tramite la rotella centrale dell’autopilota e si imposta la velocità a Mach 0.80

Livellati a FL310, con l’autopilota in modalità IAS HOLD o MACH OLD (M 0.82)

Questa impostazione però non funziona correttamente, perchè non permette di mantenere la quota. La possibilità di definire e mantenere una velocità è solo alternativa al mantenimento del rateo di salita o discesa..., quindi bisogna tornare a controllare la velocità solo con le manette, regolando il flussometro del carburante a 3.200 lb/h (PPH), corrispondenti appunto, a FL310, a Mach 0.80.

Il volo continua regolarmente di VOR in VOR, utilizzando l’apposita funzione dell’autopilota, fino a quello di Jersey (JSY). Prima di sorpassarlo si sgancia l’autopilota dalla modalità LOC/VOR e si aggancia all’INS, già impostato fin dalla partenza per la tratta 1-2 , cioè la posizione di partenza, e LIZAD (primo waypoint valido agli effetti dell’INS).

Da questo momento, sono le 14:40 UTC, inizia la traversata oceanica e la navigazione INS.

In un’ora e 15 minuti di volo, compresa la salita a FL310, è stato consumato il 33% del carburante.

In attesa di diventare più leggeri e di poter salire a FL330, vengono evidenziate le diverse informazioni fornite dal doppio INS. In questa figura il display dello strumento di sinistra indica che si sta percorrendo la tratta 1-2, mancano 60 nm/7.2 minuti al WP2, mentre quello di destra indica rotta (Track) e Ground Speed.

In questo caso il display di destra indica la direzione ed intensità del vento

In queste condizioni di volo l’autopilota è abbastanza stabile, bisogna solo fare molta attenzione alla velocità, influenzata da venti forti e variabili, e al consumo che ne potrebbe risentire.

Ad un certo punto, superato il WP5, qualcosa non va, non scatta la nuova tratta 5-6, ma la distanza dal WP5 aumenta. Un rapido controllo e ci si accorge di aver impostato male le coordinate del WP6, e di conseguenza l’aereo continua lungo la rotta precedente. Un momento di panico, un controllo veloce del manuale e si provvede subito a correggere le coordinate, selezionando appunto il WP6, e l’INS riporta prontamente l’aereo in rotta.

Rincuorati da questa operazione riuscita (sono comunque le prime volte che si armeggia con l’INS), ci si rende conto che è possibile anche da soli impostare le coordinate lasciando fare il resto all’autopilota (ma senza perderlo d’occhio!), quindi si decide di inserire anche le coordinate dei due VOR, YAY e YRI, successivi al WP9, in quanto distanti tra loro e dal WP9 più del loro range, e quindi non subito utilizzabili.

Per far questo è sufficiente sovrascrivere le coordinate WP1 e WP2, ormai superati, con quelle dei nuovi WP, in modo che l’INS, arrivato alla fine della tratta 8-9, ricominci con 9-1, 1-2, ecc.

Un’altra informazione interessante dell’INS è la visualizzazione della deriva dovuta al vento. Il display può essere selezionato per indicare appunto velocità e direzione del vento, la rotta rispetto al Nord Vero (Track) o la prora (Heading), come mostrato da queste figure ricavate dal pannello durante la tratta tra il WP6 e il WP7.

Direzione e velocità del vento

Track e Ground Speed

Prora dell’aeromobile rispetto al Nord vero e angolo di deriva a destra (R) o a sinistra (L)

Come si vede dalle figure, lungo una rotta di 282.5° e con un vento da 130° a 57 kts, la prora è di 279.2° per compensare una deriva di 3° a destra.

I settaggi dell’autopilota in questa fase di crociera sono indicati nella figura seguente, in particolare l’aggancio all’INS1, interruttore in altre figure quasi coperto dal pannello dell’INS.

La navigazione sull’Atlantico procede regolarmente. Al Wp9, dop 5h e 47’ dal decollo, quando ormai si è consumato il 65% del carburante e il velivolo si è alleggerito di 78.000 lb, si sale a FL350, sempre mantenendo la velocità di Mach 0.80.

Alle 19:20 UTC si arriva dall’altra parte dell’Atlantico avvistando le coste di Terranova. La traversata è durata 4h e 40’, ma la strada è ancora lunga prima di arrivare a Montreal.

A 80 nm dal VOR YRI sganciamo l’autopilota dall’INS e lo agganciamo appunto al VOR, continuando così oltre e fino al VOR YQB (Quebec) che sorvoliamo prima di iniziare la discesa verso Montreal.

 La citta di Quebec e il San Lorenzo

A Montreal esistono due aeroporti internazionali, Mirabel e Dorval, ma quest’ultimo è stato aperto al traffico internazionale solo dopo il 1979, pertanto si è deciso per Mirabel simulando il nostro volo l’anno 1961.

Questa è la STAR NAPEE dell’aeroporto Mirabel Intl. (CYMX) di Montreal.

e questo il METAR corrente di Montreal Mirabel (CYMX):

CYMX 111600Z 05003KT 8SM FEW110 M01/M05 A3009 RMK AC1 HAZY SLP195

Si decide dunque per un avvicinamento ILS sulla pista 06.

In questo volo non si è collegati a nessun network di simulazione di controllo, quindi si decide autonomamente di iniziare la discesa da FL350 dopo il VOR YQB, applicando la nota regoletta empirica che fornisce la distanza di 94 nm. per essere sul VOR PLB a 3500 ft.

A questo punto si sgancia l’autopilota dalla posizione LOC/VOR e si aggancia all’HDG SEL, selezionando manualmente le rotte sull’HSI.

Il programma FSMetar riceve e comunica i METAR di Plattsburgh. Continua la discesa oltre il VOR e si impostano i parametri per l’atterraggio ILS Rwy 06. Una volta inseriti sulla rotta 330°, anche l’autopilota viene messo in modalità ILS.

Sempre regolando il rateo di discesa tramite il trim e manualmente la velocità si assume la configurazione di atterraggio secondo le tabelle relative al peso di 190.000 lb., cioè flaps 35° e 140 kts.

In questa configurazione si atterra alle 21:39 UTC, 16:39 locali, dopo 8h 14’ di volo.

Al momento dell’atterraggio rimangono nei serbatoi 9.700 lb di carburante, sufficienti per altri 45’ di volo.

 

Conclusioni

Il volo simulato si è svolto senza intoppi e si è potuto constatare, dopo qualche incertezza iniziale,  il perfetto funzionamento di tutti i componenti, sia del modello di volo del DC-8-42 di HJG, sia dell’INS implementato da Marco Ravanello e Gianfranco Corrias, sia dell’autopilota a due assi fornito col pannello sempre di HJG.

Spero che questo racconto serva di stimolo a chi voglia cimentarsi con qualcosa di più impegnativo che il solito Roma-Milano con l’autopilota a tre assi di default su quasi tutti i liners per FS2002 e FS2004.

Colgo l’occasione per ringraziare Francesco “Barbabianca” Re che mi ha fornito l’orario originale Alitalia.

Udine, 12 marzo 2004