Decollo e salita in quota - Step Climb

[simonedonnini]

Salve a tutti io non ho mai volato con un aereo di linea e ho sentito dire che durante la salita l' aereo sale a "gradini"...
da come ho capito ad esempio inizia la salita con un inclinazione (esempio 15°) poi si stabilizza orizzontalmente o quasi, poi rincomincia la salita tutto questo ripetuto divere volte se vero perche si effettua una salita di questo tipo? grazie.

[Poker]

Ciao, credo che tu ti stia riferendo alla "Step Climb"...

Rapidamente, per rendere l'idea di cosa sia e a cosa serve...

diciamo per grandi linee che un aereo di linea di norma, più vola in alto meno consuma... ovviamente su voli di lungo raggio la cosa è più evidente.

il raggiungimento di una quota più alta è limitato dal peso dell'aereo. Più l'aereo pesa più bassa sarà la quota alla quale potrà volare in crociera a quel determinato peso...

quindi praticamente... esempio con numeri a caso.

Peso aereo 68Tons max FL raggiungibile 290...
Peso aereo 65Tons max FL ragg. 310...
Peso aereo 62Tons max FL ragg. 330...
Peso aereo 59Tons max FL ragg. 350...
Peso aereo 56Tons max FL ragg. 370... e mettiamo che sia il massimo livello raggiungibile da quel tipo di aereo...

Ora quando inizi il volo e pesi molto (tipo 68Tonnellate) per affrontare un lungo viaggio... per la prima parte della crociera potrai raggiungere al massimo "solo" il FL290... dopo aver consumato il carburante (mettiamo 3tonnellate) e quindi diminuito il peso dell'aereo (65Tons) potrai salire al prossimo "Step" FL310... un altro po' di tempo a questo livello... consumi altro carb e passi allo step... successivo... FL330... e così via fino a che non arrivi al cosidetto optimum FL...(per gli aerei che riescono a raggiungerlo) o al massimo livello raggiungibile (nell'esempio FL370, che manterrai il più possibile... per ottimizzare il discorso consumi...

Questa procedura si chiama Step Climb...

Ora è molto semplificato... perchè in gioco ci sono altre variabili quali il meteo... le restrizioni ATC... etc etc...
però in linea di massima funziona così...

ciau

[simonedonnini]

Grazie mille per la risposta, quindi a grandi linee è solo un discorso di carburane? ad esempio lo stesso aereo con lo stesso peso potrebbe raggiungere la quota di crociera senza fare questa "step climb" ? in poche parole non centra ad esempio che non è abbastanza potente a salire direttamente alla quota di crociera oppure ... discorsi di pressione atmosferica all' interno per i passeggeri? grazie ancora.

[Poker]

Grazie mille per la risposta, quindi a grandi linee è solo un discorso di carburane? ad esempio lo stesso aereo con lo stesso peso potrebbe raggiungere la quota di crociera senza fare questa "step climb" ? in poche parole non centra ad esempio che non è abbastanza potente a salire direttamente alla quota di crociera oppure ... discorsi di pressione atmosferica all' interno per i passeggeri? grazie ancora.

Beh semplificando al massimo, sì, potremmo dire che riguarda la "potenza" (spinta se si parla di motori a reazione...) per i grossi liner lo step climb è una pratica frequente... ovviamente si fanno dei compromessi... a livello costruttivo e di progettazione... che ne determina e condiziona l'impiego...
mentre per aerei più "piccoli" e più esuberanti potrebbe essere verosimile una salita continua senza "step"...

molto semplificato,

Il problema è proprio relativo principalmente alla spinta, nel senso che più si sale di quota o più aumenta il peso più aumenta la spinta necessaria per sostenere l'aereo... il limite è dato dalle prestazioni del motore con la spinta disponibile, descrivendo il tutto su un grafico, avremo diversi risultati, tra i quali la quota di tangenza (ce ne sono diverse... per il momento non le tiriamo in ballo)

ovviamente avendo come dati fissi la spinta necessaria e quella disponibile... il dato variabile è il peso del nostro aereo...

anche qui ci sono diversi pesi... che alla fine ci danno un peso al decollo... e durante il volo un peso effettivo dell'aereo... alcuni li possiamo considerare fissi durante un volo altri invece sono variabili... per esempio:

il peso dei pax e bagagli... possiamo considerarlo fisso durante un volo... a meno che qualcuno non scenda in "corsa"

mentre il peso che è variabile... è quello del carburante, che diminuisce con l'aumentare del tempo di volo...

quindi se riguardi la tabellina che mi sono inventato sopra... capisci che l'unica variabile in volo (e direi molto più evidente se di lungo raggio) che può farci diminuire il peso reale del nostro aereo per raggiungere un livello superiore è il consumo di carburante... anche perchè i pax e i bagagli non li "possiamo" buttare di sotto...

L'ideale sarebbe una continua salita abbastanza lenta verso il livello ottimale di crociera... ovviamente questo non è possibile per molti motivi... (controllo del trafico aereo... regole... divieti... diritti... etc etc...)

Ora la mia discussione è stata condotta volutamente in modo molto elementare, tralasciando molti fattori... comunque nel forum ci sono persone molto competenti in materia che potranno intervenire se riterranno opportuno aggiungere qualcosa alla mia "favoletta"...

ciao

[dirk]

Piccola curiosità: come detto giustamente da Poker la cosa migliore sarebbe una salita costante e appena accennata per aderire perfettamente alla optimum altitude istante per istante, senza andare a gradini.
L'unico aereo, per ovvie ragioni, che poteva fare questo, era il Concorde, che in sostanza volava costantemente in leggerissima salita...

[simonedonnini]

Ho capito a grandi linee la "step climb" e ho capito che la risposta non è cosi semplice da dare perche ci sono molte variabili in gioco.Con una risposta secca (scusate la mia ignoranza in campo) si può dire che si effettua la "step climb" per risparmiare carburante o perchè l' aereo non ha abbastanza spinta per raggiungere la quota desiderata in una sola salita costante? grazie ancora.

[dirk]

Lo si fa per minimizzare il consumo, fattore che in un volo di lungo raggio non è importante solo per mere questioni economiche, ma anche per motivi più tecnici, tra cui il margine sullo stallo.
Mooolto sinteticamente dato il peso dell'aereo, più altà è la quota, più basso è il campo delle velocità a cui il velicolo può volare, campo delle velocità delimitato inferiormente dallo stallo di bassa velocità (dovuto alla separazione del flusso d'aria dal dorso dell'ala a causa dell'angolo di attacco troppo alto), superiormente dallo stallo di alta velocità (causato sempre dalla separazione dello strato limite dell'aria dall'ala, dovuto in questo caso però all'onda d'urto che si forma all'avvicinarsi a valori di Mach per cui l'aereo non è studiato). Valori su cui l'aereo, per legge e per buon senso, deve mantenere un certo margine.
Diminuendo l'altitudine aumenta il campo delle velocità cui l'aereo può volare.
Aumentando sempre più l'altitudine si arriva addirittura ad un valore in cui lo stallo di bassa e lo stallo di alta coincidono.
Pensa a una campana. Più sali e ti allontani salendo verso la cima più è piccolo lo spazio tra i lati della campana. Fino ad arrivare alla cima, dove i lati si congiungono (perdonate i termini geometrici poco precisi, è solo per dare un'idea, sono sempre stato una schiappa in geometria). La cima della campana in aviazione è chiamato Coffin Corner. Vedi nel grafico sotto la parte a destra, si vede proprio la forma a campana.



Perchè lo step climb?
Al diminuire il peso dell'aereo aumenta il campo delle velocità possibili ad una data quota, e sarà quindi possibile volare ad una quota maggiore, mantenendo i precedenti margini dallo stallo.
A tal proposito ti rimando anche a questa vecchia discussione: http://www.md80.it/bbforum/viewtopic.php?f=48&t=12491

Ciao

[simonedonnini]

Ad ogni risposta la cosa mi è sempre più chiara, grazie mille per la disponibilità.

[Tony88]

io però non ho capito una cosa:
ieri sera ho effettuato un volo (simulato ovviamente ) e avevo un TOW di 56000 tonnellate; ora, ho effettuato una salita per il mio livello di corciera a FL330 e nalle pagina CRZ del mio FMS mi segnava come OPT alt un FL369.
arrivato a FL330, ho effettuato direttamente la salita al livello di volo ottimale non facendolo a gradini.
quello che non ho capito è questo: la salita al livello di volo ottimale si fa anch'essa a gradini? e se si, qual è il rapporto tra salita e carburante consumato?
per spiegarmi meglio:
ammettiamo che sono arrivato al FL330 con un peso di 55 ton, nel momento in cui il mio peso scenderà a 54 ton di quanto dovr salire? 1,000ft?, 2,000ft?, 3,000ft?
inoltre un'ultima cosa, il passaggio dal CRZ FL all' OPT FL deve essere dicharatto all' ATC oppure no?
grazie mille!!!