Abbondati, Francesco (2017) Modelli empirico - meccanicistici e sistemi inferenziali adattivi neuro - fuzzy per la valutazione del decadimento dell’aderenza delle piste di volo aeroportuali. [Tesi di dottorato]

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Item Type: Tesi di dottorato
Resource language: Italiano
Title: Modelli empirico - meccanicistici e sistemi inferenziali adattivi neuro - fuzzy per la valutazione del decadimento dell’aderenza delle piste di volo aeroportuali
Creators:
CreatorsEmail
Abbondati, Francescofrancesco.abbondati@unina.it
Date: 2 April 2017
Number of Pages: 235
Institution: Università degli Studi di Napoli Federico II
Department: Ingegneria Civile, Edile e Ambientale
Scuola di dottorato: Ingegneria civile
Dottorato: Ingegneria dei sistemi civili
Ciclo di dottorato: 29
Coordinatore del Corso di dottorato:
nomeemail
Papola, Andreapapola@unina.it
Tutor:
nomeemail
Dell'Acqua, GianlucaUNSPECIFIED
Date: 2 April 2017
Number of Pages: 235
Keywords: piste di volo aeroportuali; runway; sicurezza manovre aeromobili a terra; pavimentazione; tessitura superficiale; aderenza; rilievo e analisi dati grezzi di aderenza, curve di decadimento; modelli di decadimento empirico - meccanicistici; modelli di decadimento neuro - fuzzy; airport pavement management system
Settori scientifico-disciplinari del MIUR: Area 08 - Ingegneria civile e Architettura > ICAR/04 - Strade, ferrovie ed aeroporti
Date Deposited: 04 May 2017 14:58
Last Modified: 08 Mar 2018 14:26
URI: http://www.fedoa.unina.it/id/eprint/11481
DOI: 10.6093/UNINA/FEDOA/11481

Collection description

La ricerca è inquadrata nel settore scientifico disciplinare ICAR/04 “Strade, Ferrovie ed Aeroporti”, settore ERC principale PE - Physical Sciences and Engineering, sottosettori ERC 1. PE8_3 Civil engineering, architecture, maritime/hydraulic engineering, geotechnics, waste treatment; 3. PE8_8 Materials engineering (metals, ceramics, polymers, composites, etc.). Uno dei temi più rilevanti della sicurezza in campo aeroportuale, è la pericolosità associata alle manovre "a terra" dei velivoli (decollo e atterraggio). In tale ambito, il rilievo dell’aderenza assume particolare importanza per il controllo ed il monitoraggio delle caratteristiche superficiali delle piste in uso per gli aeromobili. In particolare, l'azione frenante dei velivoli, in atterraggio o in decollo, è strettamente legata all’aderenza. Dall’analisi delle serie storiche degli incidenti si evince che a fronte di tempi per le operazioni di decollo e atterraggio pari al 2% della durata dell’intera fase di volo si riscontra un tasso di incidenti mortali pari al 37%; di contro, alla fase di crociera che, temporalmente, rappresenta il 57% delle operazioni di volo, è associata una percentuale di incidenti mortali pari solo all’8%. Le manovre “a terra” presentano tre criticità: 1) decelerazione dei velivoli in atterraggio o in decollo fallito; 2) controllo dell'assetto direzionale durante la corsa di decollo o di atterraggio; 3) innesco dello spin-up (rotazione) dei carrelli al touch down. In queste situazioni determinanti per il controllo dell'assetto direzionale, le forze aerodinamiche, innescandosi, possono ridurre l'azione frenante o generare momenti imbardanti. Le condizioni dello strato superficiale della pista influenzano l’entità delle sollecitazioni sugli aeromobili. Le azioni di frenatura in atterraggio o nella manovra di rinuncia al decollo possono essere compromesse da valori insufficienti del coefficiente di aderenza μ. L'innesco della rotazione dei carrelli (spin-up) dopo la toccata (touch down) è fondamentale per il funzionamento corretto del sistema anti-skid. Ad esempio il controllo della traiettoria può essere invalidato se un carrello non raggiunge l'idoneo spin-up inibendo l'anti-skid. Anche l'azione sterzante del carrello anteriore (steering) può essere inficiata da scarsa aderenza della pista. Il Dipartimento di Ingegneria Civile, Edile e Ambientale dell’Università degli Studi di Napoli Federico II conduce da anni, nell’ottica dello studio di base dei fenomeni nonché di un perfezionamento delle Normative di settore italiane, campagne di sperimentazione su aeroporti tra cui l’Aeroporto Internazionale Civile di Lamezia Terme. Le campagne sono rivolte al rilievo e monitoraggio del traffico aereo, delle caratteristiche geometriche infrastrutturali, delle caratteristiche tipologiche e fisico/meccaniche degli strati delle sovrastrutture, delle caratteristiche superficiali delle pavimentazioni, ed alla programmazione della manutenzione in particolare delle piste di volo. L’analisi della bibliografia internazionale rivela l’interesse diffuso dei ricercatori nei confronti dei temi inerenti la gestione delle condizioni delle superfici delle piste. Numerosi sono in tal senso i temi da approfondire, e tra questi di particolare interesse è la perdita di aderenza della pista per gommatura da pneumatici. Le raccomandazioni operative della Normativa di settore, quali ad esempio quelle contenute nella Circolare ENAC APT-10A del 30/10/2014, forniscono eccessiva discrezionalità al Gestore aeroportuale sulle procedure di rilievo ed elaborazione dati. L’obiettivo principale della tesi di dottorato è l’analisi teorico-sperimentale del decadimento dell’aderenza di pavimentazioni per piste di volo, con particolare riferimento alla calibrazione di modelli rappresentativi del comportamento evolutivo dell’ aderenza in funzione dei carichi di traffico (fenomeno cumulativo). La validazione delle variabili predittive dei modelli, la significatività dei dati di traffico, l’affidabilità e la sensitività delle misure di aderenza al variare delle caratteristiche prestazionali e di configurazione geometrica degli aeromobili, sono criteri indicatori utilizzati per la verifica dei risultati conseguiti. Ulteriore misura della attendibilità dei risultati consisterà nell’implementazione dei modelli nei sistemi di gestione delle pavimentazioni delle piste aeroportuali. I modelli elaborati infatti possono essere direttamente impiegati dagli operatori aeroportuali nella pratica tecnica per: predire il degrado dell’aderenza delle piste, con riferimento ai carichi effettivi degli aeromobili nel corso della vita utile degli strati superficiali della pavimentazione; e di conseguenza programmare le attività di manutenzione necessarie per garantire la sicurezza delle manovre a terra degli aeromobili.

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