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WP 20190514 14 00 59 ProGli ultimi due incidenti che hanno coinvolto un B-737 della compagnia indonesiana Lion Air e lo stesso modello della compagnia etiope Ethiopian Airlines hanno sollevato dubbie e perplessità circa il rapporto uomo-macchina.

Dalle prime risultanze delle investigazioni su questi incidenti sembra che i sistemi automatici degli aerei abbiano manifestato comportamenti tali da alterare pericolosamente la traiettoria di volo fino a rendere l’intervento dei piloti inefficace.

Senza entrare nel dettaglio, spieghiamo brevemente la dinamica di tali incidenti.

Il B-737 è un aereo concepito alla fine degli anni Sessanta, rivelandosi un successo commerciale, anche grazie alla sua affidabilità. Nel tempo, il progetto originario è stato integrato con nuove tecnologie, che riguardano nuovi tipi di motori, nuovi modelli di automazione e aggiornamenti di procedure. In particolare, i motori sono stati successivamente modificati, sostituendo quelli originari con altri più efficienti e più grandi (turbofan). Dato che i motori si trovano sotto le ali, non si possono ingrandire eccessivamente perché toccherebbero terra. Con la prima modifica sono stati inseriti motori più grandi, ai quali è stata ovalizzata la parte inferiore per evitare di toccare terra. Quando poi i motori sono stati ulteriormente ingranditi non si poteva più intervenire sulla forma, ma è stato necessario un diverso stratagemma. Dato che le ali del B-737 hanno una forma particolare che dalla fusoliera si alza (ali a diedro positivo) e si allunga posteriormente (ala a freccia), i progettisti pensarono di muovere verso l’esterno dell’ala i nuovi motori. Tuttavia, risolto il problema dello spazio riservato al motore se ne apriva un altro, poiché con il peso del motore traslato verso la parte posteriore tutto il bilanciamento dell’aereo veniva a cambiare, inducendo la tendenza a cabrare, cioè a mettere su il muso quando viene applicata potenza. Come conseguenza, si può presentare il rischio (remoto) che l’aereo arrivi allo stallo. I progettisti hanno pensato così di introdurre un ulteriore meccanismo di sicurezza automatico, che entra in funzione nel caso in cui l’aereo assuma un assetto eccessivamente alto, intervenendo sul piano di coda per buttare giù il muso.

Il sistema che avvisa l’automazione di questo assetto eccessivo è l’indicatore di angolo di attacco, che rileva l’angolo con cui l’aria soffia sulle ali, creando portanza. Se l’angolo è eccessivo, l’aereo arriva allo stallo, cioè diventa incapace di sostentarsi in aria.

Nel caso di questi due incidenti, l’indicatore dell’angolo di attacco ha fornito dati errati che l’automazione non ha riconosciuto come tali. La conseguenza è stata un intervento automatico del sistema di protezione che ha portato a una brusca picchiata verso terra che i piloti non sono riusciti a contrastare.

I fattori che hanno contribuito a causare gli incidenti (avvenuti a distanza di pochi mesi uno dall’altro) sono stati in primo luogo la sorpresa che ha colto i piloti per il comportamento anomalo dell’automazione; in secondo luogo, la non conoscenza dell’installazione di tale sistema di sicurezza e del suo funzionamento, né tanto meno della procedura per affrontare eventuali anomalie. Inoltre, il modo con cui l’automazione è intervenuta sul piano di coda per indurre la picchiata è stato troppo forte e veloce per permettere di recuperare.

A seguito di questi incidenti la comunità aeronautica si è posta il problema del rapporto uomo-macchina, preoccupandosi della comprensibilità, della gestione e dei livelli di rischio associati al ruolo pervasivo dell’automazione a bordo degli aerei.

Un aereo è un prodotto tecnologico molto avanzato. Ogni aereo ha un milione di pezzi diversi ed ognuno di questi pezzi viene ideato, progettato, costruito e gestito da persone differenti, in luoghi differenti con modalità differenti.

Agli inizi dell’aviazione nello stesso stabilimento erano presenti i materiali, le persone e il know-how necessario a costruire un aereo. Poi con l’evoluzione della tecnologia si sono succedute diverse generazioni di aerei, caratterizzati da sistemi di comando e controllo sempre più sofisticati.

Inizialmente, il controllo avveniva attraverso sistemi meccanici che collegavano fisicamente la cloche del pilota alle superfici aerodinamiche sulle ali (alettoni per virare, equilibratore di coda per salire/scendere). Con l’aumento delle velocità, dei pesi e delle superfici fu necessario introdurre dei servo-meccanismi che amplificassero la forza esercitata dal pilota sulla cloche.

Poi, con l’evoluzione della tecnologia, furono introdotti modelli di autopiloti rudimentali, capaci di mantenere la quota, di effettuare virate elementari, liberando il pilota dal controllo diretto. Ulteriori miglioramenti della tecnologia permisero di disporre di funzioni automatiche sempre più precise e affidabili, basati su principi di funzionamento elettro-meccanici.

L’introduzione dell’elettronica nel nostro modello di vita fece sì che anche gli aerei fossero interessati da una certa pervasività dei prodotti elettronici. Gli aerei si fecero sempre più complessi, integrando il cervello elettronico di controllo centrale con le interfacce elettro-meccaniche, per muovere idraulicamente le superfici aerodinamiche.

In questo modo, però, la distanza tra l’input dato dal pilota e l’effetto finale sulle superfici aerodinamiche subì un notevole distacco, tanto che per vedere l’effetto di un comando dato dal pilota si passa ora per molti filtri rappresentati da successivi livelli di controllo: elettronico, elettrico-meccanico, meccanico.

Inoltre, mentre con lo sviluppo della tecnologia e l’invenzione di nuovi artefatti, questi venivano installati a bordo su un design pre-esistente (bolt-on), con gli aerei moderni il progetto iniziale integra tutti i sistemi in modo sistemico (built-in). In pratica, oggi noi abbiamo aerei che sono dei veri e propri eco-sistemi elettronici sempre più complessi, con livelli di interazione spesso ignoti ai piloti.

Su un aereo come l’Airbus A-320 ci sono 195 computer diversi che svolgono funzioni differenti, con tempistiche, applicazioni di forze

e di calcolo superiori a quelli di un essere umano. Il problema è che proprio la tecnologia, che ha aiutato l’industria aeronautica a ridurre sensibilmente il livello degli incidenti, oggi sta diventando un problema. Ciò avviene perché la velocità, la complessità, e l’ampiezza delle funzioni svolte dall’automazione non è alla portata di un essere umano, per quanto addestrato, motivato e competente, soprattutto quando vi sono delle anomalie di comportamento dei sistemi automatici.

Il motivo risiede in tre ordini di fattori.

Il primo è che l’automazione ha sostituito nel tempo i piloti nella condotta del volo. In un volo di dodici ore i piloti sono ai comandi direttamente per poco più di due minuti. Ciò induce spesso il fenomeno della complacency, cioè adagiarsi sul fatto che tutto vada bene e che l’automazione svolga efficacemente ed efficientemente i compiti una volta allocati al pilota. Quando è il momento di esercitare le proprie abilità di pilotaggio, queste, per mancanza di addestramento nel tempo, vengono sensibilmente erose.

Il secondo motivo è che oggi i sistemi di bordo (impianto idraulico, impianto elettrico, condizionamento e pressurizzazione, etc.) non sono più conosciuti nella loro logica di funzionamento, funzionano con buona affidabilità, in modo automatico che non richiede alcun intervento da parte dei piloti. Tuttavia, così come avviene nel pilotaggio, dove la delega all’automazione ha nel tempo concorso ad un’erosione di competenze, altrettanto avviene al livello di gestione dei sistemi di bordo. Quindi, un’anomalia di funzionamento è più difficile da rilevare, gestire e risolvere.

Il terzo motivo è che le informazioni e l’addestramento fornito ai piloti sono sempre minori e sempre più tipizzate. Gli schemi di funzionamento sono mostrati in modo basico, semplificando oltremodo la complessità di apparati elettronici e delle loro interazioni. L’ecosistema elettronico può dare luogo a delle vere e proprie sorprese, cioè a proprietà emergenti che creano delle avarie non codificate dal costruttore dell’aeromobile. Dal punto di vista fisico, vi sono funzioni d’onda stocastiche che danno luogo a fenomeni imprevisti e ad anomalie temporanee non previste e non replicabili. Si pensi ad esempio all’interferenza dei dispositivi elettronici portatili sulla strumentazione di bordo, come ad esempio un passeggero che lasci il telefono cellulare acceso o stia giocando con una playstation. Ancora oggi non sappiamo né come né quando si possono verificare tali interferenze. Inoltre, alcune avarie specifiche, dovute ad anomalie non contemplate dai progettisti, non sono replicabili nei simulatori di volo per addestrare i piloti ad affrontare tali emergenze.

Ed è esattamente quello che è avvenuto nel caso dei due voli in questione. Nel caso del volo Lion Air i piloti non erano stati messi al corrente che sull’aereo era installato il dispositivo di sicurezza che abbiamo descritto, né conoscevano come risolvere tale avaria. Nel caso dell’aereo dell’Ethiopian Airlines il copilota aveva 200 ore di volo, che equivalgono all’esperienza di un apprendista, secondo le parole del Comandante “Sully”, meglio conosciuto come l’eroe dell’Hudson, cioè colui che è riuscito a salvare i passeggeri e l’equipaggio, nonostante l’impatto con uno stormo di oche selvatiche in volo avesse causato lo spegnimento di entrambi i motori, costringendolo a prendere la decisione di ammarare sul fiume Hudson, a New York.

A fronte di questi eventi, sono emerse una serie di questioni che riguardano la progettazione, la costruzione, la certificazione, l’implementazione di tecnologie avanzate per la condotta dei voli, la formazione dei piloti e, non secondarie, quelle legate alla responsabilità, declinata secondo il paradigma anglosassone in responsibility, accountability e liability.

Di questo ed altro si è dissertato il 14 maggio nel corso di una tavola rotonda in un aula del Palazzo della Corte di Cassazione gremita di avvocati.

Di seguito gli atti del convegno ed il filmato integrale.

Introduzione Barra

Presentazione Chialastri

Presentazione Bernabei

Presentazione De Maria

 

VIDEO CONFERENZA:

YouTube

https://m.youtube.com/watch?v=a43jc411QLo&feature=youtu.be

 

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