Formazione di ghiaccio sugli aerei: dove si forma e perché è così grave
Un’ala non vola perché è robusta. Vola grazie alla sua forma, progettata con precisione millimetrica soprattutto sul bordo d’attacco. Il ghiaccio rovina quella forma.
Ecco perché il ghiacciamento viene trattato con una serietà che sorprende chi pensa solo a un po’ di brina. Una ruvidità spessa come carta vetrata grossa sul bordo d’attacco può ridurre sensibilmente la portanza massima e aumentare la velocità di stallo — e il ghiaccio continua ad accumularsi anche quando diventa un problema.
Cosa succede davvero#
Le goccioline di nube possono restare liquide ben sotto 0 °C — sopraffuse — e gelano all’istante quando colpiscono una superficie. Un aereo che attraversa una nube sopraffusa è una superficie gelida in movimento. Le gocce colpiscono il bordo d’attacco, gelano e si accumulano verso l’esterno e all’indietro. Tre conseguenze arrivano subito, e ognuna è già un problema di per sé.
- Il profilo alare cambia, quindi la portanza massima cala e la velocità di stallo aumenta.
- La resistenza cresce, quindi serve più potenza per mantenere velocità e quota.
- Il peso aumenta, che è il meno importante dei tre ma si aggiunge agli altri.
- Le superfici di controllo, i tubi di Pitot, le prese statiche e le antenne possono ghiacciarsi, dando indicazioni errate o nulle.
- Il ghiaccio su eliche o ventole si stacca in modo irregolare, causando vibrazioni.
L’aumento della velocità di stallo è il vero pericolo. Un aereo che va in stallo a una velocità insolitamente alta, con comandi degradati e in nube, ha pochissimo margine di recupero.
I tre tipi#
| Tipo | Si forma a | Aspetto | Perché è importante |
|---|---|---|---|
| Ghiaccio a granuli | da −15 °C a −40 °C, gocce piccole | Opaco, bianco, ruvido | Si accumula rapidamente sul bordo d’attacco; ruvido, facile da vedere |
| Ghiaccio trasparente (vetrificato) | da 0 °C a −10 °C, gocce grandi | Trasparente, liscio, pesante | Scorre indietro prima di gelare, si forma dietro i sistemi di sghiacciamento |
| Misto | da −10 °C a −15 °C | Entrambi, a strati | Unisce il peso del trasparente alla ruvidità del ghiaccio a granuli |
Il ghiaccio trasparente è quello che sorprende di più, perché è quasi invisibile dalla cabina di pilotaggio e si forma dietro le superfici protette dove nessun sistema può rimuoverlo.
La fascia di temperatura e la regola dell’umidità#
Due condizioni devono essere presenti insieme: umidità visibile e una superficie a temperatura pari o inferiore a zero. Senza umidità visibile non c’è nulla che possa gelare; senza la temperatura non c’è nulla che la faccia gelare. La fascia più produttiva per il ghiacciamento strutturale è circa da 0 °C a −20 °C, con i tassi peggiori tra −2 °C e −10 °C dove le gocce sono più grandi.
- Sotto circa −40 °C la nube è già composta da cristalli di ghiaccio che non aderiscono.
- Tra 0 °C e −20 °C è la fascia da considerare nella pianificazione.
- Pioggia e pioviggine gelata possono causare ghiaccio grave a temperature pari o appena superiori a 0 °C sull’aereo, perché le gocce sono sopraffuse dall’alto.
- Il ghiaccio su motore e carburatore può formarsi anche ben sopra lo zero — il ghiaccio carburatore è possibile con aria calda e umida a +20 °C.
La pioggia gelata merita un’attenzione particolare. È l’unica situazione in cui la risposta corretta è lasciare subito l’area invece di gestirla, perché i tassi di accumulo superano qualsiasi sistema di protezione certificato.
Cosa dicono i bollettini e le previsioni#
Il ghiaccio viene previsto, non osservato, e i prodotti sono separati dal METAR. Gli AIRMET e i SIGMET coprono il ghiaccio in una zona definita; le previsioni grafiche mostrano probabilità e intensità per livello; il METAR contribuisce indirettamente tramite temperatura, punto di rugiada e codici di precipitazione.
| Fonte | Cosa indica |
|---|---|
| SIGMET (ICE) | Ghiaccio grave su una zona e periodo definiti |
| AIRMET / previsione grafica ghiaccio | Ghiaccio moderato, probabilità e intensità per livello |
| METAR FZRA / FZDZ | Precipitazioni gelate osservate al suolo |
| METAR temperatura/punto di rugiada | Indizi su saturazione e livello di congelamento in aeroporto |
| Carta fenomeni significativi | Aree di ghiaccio previste ai livelli di crociera |
| Report pilota | L’unica osservazione diretta di ghiaccio esistente |
I report dei piloti qui contano più del solito. Il ghiaccio è il fenomeno con il maggiore divario tra previsione e realtà, e l’unico strumento che lo misura è un aereo.
Il ghiaccio a terra è un problema a parte#
Brina, neve o ghiaccio su un aereo prima della partenza sono regolati dal principio dell’aeromobile pulito: nessun decollo con contaminazione su una superficie critica, senza eccezioni. Il liquido sghiacciante rimuove ciò che c’è; il liquido antigelo garantisce un periodo protetto chiamato holdover time, che dipende dal tipo di liquido, dalla temperatura e dall’intensità delle precipitazioni.
- Ispezionare e identificare il tipo di contaminazione.
- Sghiacciare — di solito con liquido Tipo I riscaldato, che rimuove ma non protegge.
- Antigelo — liquido addensato Tipo II o IV, che protegge per un periodo calcolato.
- Avviare il conteggio dell’holdover all’inizio dell’applicazione dell’antigelo.
- Se l’holdover time scade prima del decollo, il trattamento si ripete, non si stima.
Le tabelle holdover crollano con pioggia gelata e neve intensa — a volte in pochi minuti — motivo per cui queste condizioni bloccano le partenze invece di rallentarle.
Valutare il rischio prima del volo#
- C’è umidità visibile lungo la rotta ai livelli previsti?
- Dove si trova il livello di congelamento, e la salita o discesa attraversa la fascia 0 °C – −20 °C in nube?
- Sono segnalati FZRA o FZDZ vicino alla rotta o alla destinazione?
- L’aereo è certificato per volo in condizioni di ghiaccio noto e il sistema di protezione è efficiente?
- Esiste una via di fuga — un livello, una rotta o una quota che permetta di uscire rapidamente dalla nube?
Per un aereo non certificato per il ghiaccio noto, il piano è evitare le condizioni, non gestirle. È una scelta di rotta e quota fatta a terra.
Domande frequenti
A che temperatura si forma il ghiaccio sugli aerei?
Il ghiaccio strutturale richiede umidità visibile e una superficie a 0 °C o meno; la fascia più produttiva è circa da 0 °C a −20 °C, con i tassi di accumulo maggiori tra −2 °C e −10 °C dove le gocce sopraffuse sono più grandi. Sotto circa −40 °C la nube è composta da cristalli di ghiaccio che non aderiscono. Pioggia e pioviggine gelata sono l’eccezione: possono causare ghiaccio grave anche a temperature pari o appena superiori a zero sull’aereo, perché le gocce arrivano già sopraffuse.
Perché il ghiaccio sugli aerei è pericoloso?
Perché un’ala è una forma, e il ghiaccio la altera. La ruvidità sul bordo d’attacco riduce la portanza massima e aumenta la velocità di stallo, mentre crescono resistenza e peso. Il ghiaccio trasparente è il più pericoloso perché è quasi invisibile dalla cabina di pilotaggio e si forma dietro il bordo d’attacco protetto, dove nessun sistema di sghiacciamento può raggiungerlo. Il ghiaccio può anche bloccare tubi di Pitot e prese statiche, falsando le indicazioni di velocità e quota proprio nei momenti peggiori.
Come fanno i piloti a sapere se è previsto ghiaccio?
Attraverso prodotti separati dal METAR: SIGMET per ghiaccio grave, AIRMET e previsioni grafiche per ghiaccio moderato per livello e probabilità, e carte dei fenomeni significativi per i livelli di crociera. Il METAR contribuisce indirettamente tramite la coppia temperatura/punto di rugiada e i codici FZRA o FZDZ al suolo. I report dei piloti hanno un peso particolare per il ghiaccio, perché è il fenomeno dove previsione e realtà differiscono di più e solo un aereo è un vero sensore.
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