Modellazione e verifica della capacità portante di strip aeroportuali = Modelling and evaluation of the bearing capacity of airport strips

L’ICAO nel corso degli ultimi decenni ha predisposto molteplici norme per la sicurezza globale del trasporto aereo, incentrandosi in particolar modo sulla sicurezza delle piste aeroportuali. Tale necessità nasce dal fatto che circa il 50% degli incidenti registrati dall’ICAO ogni anno, si verifica in prossimità della pista, la maggior parte dei quali legati ad escursioni fuori pista (veer-off e overrun) durante la fase di atterraggio. La “Runway Strip” rientra tra le aree di sicurezza adiacenti alla pista previste all’interno di un aeroporto. Essa ha la duplice funzione di fornire una resistenza tale all’aereo che esce fuori pista da assicurarne la frenata e allo stesso tempo avere una capacità portante sufficiente per evitare danni al velivolo. Queste due necessità sono normate da due precisi parametri: l’affondamento del carrello anteriore dell’aeromobile deve essere massimo pari a 15 cm; la capacità portante del terreno, ad una profondità di 15 cm sotto la superficie finita, deve essere equivalente ad un valore di CBR compreso tra 15 e 20. Nel presente lavoro di tesi sono stati valutati differenti approcci per verificare l’effettivo affondamento del carrello anteriore di un aeromobile che esce fuori pista. Il terreno oggetto di studio è stato prelevato dall’area di strip di uno dei principali aeroporti del nord Italia, i cui relativi dati caratterizzanti, utili alla valutazione della capacità portante, sono stati desunti da indagini sperimentali in situ e di laboratorio, quali prove DCP, Granulometria, Limiti di Atterberg, prove Proctor e prove per la determinazione dell’indice CBR. Il calcolo dell’affondamento dello pneumatico dell’aeromobile è stato effettuato sia con un approccio pratico simulativo in laboratorio, sia attraverso una metodologia numerica. L’approccio pratico ha previsto l’utilizzo della macchina Ormaiatrice su una lastra di terreno con caratteristiche di densità e contenuto d’acqua opportunamente definite. Quello numerico si è basato sull’utilizzo di modelli numerici semplificati predittivi che sono stati sviluppati per controllare gli eventi di veer-off e overrun considerando le caratteristiche dell’aereo critico, i dati ottenuti dalle prove sul terreno e la velocità con cui l’aeromobile esce fuori dalla pista. La valutazione finale si è incentrata su un confronto dei risultati ottenuti dai diversi metodi, col fine di evidenziare quali siano quelle più semplici e consistenti da poter utilizzare per un’accurata verifica della capacità portante dell’area di Strip aeroportuale.