Tecniche progettuali di illuminazione aeroportuale

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Introduzione 
All‟inizio dell‟era dell‟aviazione, le mediocri conoscenze tecniche in campo aeronautico 
comportavano la realizzazione di velivoli leggeri e con basse velocità di decollo, per i quali 
non erano necessarie particolari infrastrutture a terra.  
Con il passare degli anni e l‟evolversi della tecnologia che ha sviluppato aeromobili sempre 
più sofisticati e potenti, siamo arrivati a considerare l‟aeroporto una imprescindibile necessità 
per i velivoli, capace di consentire le manovre per l‟atterraggio, il decollo e il parcheggio. Ed 
è proprio in questo contesto che si inserisce l‟importanza di una corretta, quanto accurata, 
progettazione di illuminazione aeroportuale. Infatti, dato l‟ormai crescente uso degli aerei in 
campo civile, commerciale e militare, è necessario predisporre sistemi luminosi che possano 
garantire l‟uso dell‟aeroporto anche nelle ore notturne o in situazioni di scarsa visibilità. 
Dall‟illuminazione notturna dipende la sicurezza del pilota e delle persone eventualmente a 
bordo. 
 
L‟articolazione dello studio, su sei capitoli, può essere sintetizzata nel modo sottoindicato. 
Nel primo capitolo verrà illustrato il quadro normativo dell‟aviazione civile in ambito 
Internazionale e Italiano.  
Nel secondo capitolo passeremo a trattare, a livello molto generale, la struttura fisica di un 
aeroporto, spiegando la funzione svolta dalla pista, dalle taxiway e dal piazzale. Ci 
concentreremo soprattutto sulle diverse categorie di pista. Inoltre, verrà dato un accenno sul 
concetto di visibilità di pista (RVR). 
Nel terzo capitolo, l‟attenzione verrà spostata sulla struttura complessiva dell‟illuminazione 
aeroportuale, distinguendo le varie tipologie di sentieri luminosi di avvicinamento alla pista 
(necessari all‟atterraggio); la struttura dei sistemi luminosi installati sulla pista, destinati ad 
aiutare i piloti nelle operazioni di decollo e atterraggio; la struttura dei sistemi luminosi 
installati sulle taxiway, destinati al rullaggio a terra degli aeromobili; nonché 
all‟illuminazione dei piazzali. Concluderemo con la funzione svolta dalla manica a vento, dai 
segnali ostacolo e dai fari d‟aeroporto. 
Nel quarto capitolo, oltre a dare una descrizione di quello che è un tipico impianto elettrico di 
alimentazione dei sistemi AVL (aiuti visivi luminosi), ci soffermeremo sui metodi progettuali 
che garantiscono un‟elevata affidabilità per quanto riguarda la continuità del servizio di 
alimentazione elettrica dei corpi luminosi.
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Nel quinto capitolo entreremo nel dettaglio costruttivo di ogni singolo apparecchio luminoso, 
in particolare sotto il punto di vista strettamente illuminotecnico.
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CAPITOLO 1 
QUADRO NORMATIVO DELL’AVIAZIONE 
 
L‟ente che, già dal 1944, con la convenzione di Chicago, regolamenta l‟aviazione civile 
internazionale è l‟ICAO ( International Civil Aviation Organization).  
L‟ICAO, dalla sua fondazione ad oggi ha emanato 18 allegati tecnici, comunemente detti 
Annessi. Tali annessi rappresentano la volontà internazionale di uniformare norme e 
procedure relative all‟esercizio della navigazione aerea al fine di assicurare uno sviluppo 
ordinato, ma soprattutto sicuro, all‟aviazione civile internazionale. Più in dettaglio, si può 
affermare che l‟insieme degli annessi individua le aree che devono essere oggetto di 
regolamentazione, i singoli elementi che una determinata area presentano delle criticità tali da 
richiedere attenzione, gli aspetti che possono determinare un potenziale rischio per la 
sicurezza. 
Nel 2001 l‟ICAO pubblica il Doc. 9774 “Manual on Certification of Aerodromes”, con 
l‟intento di garantire che gli aeroporti siano conformi alle specifiche minime di sicurezza 
disposte nell‟Annesso 14 ICAO che contiene norme e raccomandazioni sulle caratteristiche 
degli aeroporti e sulle segnalazioni al suolo, in accordo con i criteri previsti dagli Stati 
membri (tra cui l‟Italia).   
In Italia, l‟ente che svolge il compito di disciplinare la materia aeroportuale è l‟ENAC (Ente 
Nazionale Aviazione Civile, istituito con D.L. 250/97). 
A seguito delle disposizioni contenute nell‟emendamento n°4 dell‟Annesso 14 dell‟ICAO, 
l‟ENAC, in data 30 Settembre 2002, ha emanato il “Regolamento per la costruzione e 
l‟esercizio degli Aeroporti”, avente lo scopo di disciplinare i requisiti per la gestione 
dell‟aeroporto stesso. Tale regolamento è la diretta conseguenza del Decreto del Ministero 
delle Infrastrutture e dei Trasporti del 23 Maggio 2002: Recepimento dell‟Annesso 14 ICAO 
“Aerodromi”. 
Tuttavia, dall‟analisi del Regolamento tecnico sopra citato, si nota che non è avvenuto un 
recepimento integrale dell‟annesso 14, ma una miscela di regolamentazioni tra le quali i 
requisiti contenuti nel documento emesso dalla CAA (Civil Aviation Authority) inglese. 
Per tale motivo in data 21 Ottobre 2003, il consiglio di Amministrazione dell‟ENAC ha 
adottato la seconda edizione del Regolamento per la Costruzione e l‟Esercizio degli 
Aeroporti, che va a sostituire la prima edizione del 2001.
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CAPITOLO 2 
PRINCIPALI CARATTERISTICHE DI UN 
AEROPORTO 
 
Un aeroporto è un‟area delimitata su terra o acqua (comprendete edifici, le installazioni, gli 
impianti e gli apparati) destinata, in tutto o in parte, all‟arrivo, alla partenza ed al movimento 
al suolo degli aeromobili. Questa breve spiegazione non basta a descrivere le numerose, e in 
alcuni casi anche complesse, aree aeroportuali. 
Nel seguente capitolo ci poniamo come obiettivo quello di illustrare, senza scendere troppo 
nel dettaglio, in quanto argomento non prettamente legato al vero scopo di tesi, quelle che 
sono le principali caratteristiche fisiche di un aeroporto.  
 
2.1  Classificazione degli aeroporti 
Un pilota, nel pianificare il suo volo, deve scegliere un aeroporto di destinazione con 
caratteristiche fisiche che soddisfano le esigente dell‟aeromobile. 
L‟ICAO ha elaborato una classificazione basata su due simboli, uno numerico (da 1 a 4) e 
l‟altro alfabetico (da A a F), che si riferiscono alle caratteristiche fisiche della pista principale 
e del velivolo critico (velivolo che si ipotizza utilizzerà lo scalo con maggiore frequenza). Il 
codice numerico è determinato in base alla lunghezza di campo caratteristica, cioè la minima 
distanza di decollo richiesta dall‟aereo critico al massimo carico, in assenza di vento e con 
condizioni atmosferiche standard (15°C) e con pendenza longitudinale nulla. 
Il secondo simbolo riguarda le esigenze di manovra nelle fasi di rullaggio al suolo e di 
parcheggio; queste sono individuate dalla grandezza alare e dalla distanza tra i bordi esterni 
del carrello principale degli aerei che normalmente utilizzano l‟aeroporto. Quindi il primo 
codice si riferisce alle operazioni di decollo e di atterraggio, mentre il secondo considera le 
possibilità di movimento dell‟aereo critico al suolo; un aeroporto potrebbe avere un codice 
numerico elevato (per esempio 3 o 4) perché è fornito di piste abbastanza lunghe, ma per 
codice alfabetico una lettera bassa (esempio B o C) perché ha piste di rullaggio con valori 
geometrici insufficienti (come la larghezza o il raggio minimo di curvatura). 
In base al codice dell‟aeroporto, verranno delimitate larghezza e pendenze della pista. 
Un‟altra classificazione è relativa all‟assistenza antincendio disponibile nell‟aeroporto. 
L‟ICAO ha stabilito una apposita classificazione antincendio degli aeroporti, articolata in 10
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categorie (da 1 a 10), e definita in base alla quantità e alla qualità degli agenti estinguenti e al 
numero di veicoli antincendio operativamente disponibili negli aeroporti. 
 
2.2 Aree aeroportuali 
Per rendere l‟esposizione più schematica possibile possiamo suddividere un qualsiasi 
aeroporto, a prescindere dalle sue dimensioni, in tre grossi settori: 
 
1. Pista 
2. Taxiway 
3. Piazzali e Piazzole di Sosta 
 
2.2.1 Pista 
L‟ICAO definisce Pista (in inglese: Runway) come “un’area rettangolare, su di un 
aerodromo terrestre, apprestata per l’atterraggio ed il decollo di aeromobili”.  
 
2.2.1.1 Suddivisione delle piste 
In base al tipo di operazioni che sono destinate ad ospitare, le piste vengono normalmente 
divise in due categorie: 
 
1. Piste non strumentali 
2. Piste strumentali 
 
- Le piste non strumentali sono piste destinate alle operazioni di avvicinamento con l‟utilizzo 
di procedure a vista. 
- Per piste strumentali si intende quelle piste che possono essere utilizzate solo se presenti 
strumenti alla navigazione ed ausili radioelettrici tali da permettere l‟avvicinamento alla pista 
stessa, quando la visibilità scende al di sotto delle condizioni VMC (Visual Meteorological 
Condition - condizioni metrologiche di volo a vista), o quando la compagnia aerea lo imponga 
ai propri piloti (ad esempio nei voli di linea). 
A sua volta le piste strumentali possono essere divise in: 
 
 Piste di Precisione 
 Piste Non di Precisione
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- Nelle piste non di precisione è solo disponibile un sistema che indica il corretto allineamento 
dell‟aeromobile con la pista. 
- Mentre le piste di precisione usufruiscono anche di apparati che indicano il corretto angolo 
di planata (ILS). Tale sistema verrà descritto nel successivo capitolo. 
Infine, le piste di precisione possono essere a loro volta suddivise in altre tre categorie, in base 
all‟accuratezza che gli apparati sono in grado di garantire, ossia fino a quale posizione 
possono guidare l‟aeromobile. Le piste sono classificate in: 
 
1. Piste per avvicinamenti di Categoria I: piste asservite da aiuti visivi destinati ad 
operazioni con un altezza di decisione (la minima altezza dal suolo alla quale il pilota 
può effettuare una ripresa di quota) non inferiore a 60 m, visibilità generale non 
inferiore a 800 m o RVR non inferiore a 550 m.   
2. Piste per avvicinamenti di Categoria II: piste asservite da aiuti visivi destinati ad 
operazioni con un altezza di decisione inferiore a 60 m ma non inferiore a 30 m ed 
una RVR non inferiore a 350 m 
3. Piste per avvicinamenti di Categoria III:  sono divise a loro volta in altre 3 categorie 
 A: altezza di decisione inferiore a 30 m e RVR non inferiore a 200 m 
 B: altezza di decisione inferiore a 15 m e RVR compresa tra 50 e 200 m 
 C: destinata ad operazioni senza limiti di altezza di decisione e RVR.  
 
Questa classificazione è necessaria perché, come vedremo in seguito, l‟illuminazione notturna 
cambia sostanzialmente in base al tipo di pista, soprattutto in termini di complessità 
dell‟impianto elettrico.
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2.2.1.2 Visibilità e Runway Visual Range (RVR) 
Il concetto di visibilità nelle operazioni di volo ricopre un ruolo fondamentale. Infatti, risultati 
ottenuti da svariate ricerche dimostrano che la maggior parte degli incidenti aeronautici 
occorsi nella fasi di avvicinamento ed atterraggio, hanno messo in luce come la scarsa 
visibilità sia causa principale in questi tragici episodi, dal momento che provoca una perdita di 
cognizione posizionale. 
In termini generici possiamo dire che la visibilità è “La possibilità di vedere, distinguere, 
conoscere gli oggetti in dipendenza delle condizioni di luce e di trasparenza della atmosfera."  
 
Più nello specifico, in campo aeronautico, la visibilità che interessa è quella relativa alla pista, 
che prende il nome di Runway Visual Range (RVR) definita come “Massima distanza, nella 
direzione del decollo o dell'atterraggio, alla quale la pista, o le luci, ed i segnali specifici che 
la delimitano, sono visibili da una posizione situata al di sopra di un punto determinato del 
suo asse, ad un'altezza corrispondente al livello medio degli occhi del pilota nel punto di 
presa di contatto”. Lo scopo principale della RVR è di fornire ai piloti informazioni sulle 
condizioni di visibilità in pista, durante i periodi di scarsa visibilità, e in particolare per 
decidere se tali condizioni siano al di sopra o al di sotto di livelli minimi operativi. Molti 
piloti usano la RVR come un'indicazione della guida visiva che possono aspettarsi durante 
l'avvicinamento finale. 
Va detto che la RVR non è propriamente un‟osservazione né tanto meno, una misurazione di 
un parametro meteorologico come la temperatura e la pressione; essa è una stima basata su 
calcoli che prendono in considerazione vari elementi che includono: fattori atmosferici, fattori 
fisici/biologici (come la soglia di illuminamento visiva) e fattori operativi (come l‟intensità 
delle luci pista). 
 
 
Valutazione dei fattori atmosferici 
Nella determinazione della RVR con tecniche strumentali, si usa abitualmente un 
trasmissometro che comprende un proiettore di grande potenza, che dirige un fascio di luce 
intensa verso un ricevitore fotosensibile, situato all'altra estremità della linea di base, la cui 
lunghezza, nei sistemi di portata visiva di pista, può arrivare fino a 150 metri. Il fattore di 
trasmissione dell'atmosfera (T), sulla linea base ad un dato istante, è misurato comparando il 
flusso luminoso che penetra nel ricevitore con quello che è ricevuto attraverso un'atmosfera 
perfettamente chiara.