Dalla più classica teoria in classe, o in e-learning, al volo su elicottero reale, passando attraverso simulatori di volo statici e dinamici e l’utilizzo della realtà aumentata. Addestramento full immersive, il più ampio spettro di possibilità formative per gli equipaggi di elicotteri, siano essi piloti che personale di cabina o tecnici manutentori, è quanto offre la Leonardo Helicopters Training Academy.
Una storia recente con radici profonde nel passato.
In Leonardo Helicopters, con l’avvento di macchine di enorme successo fortemente tecnologiche e prestazionali come l’AW139, nei primi anni del nuovo secolo si avvertì fortemente la necessità di cambiare i metodi con i quali si istruivano ed addestravano gli equipaggi.L’Azienda stava crescendo esponenzialmente, il personale da addestrare raddoppiava ogni anno, la tecnologia era, ed è, in continua evoluzione; i tempi erano maturi per creare un polo addestrativo dedicato all’ala rotante. Oltre ai citati presupposti, chiari e consolidati, vi era anche la disponibilità di uno spazio confacente, ampio ed ubicato nelle vicinanze degli stabilimenti di assemblaggio e consegna degli elicotteri, costituito dallo storico stabilimento di Sesto Calende.
Storico perché fu sede della Savoia Marchetti, una delle più note industrie aeronautiche italiane attiva sin dal 1915, poi divenuta Siai Marchetti ed in seguito acquisita dalla società Agusta, per poi confluire attraverso altri passaggi in quella che oggi è la galassia Leonardo.L’attività produttiva dello stabilimento cessò nel 1997, rimanendo inutilizzato sino al 2006, anno nel quale l’AgustaWestland, quella che oggi è Leonardo Helicopters, decise di creare la Training Academy, intitolandola in memoria di Alessandro Marchetti.
Una crescita tumultuosa.
Da quell’anno un crescendo di attività e sviluppo, dalla joint-venture con la nota azienda canadese CAE, la quale attualmente gestisce i simulatori di volo dal punto di vista manutentivo, allo sviluppo ‘in-home’ di propri sistemi di addestramento, sia in termini di simulatori che soluzioni di supporto.
Sebbene i frequentatori della Training Academy siano principalmente piloti e tecnici l’offerta formativa è rivolta a tutte le figure che operano attorno all’elicottero, quindi anche gli operatori di bordo siano essi civili o governativi, gli aerosoccorritori, medici ed infermieri, gli addetti alla logistica.
Quindi dall’iniziale centro di addestramento equipaggi l’Academy si trasforma in un centro di eccellenza nel quale si sviluppano tutte le soluzioni per l’addestramento. Negli ultimi anni hanno visto una crescita enorme il settore design, i sistemi di pianificazione della missione, la digitalizzazione dei servizi ed ovviamente lo sviluppo dei simulatori di volo.
Ma non solo, fra il 2015 ed il 2016 viene trasferita a Sesto Calende la direzione del Customer Support Service, vale a dire i servizi post vendita di assistenza al cliente, dalla diagnostica predittiva elaborata dalla Diagnostic Service Tower all’assistenza tecnica e logistica dell’intera flotta operante nel mondo, disponibile H24 – 365 giorni l’anno, offerta dal Fleet Operations Centre.
Nell’andare a conoscere nel dettaglio i vari settori menzionati iniziamo da quello che rappresenta una novità che beneficia di tecnologie di ultimissima generazione: la realtà aumentata per l’addestramento dell’operatore del verricello e la formazione dell’equipaggio di soccorso HEMS.
Veduta parziale della sala che ospita il sistema Mithos, il mock-up di un AW169, la parete di arrampicata
Il mondo del soccorso aereo in un unico ambiente.
Uno degli edifici principali dell’Academy è dedicato all’addestramento dei piloti e dell’equipaggio di cabina destinati ad operare con la famiglia di macchine Leonardo medio-pesanti, vale a dire i modelli AW139 AW169 AW189. Scelta non casuale, e vedremo il perché, quella di accomunare da un lato i simulatori di volo per il pilotaggio e dall’altro la sala attrezzata per l’addestramento del cabin-crew, con nel mezzo gli uffici per la gestione e pianificazione delle rispettive attività.
Da circa dieci anni Leonardo supporta i clienti nell’addestrare i loro equipaggi SAR ed HEMS su elicottero reale, presso il cliente stesso; una squadra composta da pilota, operatore verricello e soccorritore effettua un addestramento consistente, da livello ab initio fino a livelli avanzati, come il soccorso su mare di notte, oppure in montagna, con l’utilizzo dei visori NVG.
Ovviamente tale attività è costosa ed alcuni aspetti delle missioni non possono essere provati per ovvi motivi di sicurezza; da queste considerazioni è nata l’idea di sviluppare la simulazione anche per i ‘Cabin Crew’ che ha portato alla realizzazione del sistema MITHOS, acronimo di Modular Interactive Trainer for Helicopter OperatorS, applicando la nuova tecnologia, ormai matura, della realtà aumentata.
Dettagli del sistema Mithos utilizzato in versione ‘realtà aumentata’
Il sistema Mithos incorpora due possibilità di simulazione in una sola struttura potendo utilizzare il verricello reale per riprodurre l’aspetto safety del lavoro, a beneficio dell’operatore del verricello e di tutti i componenti l’equipaggio HEMS-SAR di cabina, e la parte di realtà aumentata che consente all’operatore del verricello di lavorare in un ambiente virtuale, altamente immersivo, che riproduce gli scenari SAR e di emergenza. E’un sistema altamente innovativo, in continua evoluzione, utilizzato per l’addestramento ma anche quale laboratorio per sviluppare e testare le novità che verranno proposte al mercato.
Il MITHOS è un ambiente misto, la cui parte fisica è costituita da un simulacro a dimensioni reali della cabina di un AW189 (che però, grazie al settaggio di numerose telecamere e sensori, riproduce anche le dimensioni delle macchine più piccole AW139 e AW169, in base alle esigenze del cliente) equipaggiato con il verricello e relativo pendant, porta laterale scorrevole e sedili, mentre la parte virtuale è l’ambiente ‘out of window’, cioè gli scenari ed i protagonisti delle missioni simulate, nonché l’ambiente di cabina e cockpit, il tutto visualizzato grazie al visore.
Sistema Mithos: nello schermo a destra è riprodotto ciò che vede l’operatore nel visore
Pur utilizzando dei visori che sono tipicamente di realtà virtuale il livello di fedeltà della riproduzione del mondo reale in quello virtuale è elevatissimo e l’operatore ha la sensazione di essere immerso nello scenario che gli è proposto nel visore, percezione aumentata dall’ascolto di voci e suoni e dalla possibilità di manipolazione virtuale di oggetti e comandi grazie all’utilizzo di un guanto sensoriale; lo spettro di azioni simulabili è molto ampio a copertura di tutte le fasi della missione.
Ad esempio è possibile effettuare il controllo cabina precedente l’apertura in volo del portellone, che è una fase delicata e pericolosa se non compiuta correttamente; il MITHOS prospetta al tecnico verricellista, che ha indossato il guanto ed il visore ed è assicurato al cielo cabina con la imbragatura, una serie di oggetti in 3D comunemente presenti in cabina (zaino medico, zaino di volo, ecc) che devono essere virtualmente toccati e riposti in sicurezza; allo stesso modo deve verificare che le persone a bordo siano vincolate.
La visione è così reale che fa sì che i movimenti dell’operatore all’interno della cabina, così come quelli delle fasi del lavoro con il verricello, siano esattamente proporzionati alla cabina stessa, potendo trovare la maniglia della porta esattamente dove è, il piede trova il predellino con sicurezza.
La verricellata è simulata riproducendo uno scenario realistico, che può essere su terra o su mare, di giorno o di notte, con il sole o con la pioggia, il che consente di sviluppare operazioni normali o speciali oltre a situazioni di emergenza. Le fasi di calata e recupero vedono la presenza simulata del soccorritore, della barella, del cavo del verricello e delle sue oscillazioni; il tutto così realistico da far assumere all’operatore la posizione di lavoro corretta come nella realtà, impugnando il cavo del verricello che non esiste; è possibile leggere sul pendant i metri di cavo in calata e recupero, vedere il soccorritore che si avvicina al suolo, calare e recuperare la barella virtuale ed introdurla in cabina.
Sistema Mithos: due scenari addestrativi riprodotti con la realtà aumentata così come visti dall’operatore nel visore
Oltre ad imparare le procedure e le azioni l’addestramento ha lo scopo di insegnare a lavorare in sicurezza; il singolo operatore può avere acquisito nel tempo delle abitudini non corrette, qui può confrontarsi ed affinare le procedure ed il lavoro di squadra. Ad esempio un malfunzionamento pericoloso che è poco considerato è il cable-failure ( guasto del cavo) all’interno del verricello, evento che porta al bloccaggio del verricello e sovente si tende a forzare sui comandi il suo funzionamento fino alla rottura del cavo; a fronte di questa situazione c’è una procedura attuabile in simulazione.
Altra situazione critica è lo ‘spinning’, cioè l’entrata in rotazione della persona e/o della barella appesa al gancio; in questo caso è possibile riprodurre l’effetto pendolo e rotazione, nonché l’andare in volo al fine di fermare l’azione pericolosa.
Una situazione di emergenza che ci si augura di non dover mai sperimentare è il ‘cable-cutting’, riproducibile molto realisticamente sia nell’attivazione che nel visualizzare le conseguenze, azione che è inserita in un profilo di volo dedicato che rispecchia quello reale, perché difficilmente il cavo si taglia nel corso di un volo tranquillo od in hovering, bensì in presenza di un problema grave quale ad esempio un engines failure.
A breve il MITHOS verrà collegato con uno dei Full Flight Simulator della sala adiacente, dedicati all’addestramento dei piloti, in modo tale che gli equipaggi di volo, piloti e cabin crew, possano ‘volare’ assieme le missioni colloquiando fra di loro, quindi si potrà lavorare anche sul crew resource management. Sia che il MITHOS lavori in configurazione stand-alone o che sia connesso con un FFS sarà sempre presente la figura IOS Instructor Operation Session deputata a creare gli scenari, le emergenze, i malfunzionamenti.
L’Academy ha creato un programma di addestramento dedicato ai medici e infermieri, di conseguenza nella stessa sala che ospita il sistema MITHOS sono state collocate altre strutture, di concezione più tradizionale, dedicate al loro addestramento. Si tratta di un training basico che prevede una prima parte teorica in aula per apprendere che cosa è un elicottero, come vola, cosa si trova a bordo, quali sono le regole Hems italiane ed europee.
Segue la parte pratica per la quale i tools disponibili comprendono una parete attrezzata per l’arrampicata, utile per acquisire dimestichezza con l’equipaggiamento ‘safety’ personale e sul come muoversi su ambiente ostile, fare il montaggio della barella, imbragare il paziente; questo per gli operatori che provengono da una situazione di lavoro in ambiente ospedaliero e devono acquisire conoscenze specifiche per il lavoro sul territorio e con l’elicottero.
Sistema Mithos: modalità di addestramento tradizionale ma svolta in ambiente sicuro e protetto. Sullo sfondo la parete di arrampicata
Un altro strumento di lavoro è il mock-up di un AW169 con il quale il personale viene addestrato ad interagire con l’elicottero, imparare corrette modalità di imbarco e sbarco, movimentazione della barella, l’evacuazione in caso di emergenza, l’eventualità di fumo in cabina, la rimozione delle finestre ed altre situazioni più o meno ricorrenti.
Medici, infermieri e soccorritori possono inoltre provare tutte le manovre con il verricello reale installato sul MITHOS, quindi provare l’entrata e uscita dalla cabina appesi al gancio, calata e recupero, con e senza barella.
E’ previsto anche uno scenario di team-building nel quale l’equipaggio è posto di fronte ad uno scenario impossibile da risolvere rispetto al quale, agendo come squadra, devono riuscire a trovare delle risposte che diano una qualche soluzione anche se non ottimale. In corso ab-initio dura circa cinque giorni, vengono insegnate le ‘non technical skills’, le ‘decision making’, le ‘situational awarness’, il come comunicare.
Se è vero che ad esempio non è possibile fare la stessa identica missione in montagna che fa un operatore nella realtà, ci si avvicina molto e lo si fa con alcuni vantaggi: oltre a riprodurre le già citate situazioni di emergenza, e non le sole, si hanno evidenti vantaggi logistici e di costi.
I clienti possono fare il training ed il recurrent training per tutto il personale in un ambiente protetto in totale sicurezza; si può pianificare l’attività in qualsiasi momento dell’anno, giorno e notte, senza distogliere dal servizio operativo l’elicottero, o senza doverne utilizzare un altro in affiancamento. Tutto ciò riduce il numero delle ore di volo sulla macchina reale, abbattendo i costi ed ottenendo anche un sensibile riduzione dell’impatto ecologico.
Sala Mithos: il mock-up di un AW169
Simulatori di volo per piloti.
I Full Flight Simulators di AW139 AW169 e AW189 sono ospitati nella stessa sala; dimensioni, impatto visivo e loro funzionamento sono simili ad altri in uso nel mondo, essendo ormai una prassi consolidata il loro utilizzo. Occorre dire che Leonardo ha iniziato a sviluppare, circa 15 anni fa, dei data-package necessari alle aziende costruttrici dei simulatori che li vanno ad integrare nei loro apparati, arrivando a fornire tutta la parte di simulazione aderente alla macchina, dal cockpit all’avionica, l’autopilota e tutti i componenti l’elicottero.
Nel frattempo Leonardo ha sviluppato le proprie conoscenze e capacità arrivando a realizzare dei simulatori fatti completamente in home, pur mantenendo la collaborazione con altre aziende. Uno sforzo dettato dalla necessità di simulare il più fedelmente possibile l’elicottero, cosa non del tutto ottenibile con simulatori generici, nati tanto per l’ala fissa che per quella rotante. Quindi Leonardo orienta la tecnologia verso il mondo elicottero, riuscendo a riprodurre specificità del settore: ad esempio riprodurre la vibrazione dell’elicottero è un qualcosa che, seppure non rilevante al 100% nell’addestramento, trasmette quel realismo e quella immersività che ne aumentano il valore percepito.Al momento della visita, marzo 2023, è stato possibile vedere in avanzata fase di assemblaggio due simulatori prodotti in-home su requisiti dell’Aeronautica Militare Italiane e di un’altra Forza Aerea straniera.
Vedute esterna ed interna di Full Flight Simulator per modello AW139
Negli ultimi anni il dipartimento che si occupa dello sviluppo e realizzazione dei simulatori ha affrontato anche la nuova tecnologia della realtà aumentata, il cui primo frutto è il MITHOS che già conosciamo; realizzata la simulazione di volo per il verricello/cabin crew si è passati a realizzare la simulazione per il pilota. Il progetto, denominato VxR Simulator, è stato lanciato nel novembre 2022 ed i primi ‘voli’ sono stati compiuti a fine febbraio 2023. E’ la nuova frontiera della simulazione volo, si tratta di uno strumento di piccole dimensioni, lo spazio di un cockpit biposto (in questo caso di un AW119, in programma lo sviluppo per AW09 e AW109) disegnato per poter essere collocato in una qualsiasi stanza o ufficio alto tre metri, pochi componenti, costi di manutenzione ridotti al minimo, costo globale una frazione di quello di un FFS.
VxR Simulator per modello AW119
Pensato per gli elicotteri più piccoli, un segmento di mercato dove l’utilizzo della simulazione in addestramento può essere utile per aumentare la sicurezza del volo; attualmente sulle macchine piccole il corso viene fatto tutto su elicotteri reali, sfruttando questo sistema si potrà fare un numero di ore di volo reali minimale. Poiché non esiste una normativa specifica per questo tipo di oggetto è stato progettato per ottenere l’equivalente di un EASA FTD level 3 o FAA FTD level 7.
Nella pratica il cockpit è per un singolo pilota, quindi mezza cabina che però nella visione virtuale da la sensazione di avere un pilota al sedile di fianco; i pannelli sono presenti fisicamente ma quando utilizzati con il visore diventano virtuali dando però la sensazione fisica dei comandi. La visione virtuale è globale, tanto che manovrando una virata e guardando al di sopra della propria spalla si ha la visione dell’ambiente circostante come nella realtà.
Veduta parziale della sala Training Manutenzione – in primo piano un AW139
Il training manutenzione.
In aula didattica, o in distance learning, il tecnico impara le questioni teoriche legate alla manutenzione della macchina, per poi fare l’addestramento su elicottero vero o realistico, disponibili per tutti i modelli della famiglia di elicotteri Leonardo; essi sono realizzati con componenti reali, sia in radio, carrelli, impianti idraulici, trasmissione, motore ecc., quindi si possono fare tutte le operazioni di manutenzione che si fanno in hangar.
Il corso ha la durata di due o tre settimane, a seconda della tipologia, e consente al tecnico di imparare ad eseguire l’ispezione giornaliera, i servicing, la 25 ore, la 100 ore, l’annuale, tutte le prove funzionali, sia avioniche che meccaniche e di motore. Superato l’esame pratico finale il tecnico ottiene il suo ‘assessment’ con il quale ottiene dall’ENAC, o da autorità similare di altri Stati (Leonardo Academy è certificata anche dalle autorità statunitense, canadese, australiana ed altre minori), la trascrizione automatica dell’abilitazione.
Dettagli della sala training manutenzione
I corsi sono disponibili sia per la formazione basica che per gli aggiornamenti, sia per l’abilitazione ad ispezioni superiori per le quali il tecnico può imparare a farle in Academy prima di attuarle sulle macchine reali. Questo è un aspetto importante per il cliente perché si riducono i tempi di fermo macchina e non si mette a rischio la macchina stessa. Vi sono poi i laboratori dove si fanno i corsi per riparazioni strutturali, delle pale, ed interventi più specializzati.
In ultimo, ma non ultimo, il simulatore di manutenzione virtuale, strumento che riproduce l’intero elicottero in ogni più piccolo dettaglio, fino alla singola vite in 3D. Esso viene utilizzato per imparare i processi di smontaggio e rimontaggio, per provare a fare quelle manutenzioni che si fanno raramente; ad esempio ogni cinque anni si smonta il serbatoio, azione che può essere simulata in questo ambiente virtuale in modo tale da conoscere le difficoltà ed i passaggi che ci si ritroverà ad affrontare nella realtà.
Sala Training Manutenzione: vengono trattati tutti gli aspetti della manutenzione, da quelli squisitamente tecnici alla preparazione della cellula per la consegna al cliente.
Diagnostic Service Tower: il Digital Service
E’ il settore nel quale un team di analisti con competenze miste, design – ingegneria di supporto – diagnostica, lavorando assieme sviluppano i servizi digitali, il data analytics. Aggregando i dati di migliaia di elicotteri in servizio nel mondo si ottengono dati di enorme valore, che non sono solo statistiche, bensì grazie ad essi i nostri clienti possono efficentare la gestione della flotta, grazie ad analisi predittive può ottimizzare le scorte di parti di ricambio ed i fermi macchina per la manutenzione; altro beneficio è la possibilità di prevenire un guasto e sbarcare un componente prima che si rompa, azione che consente di prepararsi preventivamente per l’intervento, quindi limita il fermo macchina, riduce i costi dell’intervento, previene rischi e danni collaterali. Per le macchine di ultima generazione la stazione diagnostica del Digital Service riceve i dati dei voli e della manutenzione in tempo reale via wi-fi.
FOC – Fleet Operations Centre
E’ una sala operativa, attiva H24 365 giorni anno, che supporta le flotte di elicotteri civili e militari in situazioni di AOG Aircraft On Ground; gli operatori sono raggiungibili tramite Customer Portal, via telefono o email dedicate, e danno risposta immediata al cliente in caso di avaria.
Le persone addette sono ingegneri che hanno fondamentalmente tre competenze diverse: supportare il cliente nell’analizzare i documenti che ha in suo possesso (ad esempio il manuale di manutenzione) e farlo nel momento critico dell’emergenza di un atterraggio forzato; supportarlo nel caso di una emergenza non usuale, ad esempio l’elicottero colpito da un fulmine, evento che può mettere in dubbio la possibilità di proseguire il volo, quindi analizzando i parametri disponibili gli ingegneri possono dare una risposta immediata od attivare un consulto con altri esperti in azienda e decidere la migliore azione da intraprendere; la terza è di natura logistica poiché, essendo collegati in tempo reale con tutti i magazzini nel mondo, a fronte della necessità di un componente qualsiasi si riesce a dare la reperibilità ed un tempo stimato della consegna del pezzo.
Nel mondo vi sono altre due FOC oltre a quella di Sesto Calende: una è ubicata in Gran Bretagna a Yeovil, l’altra negli Stati Uniti a Philadelphia; i tre centri sono collegati fra di loro.
Conclusione.
La domanda di addestramento virtuale è cresciuta così tanto che la Training Academy praticamente non chiude mai. La giornata tipo inizia alle ore 4.00 del mattino con i briefing dei piloti per poi fare attività con i simulatori dalle ore 5.00. L’ultimo volo virtuale della giornata ‘atterra’ alle ore 2.00 della notte successiva, e si rispettano solo quattro giorni di chiusura all’anno.
Al termine del primo anno di attività, nel 2006/2007, i piloti ed i tecnici manutentori formati furono circa 600; negli ultimi quattro anni la media, nella sede di Sesto Calende, oscilla fra i 10.000/12.000 frequentatori, numeri che rispecchiano il livello di tecnologia e prodotto offerto.
Il successo dell’AW139 ha fatto da traino, ma ormai anche le altre macchine hanno conquistato uno spazio importante tanto che, ad esempio, il simulatore di volo dell’AW169 totalizza 5.000 ore volo all’anno. Alla Academy si contano circa 23.000 ore di volo all’anno, alle quali vanno sommate le ore di volo su elicotteri reali presso la ATO di Vergiate che si trova a pochi chilometri.
Altre sedi satellite, più piccole rispetto alla sede di Sesto Calende, sono dislocate negli Stati Uniti a Filadelfia con i simulatori AW139 AW169 AW609, in Malesya con AW139 e AW189 di prossima consegna, in Gran Bretagna e in Polonia. Inoltre vi sono i centri autorizzati in altre parti del mondo: Australia Brasile e Giappone per AW139, Qatar AW139 e AW189, UK AW189, Norvegia HH-101. Complessivamente sono state prodotte oltre 41.000 ore di volo nel 2022.Numeri che testimoniano l’importanza del servizio al cliente post-vendita, supporto e addestramento, tanto da capitalizzare, nel 2022, ben il 37% dei ricavi della divisione elicotteri di Leonardo.
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