Come si muove un aereo: imbardata, beccheggio e rollio

Quando si parla di volo, è facile immaginare un aereo  che si solleva da terra e vola in avanti. Ma la realtà è molto più complessa: un aereo si muove in un mondo tridimensionale e, per poter volare in modo sicuro e controllato, deve essere in grado di ruotare lungo tre assi principali. Queste rotazioni avvengono sempre attorno al baricentro dell’aereo, ovvero il punto medio della massa complessiva.  Quando si parla di volo, è facile immaginare un aereo che si solleva da terra e vola in avanti. Ma la realtà è molto più complessa: un aereo si muove in un mondo tridimensionale e, per poter volare in modo sicuro e controllato, deve essere in grado di ruotare lungo tre assi principali. Questa complessità rende il volo particolarmente difficile da comprendere per la mente umana, perché non siamo abituati a muoverci in un sistema tridimensionale. Nella vita quotidiana, i nostri spostamenti avvengono quasi esclusivamente su un piano orizzontale: camminiamo, corriamo, guidiamo – ma raramente ci muoviamo “verso l’alto” o “verso il basso” in modo attivo e controllato. Per questo motivo, concetti come beccheggio, rollio e imbardata possono risultare astratti o controintuitivi, alimentando ansie e paure legate al volo. Vediamo insieme quali sono questi tre assi e cosa significano per il comportamento dell’aereo in volo.

1. Asse di imbardata (Yaw) - L'asse della direzione

L’imbardata  è il movimento dell’aereo attorno all’asse verticale, immaginabile come una linea che attraversa l’aereo dalla parte inferiore a quella superiore, passando per il centro di gravità. Questo movimento fa “girare” l’aereo a destra  o a sinistra, come se “torcesse” su se stesso. È il movimento più simile a quello che compiamo girando un’automobile: non a caso, molti studenti lo apprendono più rapidamente. A controllare l’imbardata è il timone, una superficie mobile situata sulla deriva verticale della coda. Il timone viene azionato tramite pedali, e consente di spingere la coda dell’aereo lateralmente, modificando l’orientamento della prua. Tuttavia, il timone non viene utilizzato per curvare in volo: farlo potrebbe causare una pericolosa perdita di portanza (stall). La virata vera e propria si effettua infatti combinando rollio e imbardata.

L’imbardata si ottiene agendo sul timone di direzione, una superficie mobile situata sulla deriva verticale della coda dell’aereo. Il pilota controlla il timone tramite due pedali posti ai piedi. Premendo il pedale destro, il timone si orienta verso destra, causando una maggiore resistenza aerodinamica da quel lato e facendo così ruotare la prua dell’aereo verso destra. Premendo il pedale sinistro, il processo avviene in senso opposto e la prua ruota verso sinistra. Questo movimento non inclina l’aereo, ma fa ruotare la sua prua a destra o a sinistra sul piano orizzontale, come quando si gira il volante di un’auto.

2. Asse di beccheggio (Pitch) - L'asse del "su" e "giù"

Il beccheggio è il movimento dell’aereo attorno a un asse laterale, che va da una semiala all’altra. Si può immaginare come un movimento di “annuire” della prua, su e giù. È ciò che differenzia in modo più evidente un velivolo da qualsiasi altro mezzo terrestre. Questo asse è chiamato anche asse trasversale o laterale, ed è sempre perpendicolare all’asse longitudinale dell’aereo, indipendentemente dalla forma o dall’inclinazione delle ali. Il controllo del beccheggio avviene tramite l’elevatore, una superficie mobile posta sullo stabilizzatore orizzontale della coda. Quando il pilota alza l’elevatore, si crea una maggiore portanza sulle ali e minore sulla coda, facendo salire il muso dell’aereo. Al contrario, abbassando l’elevatore si incrementa la portanza sulla coda, e il muso si abbassa. Già nel 1903, il primo aereo a volare con successo – il Wright Flyer dei fratelli Wright – possedeva un elevatore, a dimostrazione di quanto il concetto di beccheggio fosse compreso fin dagli albori dell’aviazione.

Il beccheggio si controlla tramite gli elevatori (o piani di quota), situati nella parte posteriore dell’aereo, sulla coda.

• Quando il pilota tira la cloche verso di sé, gli elevatori si alzano, creando una forza aerodinamica che spinge la coda verso il basso: il muso dell’aereo si alza.
• Quando il pilota spinge la cloche in avanti, gli elevatori si abbassano, la coda sale e il muso scende.

3. Asse di rollio (Roll) - L'asse dell'inclinazione

Il rollio è il movimento che fa inclinare l’aereo attorno al suo asse longitudinale, ovvero la linea immaginaria che corre dal muso alla coda. Si manifesta quando un’ala si alza e l’altra si abbassa. Questo tipo di movimento è cruciale per eseguire le virate. A controllarlo sono gli alettoni, superfici mobili poste sulla parte esterna del bordo di uscita delle ali. Gli alettoni funzionano in modo opposto: quando uno si alza, l’altro si abbassa. Questo crea una differenza di portanza tra le due ali, causando l’inclinazione dell’aereo. Negli aerei più grandi, al posto degli alettoni o in aggiunta, si possono usare spoiler (interruttori del flusso d’aria) che si trovano più al centro dell’ala. Gli spoiler modificano la forma dell’ala, riducendo localmente la portanza e favorendo virate più rapide. I fratelli Wright furono tra i primi a comprendere l’importanza del rollio. Studiando il volo degli uccelli e sfruttando la loro esperienza con le biciclette, svilupparono un sistema chiamato “wing warping” per deformare le ali e controllare il rollio. Questo fu un passaggio chiave nella nascita del volo controllato.

Il rollio è controllato tramite gli alettoni, superfici mobili situate sul bordo d'uscita delle ali. Quando il pilota sposta lateralmente la cloche:

• l'alettone su un'ala si alza, riducendo la portanza su quell'ala;
• l'alettone sull'altra ala si abbassa, aumentando la portanza su quell'ala.

Questa differenza di portanza tra le due ali genera una coppia che fa ruotare l'aereo attorno al suo asse longitudinale, inclinando l'aereo verso il lato dell'alettone sollevato. Durante il rollio, può verificarsi un fenomeno chiamato imbardata inversa: l'ala che si abbassa (con l'alettone sollevato) genera più resistenza, causando una leggera rotazione del muso dell'aereo nella direzione opposta alla virata desiderata. Per contrastare questo effetto, il pilota utilizza il timone di direzione, agendo sui pedali, per coordinare la virata.

Perché è importante conoscere questi assi

Un pilota  deve padroneggiare il controllo di rollio, beccheggio  e imbardata  per governare un aereo in sicurezza. Le tre superfici di controllo – alettoni, elevatore e timone – agiscono sui tre assi principali  per orientare l’aereo nello spazio. Vediamo in sintesi una spiegazione di questi tre "movimenti" dell'aereo.

Conoscere questi principi è fondamentale per chi sogna di volare e per chi vuole capire davvero come funziona il volo.

Quando l’aereo si muove: cosa sentono i passeggeri?

Durante un volo di linea, l’aereo compie continui micro-movimenti per mantenere stabilità, rotta e assetto. La maggior parte di questi passaggi è impercettibile ai passeggeri. Tuttavia, in alcune fasi come decollo, atterraggio, virate o in presenza di turbolenza, alcuni movimenti diventano percepibili e possono generare sensazioni più o meno intense. I movimenti principali sono tre: beccheggio, rollio e imbardata.

Beccheggio: la sensazione di salire o cadere

Il beccheggio è il movimento che fa alzare o abbassare il muso dell’aereo. Si verifica attorno all’asse trasversale (da ala a ala).

Quando si sente:

• Durante il decollo (salita) o l’atterraggio (discesa)
• In caso di turbolenze verticali o cambi di quota

Sensazione percepita:
I passeggeri avvertono una spinta verso il sedile quando il muso si alza, e una leggera sensazione di “caduta nello stomaco” quando il muso si abbassa rapidamente, come sulle montagne russe. Nei casi più bruschi, può generare un momentaneo disorientamento o una leggera ansia nei più sensibili.

Rollio: l’aereo si inclina lateralmente

Il rollio è la rotazione attorno all’asse longitudinale (dal muso alla coda) e si manifesta con l’inclinazione laterale dell’aereo, tipica durante le virate.

Quando si sente:

• Nelle curve (ad esempio in auto)
• Durante turbolenze laterali o virate improvvise

Sensazione percepita:
Il passeggero sente il corpo leggermente spinto di lato, come quando si curva in auto. Di solito è un movimento morbido e graduale, ma se la virata è secca o si è seduti lontano dal centro dell’aereo, può generare una sensazione di instabilità o fastidio. Nei soggetti predisposti può contribuire alla cinetosi (mal d’aria).

Imbardata: la rotazione del muso a destra o sinistra

L’imbardata è la rotazione attorno all’asse verticale e fa sì che il muso dell’aereo punti verso destra o sinistra senza cambiare l’inclinazione.

Quando si sente:

• In presenza di vento laterale
• Se la virata non è ben coordinata tra timone e alettoni
• Durante manovre correttive in turbolenza

Sensazione percepita:
In genere è un movimento poco evidente. Quando si verifica in modo marcato, i passeggeri possono percepire una leggera “scivolata laterale” o uno sbandamento, come se l’aereo perdesse momentaneamente l’aderenza. In casi rari, può generare un breve senso di disorientamento. La maggior parte dei movimenti dell’aereo è naturale e controllata dai piloti o dai sistemi automatici. Tuttavia, per chi ha una sensibilità maggiore o paura di volare, comprendere cosa succede e perché può aiutare a ridurre l’ansia. Le sensazioni percepite sono fisiologiche e, nella quasi totalità dei casi, non indicano alcun problema reale.

Stabilità in volo: tutti i sistemi che migliorano il comfort a bordo

Gli aerei di linea moderni sono progettati per offrire un volo il più possibile stabile e confortevole, anche in presenza di condizioni atmosferiche variabili. Esistono diversi sistemi e strumenti di bordo pensati appositamente per ridurre le sensazioni percepite dai passeggeri durante movimenti come beccheggio, rollio e imbardata:

Fly-by-wire e sistemi di stabilizzazione automatica

I comandi di volo non sono più trasmessi meccanicamente, ma elettronicamente tramite computer (sistema fly-by-wire).
Questi sistemi intervengono continuamente per correggere micromovimenti indesiderati e mantenere l’aereo in assetto stabile, spesso senza che i piloti debbano intervenire direttamente.

Smorzatore di imbardata (Yaw Damper)

È un sistema automatico che corregge in tempo reale le oscillazioni dell’asse verticale, specialmente nei jet con ali a freccia (come i Boeing e Airbus).
Serve a eliminare il fenomeno del "Dutch Roll", una fastidiosa oscillazione combinata tra imbardata e rollio, migliorando comfort e stabilità.

Pilota automatico

Il pilota automatico mantiene la traiettoria e l’assetto dell’aereo in modo preciso e fluido.
Grazie a questo sistema, i movimenti sono più graduali, evitando cambi di direzione bruschi che potrebbero disturbare i passeggeri.

Sistemi di gestione della turbolenza

Alcuni aerei (come il Boeing 787) sono dotati di sistemi che anticipano o assorbono gli effetti della turbolenza leggera e moderata, agendo sugli alettoni, gli stabilizzatori e altri controlli per “ammorbidire” i movimenti.
Questo riduce notevolmente le sensazioni di sobbalzo o vuoto allo stomaco.

Progetto aerodinamico avanzato

La forma delle ali, la disposizione dei motori, la flessibilità strutturale e il bilanciamento dei pesi contribuiscono a smorzare naturalmente rollio e beccheggio. Aerei come l’Airbus A350 o il Boeing 787 sono progettati per assorbire meglio le turbolenze rispetto ai modelli più vecchi.

Virate coordinate e tecniche di pilotaggio

I piloti sono addestrati a effettuare virate coordinate, cioè manovre in cui rollio e imbardata si bilanciano per ridurre le sensazioni di scivolamento laterale. Anche la gestione di salita e discesa viene fatta con cura per minimizzare le variazioni di beccheggio e non creare fastidio ai passeggeri.

In sintesi

• Tre assi, tre movimenti
  L’aereo si muove nello spazio tridimensionale ruotando attorno a tre assi principali: verticale (imbardata), trasversale (beccheggio), longitudinale (rollio).
• Imbardata: rotazione della prua destra/sinistra
  Controllata dal timone sulla coda e azionata tramite pedali, serve a orientare la direzione ma non a curvare. Può provocare leggere sensazioni di scivolamento laterale.
• Beccheggio: movimento su/giù del muso
  Controllato dagli elevatori in coda. Il muso sale o scende influenzando la sensazione di "spinta" o "vuoto allo stomaco", soprattutto in decollo, atterraggio o turbolenza.
• Rollio: inclinazione laterale dell’aereo
  Controllato dagli alettoni sulle ali. Fondamentale per le virate, può generare sensazioni simili a una curva in auto o contribuire al mal d’aria.
• Sensazioni a bordo
  In volo normale i movimenti sono minimi e ben gestiti, ma in alcune fasi (virate, turbolenza, cambio quota) possono essere percepiti come fastidiosi da passeggeri sensibili.
• Coordinazione tra movimenti
  Le manovre corrette combinano rollio e imbardata per ottenere virate fluide e sicure, evitando scivolamenti e sbandamenti.
• Sistemi Fly-by-wire
  I comandi digitali correggono automaticamente piccoli movimenti, stabilizzando l’aereo e migliorando il comfort.
• Smorzatore di imbardata (Yaw Damper)
  Riduce le oscillazioni involontarie (es. Dutch Roll), evitando movimenti fastidiosi e mantenendo il volo stabile.
• Gestione della turbolenza e progetto aerodinamico
  Struttura flessibile e sensori attivi (in aerei come Boeing 787 o Airbus A350) aiutano ad assorbire le turbolenze prima che vengano percepite a bordo.
• Tecnica di pilotaggio e pilota automatico
  I piloti effettuano virate coordinate e gestiscono beccheggio graduale, spesso supportati dal pilota automatico per mantenere assetto e rotta con fluidità.