Previsioni sulle prestazioni di volo: aspirazioni e realtà

Fridolin Fritz, Innsbruck

Il presente documento è stato consegnato, in occasione del 3° Campionato mondiale di volo a vela RC a Sacramento (USA), ai membri del sottocomitato CIAM per il volo a vela RC, ai funzionari del CIAM che hanno ricoperto il ruolo di membri della giuria durante il Campionato del Mondo, al presidente del CIAM, al segretario tecnico del CIAM e alle squadre F3B interessate all’argomento.

Le enormi differenze di punteggio nella classifica delle prestazioni hanno suscitato malumore e insoddisfazione generale nei confronti della procedura di valutazione aperta. La procedura di valutazione aperta sarebbe poco obiettiva, poiché l’influenza apparentemente dominante delle condizioni meteorologiche sulle prestazioni di volo («lotteria meteorologica») porterebbe a una valutazione delle prestazioni ingiusta, che distorce la realtà dei fatti.

Collegamento logico tra condizioni meteorologiche e prestazioni di volo: il modello di volo, in quanto «generatore di prestazioni» in uno spazio aereo determinato dalle condizioni meteorologiche, fornisce valori prestazionali influenzati dal tempo. Tuttavia, l’entità dell’influenza meteorologica sulle prestazioni di volo è difficilmente individuabile in modo diretto a causa delle numerose altre dipendenze (pilota, condizioni meteorologiche, infrastrutture) e delle relative interdipendenze. Un’osservazione attenta ed esaustiva dello svolgimento della competizione fornisce la chiave per formulare affermazioni quantitative.

I risultati positivi dell’osservazione sono tuttavia possibili solo attraverso metodi di osservazione adeguati al problema. I metodi derivano dal modello di ordine naturale delle strutture che emergono nel processo competitivo (e meteorologico).

I fenomeni meteorologici, intesi come processi di scambio energetico atmosferico, sono determinati da un sistema di fattori influenti estremamente complesso e, dal punto di vista pratico, di difficile comprensione a causa delle loro interazioni.

Il fenomeno attraverso il quale l’atmosfera chiude il proprio ciclo energetico è la turbolenza.

I sistemi di turbolenza, e con essi anche i fenomeni meteorologici, non sono computazionalmente comprensibili in senso deterministico a causa delle innumerevoli variabili che li influenzano.

I fenomeni di questo tipo sono i cosiddetti processi stocastici (casuali), la cui descrizione è possibile esclusivamente con gli strumenti della statistica e del calcolo delle probabilità.

Il tempo ha una struttura statistica.

A causa della dipendenza, almeno parziale, delle prestazioni di volo dalle condizioni meteorologiche, ogni bilancio delle prestazioni presenta una struttura statistica. La casualità dei fenomeni meteorologici implica che ogni singola prestazione debba essere intesa come realizzazione di una variabile casuale, per cui ogni singolo valore di realizzazione si discosta dal valore di prestazione reale (non influenzato dalle condizioni meteorologiche), nella misura in cui le condizioni meteorologiche che determinano la prestazione sono caratterizzate da sistemi di turbolenza più o meno strutturati.

Le affermazioni relative alle variabili casuali diventano tanto più attendibili quanto maggiore è il numero dei risultati delle singole osservazioni su cui si basano (legge dei grandi numeri).

L’entità dell’influenza meteorologica dipende in definitiva da due fattori: 1. la struttura e il contenuto energetico della turbolenza e 2. il numero di passaggi (risultati di prestazione singoli) nella competizione.

La possibilità di un bilanciamento statistico sussiste solo se 1. sono disponibili almeno due prestazioni singole, che 2. devono essere statisticamente utilizzabili (ottenute senza limitazioni di prestazione!).

Poiché le competizioni F3B prevedono solitamente più di due manche, è già possibile ottenere un notevole bilanciamento statistico (vedi diagramma).

Conclusione: l’influenza delle condizioni meteorologiche è certamente notevole quando viene effettuato un solo passaggio, ma diminuisce notevolmente all’aumentare del numero di passaggi valutabili.

Poiché ogni pilota ha la possibilità di effettuare lo stesso numero di voli di valutazione (manovre), tutti rientrano nell’intervallo di variazione delle condizioni meteorologiche prevalenti. Differenze estreme nei punteggi, dovute alle condizioni meteorologiche, sono quindi possibili solo nella misura della dispersione meteorologica (approssimativamente uguale per tutti).

Ogni volo che supera il limite di prestazione di 12 giri viene escluso dall’elaborazione statisticamente corretta.

Se tali voli «troncati» vengono comunque inclusi nel calcolo delle prestazioni (formulazione del giudizio di valore), distorcono il dato relativo alle prestazioni (la distorsione accentua la mancanza di obiettività del giudizio sulle prestazioni).

I giudizi di valore risultano tanto più distorti quanto migliori sono 1. le condizioni meteorologiche medie di volo e quanto più elevate sono 2. le prestazioni del pilota, del suo modello e della sua infrastruttura.

Le circostanze descritte portano alla situazione attuale, in cui oltre il 40–80%, e in singoli casi estremi addirittura il 100% di tutti i concorrenti, volano più di 12 giri. Conseguenza: insoddisfazione; rabbia per la mancanza di possibilità di selezione; la competizione diventa un vuoto e viene portata all’assurdo.

Conseguenze: il «bravo» (quello più performante) viene penalizzato; tanto più quanto migliore è (progressione delle penalità, dispersione delle posizioni in classifica). Si crea una doppia giustizia: ai meno bravi viene concesso il diritto di esprimere appieno (senza limiti) le proprie prestazioni; ai bravi viene negato questo diritto (devono infatti accontentarsi di risultati distorti!). Il principio universalmente valido «uguale diritto per tutti» viene violato! L’influenza delle condizioni meteorologiche viene notevolmente amplificata (il contrario di ciò che si voleva ottenere con l’introduzione della limitazione delle prestazioni!) a causa della riduzione del numero di quei voli che (in quanto «non limitati») potrebbero essere correttamente inclusi nella procedura di valutazione.
Qualsiasi tipo di limitazione delle prestazioni di natura arbitraria e statisticamente ingiustificata va respinta.

A: $\Sigma 170$ 8,00 (0,9 $\hat{=} 11,5 \% \bar{x}$ )

gruppo A (il gruppo dei «poveri»)

B: $\Sigma 170$ 10,00 (0,9 $\hat{=} 9,2 \% \bar{x}$ )

gruppo B (il gruppo dei «bravi»)

AB: $\bar{x} = 9,00$ (1,4 $\hat{=} 15,1 \% \bar{x}$ )

gruppi A e B in sovrapposizione, di conseguenza il campo di prestazione completo da testare

$\Sigma 340$ 9,09 (3,5 $\hat{=} 38,8 \% \bar{x}$ )

il campo di prestazione completo dopo lo spostamento dovuto all’influenza meteorologica
(coefficiente di variazione: 33,3%)

$\Sigma 170$ 7,97 (2,8 $\hat{=} 34,8 \% \bar{x}$ )

gruppo A dopo lo spostamento
(prova 1)

$\Sigma 170$ 10,21 (3,8 $\hat{=} 37,6 \% \bar{x}$ )

gruppo B dopo la dislocazione
(prova 1)

parti dislocate del campo di prestazione originale e non influenzato dalle condizioni meteorologiche
(corsa 1)

il risultato di un’altra prova con lo stesso coefficiente di variazione (prova 2) mostra lo stesso effetto

corsa 1 a confronto con la corsa 2. Sebbene entrambe siano stocastiche, si riscontrano piccole differenze

I gruppi A e B in sovrapposizione

entrambi i gruppi presentano una distribuzione simmetrica!

$\Sigma 340$ 9,09 (3,5 $\hat{=} 38,8 \% \bar{x}$ )

il campo di prestazione completo dopo lo spostamento dovuto all’influenza meteorologica. La parte tratteggiata mostra lo spostamento del solo gruppo B

$\Sigma 170$ 7,97 (2,8 $\hat{=} 34,8 \% \bar{x}$ )

gruppo A dopo lo spostamento
(il nero indica chi è stato soggetto al limite dei 12 giri)

Media distorta 7,92 (2,6 $\hat{=} 33,4 \% \bar{x}$ )

$\Sigma 170$ 10,21 (3,8 $\hat{=} 37,6 \% \bar{x}$ )

gruppo B dopo lo spostamento

coefficiente di variazione meteorologica $
\bar{\sigma}_x = 33,3 \%$

Media distorta 9,39 (2,8 $\hat{=} 30,1 \% \bar{x}$ )