Battle Lab, dove nasce l’Air Combat System di sesta generazione

18 agosto 2021

Inaugurato a Torino nel 2008, il Battle Lab, il cui nome ufficiale è PC2Lab (Product Capability and Concept Laboratory), è un fiore all’occhiello di Leonardo e, in particolare, della Divisione Velivoli, con una missione: supportare, fin dalle primissime fasi di studio di concetto, la progettazione e lo sviluppo di velivoli completamente nuovi, o di nuove configurazioni per aerei già esistenti, nel contesto di un “System of Systems”. Si tratta di una missione fondamentale per svolgere la quale vengono impiegate sofisticate sperimentazioni algoritmiche all’interno di scenari operativi simulati fin nel dettaglio e nei loro aspetti più complessi e mutevoli.

Il Battle Lab è, da questo punto di vista, un ambiente di simulazione speciale, sensibilmente diverso dai più comuni simulatori di scenari tattici. Quanto simulato a Torino, infatti, non serve per il training o per la valutazione dei profili di missione pianificati, ma per verificare le caratteristiche di un velivolo e validarne la conformità al ruolo e agli scenari operativi correnti e futuribili per il quale viene progettato o acquistato. Una sfida enorme. Se pensiamo alla progettazione di un velivolo completamente nuovo, in particolare, o di un suo sistema avionico, sensoristico o di comunicazione, si tratta infatti di creare qualcosa che ad oggi non esiste, basandosi esclusivamente sul requisito operativo e su alcune linee guida.

A tal fine, il Battle Lab è dotato di un ampio database in grado di simulare scenari in qualsiasi parte del globo, con relative condizioni meteo e con la fedele riproduzione di sistemi aerei, navali, terrestri e di guerra elettronica, comprensivi di tutte le loro caratteristiche.

Una volta creato lo scenario tattico, si procede a inserirvi il velivolo da testare, a sua volta “riprodotto” fedelmente con tutti i suoi sensori e sistemi di bordo, così da poterne verificare la rispondenza ai requisiti. Ovviamente, soprattutto nel caso della sperimentazione di nuovi velivoli, si tratta di un processo dinamico che consente, variando i parametri relativi alle possibili e prevedibili caratteristiche di quel velivolo, di effettuare numerosi e diversi esercizi di simulazione. I dettagliati scenari generati sono fonte di una grande quantità di dati e i risultati possono così essere analizzati dai tecnici e dagli ingegneri di Leonardo. Le valutazioni di questi specialisti forniranno poi la base per calibrare i requisiti del velivolo in termini di velocità, capacità di carico, classi di sensori, segnature, etc. e di conseguenza studiare eventuali modifiche da apportare alla configurazione del velivolo nella fase di concepting.

Quella sopra descritta è soltanto la prima fase di design preliminare e sperimentazione dei sistemi che avviene nel PC2Lab: essa vede, infatti, il coinvolgimento di ingegneri, progettisti e di chi è incaricato della definizione dei requisiti, ma non ancora il coinvolgimento dei piloti.

Dal 2020 il Battle Lab di Torino sta attraversando un periodo di rinnovamento, finalizzato a supportare la Divisione Velivoli nella definizione dei nuovi concetti operativi per il futuro sistema di combattimento aereo di sesta generazione. Come noto, al centro del sistema c’è la collaborazione tra il caccia-madre pilotato, la core platform (leader), e i velivoli “gregari” senza equipaggio, noti anche come adjunct, che operano secondo il concetto di Manned/Unmanned Teaming. Il PC2Lab si sta dunque arricchendo di nuove tecnologie soprattutto nell’ambito della realtà virtuale (see through, immersive) e dell’intelligenza artificiale per simulare un approccio del tutto nuovo e che non ha precedenti nella storia aeronautica.

Nato come una sala multimediale in cui era possibile eseguire unicamente simulazioni controllate dagli ingegneri, eseguite con diversi metodi computazionali (N-Run, Metodo Monte Carlo, ecc.) e a diverse velocità, il Battle Lab è stato così “aperto” anche all’integrazione con altri simulatori in modo tale da permettere il coinvolgimento diretto dei piloti. Questo consente loro di validare in prima persona i nuovi concetti, nel modo più realistico possibile, ben prima di avere a disposizione un dimostratore o un prototipo volante. Un approccio completamente diverso da quello tradizionale e che consente di accorciare i tempi e ridurre i rischi dello sviluppo di un programma estremamente complesso come quello dell’Air Combat System di sesta generazione e che ricalca il paradigma di Model Based System Engineering (MBSE).

Ma proprio grazie al Battle Lab è possibile “governare” questa complessità: per esempio, è possibile verificare come e se i piloti sono in grado di gestire il carico di lavoro derivante dalla gestione contemporanea del caccia pilotato e dei diversi adjunct, con l’enorme mole di dati e informazioni annessi, evitando l’overload. Il pilota deciderà quante e quali azioni il gregario può eseguire autonomamente, la simulazione sarà quindi a supporto della definizione del livello di autonomia dell’adjuct rispetto a quanto resta invece sotto il controllo umano.

Definire tempestivamente questi parametri è cruciale poiché essi influiscono direttamente, ad esempio, sull’interfaccia uomo/macchina del leader. In gioco ci sono dettagli importanti come il miglior posizionamento dei comandi, le preferenze per i pulsanti sulle cloche e le manette, le possibili configurazioni dei caschi-visori, il trade-off tra realtà virtuale con strumentazione olografica e schermi touch, nonché la scelta delle informazioni più attinenti da mostrare al pilota in ogni fase della missione.

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