Cos’è lo scramble? La fisica dietro l’intercettazione aerea – Come due Eurofighter hanno scortato un volo d’emergenza a Fiumicino

Lo scorso 23 febbraio, un aereo di linea American Airlines in rotta da New York a Delhi ha dovuto cambiare il proprio piano di volo a seguito di una segnalazione di un presunto ordigno esplosivo a bordo, richiedendo un atterraggio d’emergenza all’aeroporto di Roma-Fiumicino. Due caccia Eurofighter Typhoon dell’Aeronautica Militare italiana, decollati dalla base di Grosseto (4° Stormo), hanno intercettato e scortato il velivolo in sicurezza. Sebbene l’allarme si sia risolto senza ulteriori conseguenze, l’episodio offre l’opportunità di approfondire il funzionamento della procedura di “scramble” e di esaminare, da un punto di vista fisico, gli aspetti chiave di un’intercettazione aerea.

La procedura di scramble

La parola inglese scramble significa letteralmente “arrampicarsi velocemente” o “muoversi in fretta” e in ambito aeronautico descrive il decollo immediato di caccia intercettori in risposta a una potenziale minaccia alla sicurezza dello spazio aereo. Nel caso in questione, l’ordine di decollo è stato impartito dal CAOC (Combined Air Operation Centre) di Torrejon, in Spagna, struttura NATO responsabile della sorveglianza aerea nell’area, che ha allertato l’11° Gruppo Difesa Aerea Missilistica Integrata (D.A.M.I.) di Poggio Renatico.

Il pilota militare riceve l’ordine di scramble e, nel giro di pochi minuti, sale a bordo del caccia Eurofighter. Una volta in aria, il velivolo accelera verso la quota e la rotta necessarie per intercettare l’aereo sospetto, guidato dai controllori di terra che utilizzano radar a lungo raggio e sistemi di difesa aerea integrata con gli altri paesi NATO.

Sorveglianza aerea e fisica del radar

Funzionamento del radar

La sorveglianza dello spazio aereo si basa in gran parte su sistemi radar (acronimo di RAdio Detection And Ranging). I radar inviano impulsi elettromagnetici ad alta frequenza (generalmente in banda L, S, C o X, a seconda dell’applicazione) e ricevono l’eco di ritorno riflesso dagli oggetti che incontrano nel loro raggio d’azione.

• Principio di base: l’onda radio che colpisce un aereo viene parzialmente riflessa in tutte le direzioni. Una frazione ritorna verso l’antenna trasmittente, consentendo di calcolare la distanza (misurando il tempo impiegato dal segnale a tornare) e la velocità radiale (grazie all’effetto Doppler, per cui la frequenza di ritorno risulta leggermente diversa se l’aereo si avvicina o si allontana dal radar).
• Copertura: i radar a lungo raggio utilizzati per la difesa aerea possono raggiungere distanze di diverse centinaia di chilometri, a seconda della potenza e delle condizioni atmosferiche.
• Identificazione: oltre al segnale radar primario, i controllori usano anche il radar secondario (SSR, Secondary Surveillance Radar), che interroga il transponder dell’aereo. Il velivolo civile risponde fornendo dati come quota, rotta e codice identificativo. In caso di sospetto o emergenza, però, l’identificazione può essere poco chiara o perfino assente, e si ricorre all’intervento di caccia intercettori.

Fasi dell’intercettazione

1. Individuazione e allerta
   Il Centro di Controllo (CAOC di Torrejon) riceve la notifica che un aereo ha deviato dal piano di volo o che esiste una potenziale minaccia (per esempio, la segnalazione di un ordigno). L’Aeronautica Militare italiana, inserita nel sistema integrato NATO, riceve l’ordine di far decollare uno o più velivoli intercettori.
2. Decollo e salita rapida (scramble)
   Gli Eurofighter Typhoon decollano dalla base militare più vicina all’aereo da intercettare (in questo caso Grosseto) con la massima urgenza. Questa fase coinvolge concetti fisici quali:
   • Potenza motrice e afterburner: i motori turbofan dell’Eurofighter possono attivare l’afterburner (postbruciatore), in cui viene iniettato carburante aggiuntivo nel getto di scarico per aumentare spinta e velocità.
   • Accelerazione: la spinta aggiuntiva consente al caccia di raggiungere velocità elevate (anche oltre Mach 2, in aria libera) e di ridurre al minimo il tempo necessario per raggiungere la quota prestabilita.
3. Intercettazione e identificazione
   I caccia si dirigono verso la posizione dell’aereo da controllare, guidati dai radar di terra o satelliti. Qui intervengono:
   • Coordinate e correzione di rotta: i vettori di velocità dei caccia vengono costantemente aggiustati in base alle informazioni del sistema di difesa aerea; si tratta di semplici ma continue applicazioni delle leggi del moto (accelerazione, velococità e posizione) con misure di tempo e distanza.
   • Comunicazioni e ingaggio visivo: una volta in vista dell’aereo, i piloti degli Eurofighter stabiliscono un contatto radio o visivo per garantire che il velivolo segua le indicazioni fornite dalle autorità.
4. Scorta all’atterraggio
   Quando la situazione lo richiede, i caccia scortano il velivolo civile fino all’aeroporto designato per l’atterraggio di emergenza. Da un punto di vista prettamente fisico:
   • Formazione di volo: i due Eurofighter volano a una quota e a una distanza tali da non disturbare il traffico aereo, ma abbastanza vicini da poter intervenire rapidamente in caso di necessità.
   • Gestione dell’assetto: mantenere una formazione stabile richiede un continuo bilanciamento tra forze aerodinamiche (portanza, resistenza aerodinamica, spinta) e controllo dell’assetto del velivolo (angolo di attacco, inclinazione laterale, etc.).
   • Controllo della velocità: i caccia devono talvolta ridurre la velocità rispetto a quella massima consentita dalle loro performance per volare alla stessa andatura dell’aereo di linea, più lento ma più pesante.

Aspetti fisici del volo supersonico e subsonico

Gli Eurofighter sono velivoli in grado di superare la barriera del suono (Mach 1, circa 1234 km/h a livello del mare a 15 °C). L’uso dell’afterburner e la configurazione aerodinamica delta-canard permettono al Typhoon di avere un’elevata spinta, manovrabilità e un basso rapporto peso/potenza.

• Onde d’urto: quando un aereo supera la velocità del suono, genera un’onda d’urto percepita a terra come un bang sonico. Per ragioni di sicurezza e disturbo, i piloti in scramble cercano di mantenere velocità subsoniche su aree densamente popolate, a meno che non vi sia un’urgenza che giustifichi il volo supersonico.
• G-forze: nelle repentine manovre di intercettazione, i piloti e la struttura del velivolo subiscono accelerazioni che possono raggiungere diversi g (dove 1 g = 9,81 m/s²). Gli Eurofighter sono progettati per sostenere carichi elevati, anche fino a +9 g in manovra.

Dal volo stratosferico al controllo satellitare

Interessante notare come lo spazio aereo “militare” si collochi tra la troposfera e la stratosfera, mentre l’orbita bassa terrestre (LEO, Low Earth Orbit) inizia attorno ai 160 km d’altezza, ben oltre la quota operativa di qualsiasi aereo. Tuttavia, sistemi satellitari di comunicazione e osservazione terrestre sono spesso parte integrante del controllo dello spazio aereo: i segnali GPS/Galileo aiutano nella navigazione e i satelliti spia/ricognitori possono fornire informazioni aggiuntive su possibili minacce.

Impatto sulla vita quotidiana

L’episodio del 23 febbraio 2025 dimostra l’efficienza del sistema integrato di difesa aerea della NATO, in cui ogni Paese membro vigila costantemente per garantire la sicurezza del traffico aereo civile. Dal punto di vista fisico, un’operazione di scramble racchiude molteplici principi: l’utilizzo delle onde elettromagnetiche per la localizzazione radar, la dinamica del volo subsonico e supersonico, la gestione delle forze aerodinamiche e l’uso intensivo di tecnologie di comunicazione e posizionamento satellitare.

Queste stesse tecnologie e conoscenze derivano in parte dalla ricerca aerospaziale e dal più ampio contesto scientifico che include l’astronomia e la fisica delle alte quote. È un esempio concreto di come i progressi nel campo aerospaziale, dallo studio dell’atmosfera fino all’orbita bassa terrestre, abbiano un impatto diretto sulla sicurezza e sulla vita quotidiana di tutti noi.

Stefano Camilloni