Analisi dell'impatto tecnico ed economico dell'installazione di sistemi di arresto EMAS (Engineered Materials Arresting Systems)

In the last decades, air transport has grown steadily, allowing passengers and cargo to cover long distances in reduced times. The increase in traffic has driven the infrastructural and technological development of airports, alongside the design of more efficient and higher-performing aircraft. In this context, operational safety has become a priority, particularly during the critical phases of takeoff and landing, which are characterized by a high risk of overrun and undershoot, whose impact can be mitigated through Runway End Safety Areas (RESA), although physical or territorial constraints often limit their regulatory dimensions. This work focuses on the technical and economic evaluation of the installation of an EMAS (Engineered Materials Arresting System) as a solution to mitigate the risks arising from an overrun. It is shown how the design can meet the regulatory requirements concerning design, installation, and maintenance, exploring material characteristics, performance capabilities, and the effects on the safety of both the aircraft and its occupants. A classification of EMAS based on the installation context is also proposed, along with a list of standardized tests for design verification. Particular attention is given to the operational safety provided by the arresting system, analyzing the allowable deceleration values to ensure the minimization of potential overrun consequences. From an economic perspective, methodologies for evaluating EMAS and alternative solutions to conform a RESA to regulatory standards are analyzed, including estimates of construction and maintenance costs. Finally, a decision-making model is proposed to support airport operators in defining the most functional and efficient design solution based on various evaluation criteria, following a risk assessment with the inclusion of a new threshold in the risk matrix. The results highlight that EMAS represents a safe, effective, and economically advantageous solution from multiple perspectives.

Negli ultimi decenni, il trasporto aereo è cresciuto costantemente, consentendo a passeggeri e merci di percorrere lunghe distanze in tempi ridotti. L’aumento del traffico ha promosso lo sviluppo infrastrutturale e tecnologico degli aeroporti, parallelamente alla progettazione di velivoli più performanti ed efficienti. In questo contesto, la sicurezza operativa è diventata prioritaria, soprattutto nelle fasi critiche di decollo e atterraggio, caratterizzate da un elevato rischio di overrun e undershoot, il cui impatto può essere mitigato tramite le Runway End Safety Areas (RESA), sebbene vincoli fisici o territoriali ne limitino spesso le dimensioni normative. Questo lavoro si concentra sulla valutazione tecnica ed economica dell’installazione di un sistema di arresto EMAS (Engineered Materials Arresting System) come soluzione per mitigare i rischi derivanti da un overrun. Si dimostra come la progettazione possa rispondere ai requisiti normativi relativi alla progettazione, all’installazione e alla manutenzione, approfondendo le caratteristiche dei materiali, le capacità prestazionali e gli effetti sulla sicurezza di velivolo e occupanti. Viene inoltre proposta una classificazione degli EMAS secondo il contesto di installazione e un elenco di prove normalizzate per la verifica progettuale. Particolare attenzione è rivolta alla sicurezza operativa offerta dal sistema d’arresto, indagando sui valori di decelerazione ammissibili per garantire la minimizzazione delle conseguenze potenziali di un overrun. In ambito economico, si analizzano le metodologie di valutazione di un EMAS e delle alternative progettuali per conformare una RESA agli standard normativi, includendo stime dei costi di realizzazione e gestione. Infine, viene proposto un modello decisionale a supporto dei gestori aeroportuali nella definizione della soluzione progettuale più funzionale ed efficiente sulla base di vari criteri di valutazione, a seguito di una valutazione del rischio con l’inserimento di una nuova soglia nella matrice di rischio. I risultati evidenziano come l’EMAS rappresenti una soluzione sicura, efficace ed economicamente vantaggiosa sotto molteplici punti di vista.