Protezioni degli imbraghi: quando la certificazione non basta 

Da una ricerca invernale sulla sicurezza passiva delle sellette ad un software che zoppica ma, nonostante le stampelle, ad oggi rappresenta la soluzione più avanzata disponibile sul mercato. 

Parte 1 

Prima di iniziare la lettura di questo articolo dedicato alla protezione degli imbraghi, vorrei porti una serie di domande tanto semplici quanto fondamentali.

1) Quanto ti protegge realmente il tuo imbrago in caso di impatti più o meno severi?

2) È più efficace negli impatti a bassa energia o in quelli ad alta energia?
(Sì, è normale chiederselo: esistono imbraghi che lavorano meglio sugli impatti ad alta energia e altri che rispondono meglio su impatti a bassa energia?)

3) Saresti in grado di leggere e interpretare correttamente un grafico di un drop test?
(I drop test sono le prove utilizzate per certificare il livello di protezione degli imbraghi.)

Rilancio quindi la domanda in modo ancora più diretto:
Sei davvero in grado, osservando un grafico di un drop test, di comprendere quanto e che tipo di protezione un imbrago è in grado di offrire?

Fino a un mese fa, avrei risposto con assoluta onestà: io no.
Ed è proprio da questa consapevolezza che tutto è iniziato.

Buona lettura.

Come accade ormai da diversi anni, anche questo inverno mi sono immerso in quella che definisco la mia ricerca invernale: un periodo di studio, analisi e approfondimento su un tema specifico legato alla sicurezza nel parapendio. È un appuntamento che cade quasi sempre a dicembre, quando l’attività di volo rallenta e diventa possibile dedicare tempo a ciò che spesso, durante la stagione, rimane sullo sfondo.

Quest’anno, però, non immaginavo minimamente quanto questa strada si sarebbe rivelata lunga, complessa e, per certi versi, avventurosa.

Negli anni passati avevo già affrontato temi delicati: 

- il problema legato alla maniglia dell’emergenza,

- i tassi di caduta (reali) dei paracaduti di soccorso,

- il progetto LOS: le modalità e la sequenza non ottimale o non ottimizzata di apertura del paracadute di soccorso.

In una di queste ricerche ero rimasto particolarmente “sconvolto” dalla poca efficacia reale di alcune protezioni degli imbraghi: non tanto in termini di certificazione, quanto in relazione alla protezione verso il corpo umano, alla sua poca compatibilità con la nostra biomeccanica e alla sconvolgente verità relativa alle reali dinamiche di un impatto.

Un lavoro più complesso del previsto 

Quando ho iniziato questa ricerca, pensavo di dover scrivere soltanto qualche riga di codice per far analizzare ad un software dedicato i grafici dei drop test delle protezioni. Oggi, a lavoro quasi ultimato, mi rendo conto che quel “semplice compito” si è trasformato in un viaggio molto più complesso e rivelatore di quanto immaginassi.

Il software (PgHII - Paragliding Harness Impact Index), sviluppato contestualmente alla ricerca, ad oggi può leggere e interpretare i drop test del protocollo EN 1651, e questo già di per sé è un enorme passo avanti. Ma in termini di valori realmente utili ai piloti — cioè informazioni concrete sulla protezione passiva che le nostre sellette offrono — abbiamo appena scalfito la punta dell’iceberg.

Il software è da intendersi come un “kick-off”, un calcio d’inizio. Serve a dare un senso ai dati disponibili, ma non sostituisce i modelli biomeccanici complessi che simulano il corpo umano in caso d’impatto. Quei modelli esistono, certo, ma sono troppo sofisticati, difficili da usare e poco accessibili: strumenti troppo complessi per l’utente medio, pensati più per ingegneri che per piloti.

Prima di parlare del traguardo, ritengo sia importante raccontare come siamo arrivati fin qui, e qual è il vero messaggio dietro a questo articolo.

La storia

Tutto è cominciato poco più di un mese fa. Ho raccolto informazioni come sempre: materiali online, relazioni, testimonianze, documenti tecnici, da quelli più datati a quelli più recenti. Ho cercato anche riferimenti normativi, ricordandomi rapidamente di un ostacolo ben noto: le norme EN non sono pubbliche, consultarle richiede acquisti costosi, un limite reale per chiunque voglia fare ricerca indipendente.

Eppure, contro ogni aspettativa, i dati reperiti online apparivano coerenti e plausibilmente affidabili; nel complesso, il quadro risultava sorprendentemente sensato. Su questa base ho elaborato un primo articolo.

Dopo un analisi da parte di persone competenti, il verdetto finale: Poiche privo di fondamenta scientifiche, non pubblicabile.

E qui è iniziata davvero la parte interessante!

Il feedback come punto di partenza

Ho preso quel giudizio come un feedback positivo: la conferma che il tema era complesso e che richiedeva ancora molto più studio. Così ho continuato a cercare, ad approfondire, a confrontarmi. Ed è in questa fase che ho scoperto un gruppo di piloti che stava già discutendo apertamente di quello che oggi appare come uno dei punti più delicati della sicurezza passiva delle sellette di parapendio: le protezioni degli imbraghi.

Il nodo centrale è uscito a causa delle protezioni negli imbraghi da gara

Oggi sappiamo che esistono imbraghi da competizione certificati con protezioni minime. Imbraghi che superano regolarmente i test previsti dal protocollo EN 1651 (in particolare il test di assorbimento dell’energia delle protezioni, il cosiddetto drop test), ma che nella realtà operativa hanno mostrato limiti preoccupanti.

È lecito chiedersi se questi imbraghi non siano stati progettati in maniera specifica per superare il test di certificazione, utilizzando il minimo spessore per risultare aerodinamicamente ottimizzati, overo favorendo la prestazione (che evidentemente i piloti comprano) ma sacrificando di fatto la sicurezza (di cui solitamente ce ne accorgiamo quando ormai è troppo tardi!).

Diversi inconvenienti – anche apparentemente banali, come una semplice “culata” in atterraggio – con questo tipo di protezione hanno prodotto conseguenze gravi: schiacciamenti vertebrali, lesioni alla colonna. E la cosa più inquietante è che, in molti casi, la protezione appariva esternamente intatta. Tanto intatta che, sottoposta nuovamente a un drop test, probabilmente avrebbe superato ancora il test di certificazione.

Il fraintendimento concettuale della certificazione

Qui nasce un equivoco profondo e strutturale. Il drop test viene spesso interpretato come una garanzia diretta di protezione del corpo umano. In realtà, non è mai stato concepito per questo scopo.

Il test nasce come riferimento comparativo, non come modello biomeccanico. È un criterio burocratico, normativo, necessario per stabilire uno standard minimo condiviso, ma non descrive ciò che accade realmente al corpo del pilota durante un impatto.

Senza dover necessariamente citare altri esempi storici di certificazioni basate su modelli semplificati, emerge chiaramente il rischio di utilizzare un singolo parametro (in questo caso l’accelerazione misurata su un corpo rigido) come discriminante assoluto per la certificazione quindi sicurezza reale del pilota.

Pensare che questo test, da solo, possa dirci qualcosa di affidabile sulla protezione della colonna vertebrale umana è illusorio e fuorviante.

EN 1651: Un test necessario, ma non sufficiente

Sia chiaro: il drop test è necessario. Senza di esso, il mercato sarebbe privo di qualsiasi riferimento oggettivo. Tuttavia, è altrettanto chiaro che non è sufficiente per valutare la reale efficacia delle protezioni, soprattutto negli imbraghi ad alte prestazioni, dove spessori ridotti e rigidità elevate giocano un ruolo determinante.

È proprio su questo punto che si è aperta la riflessione generale:
👉 cosa accade quando una protezione supera il drop test, ma trasferisce comunque prima di deformarsi e assorbire energia carichi critici alla colonna vertebrale del pilota?

Questo è il punto cruciale che ha portato alcuni piloti esperti, da anni utilizzatori di sellette ad alte prestazioni, a dichiarare di rifiutare prodotti estremamente performanti ma privi di una protezione passiva realmente efficace, soprattutto nei casi di impatti a basso carico.

Fase 2: quando il problema incontra le persone giuste

Detto, fatto! Quando inizi a confrontarti con le persone giuste, quelle da cui ti senti ispirato, tutto diventa più semplice — semplice, non banale.

Le informazioni iniziano a fluire con una naturalezza sorprendente. Non sei più costretto a:

• formulare da solo il problema,

• inseguire una soluzione isolata,

• chiederti continuamente se ciò che stai facendo abbia davvero senso.

Il processo cambia forma:
le riflessioni diventano formule matematiche, le formule diventano simulazione, la simulazione restituisce risultati, e i risultati alimentano nuove domande. Loro lo fanno con le mie riflessioni, io con le loro. È uno scambio continuo, un dialogo tecnico che assomiglia più a un laboratorio aperto che a un flusso lineare di lavoro. Alcune informazioni girano su canali pubblici, altri su canali privati, ma la cosa più bella è che i risultati sia che essi siano positivi che negativi sono stati sempre condivisi con tutti senza alcun tipo di censura. Forse quest’ultima cosa è quella che apprezzo di più di questo gruppo di appassionati. 

Nasce così una sorta di concerto di sigle, numeri e valori limiti:

Jerk, Jolt, DRI, DRI_EN, DRI_BIOM, FAR, LEAI‑t, LEAI‑g, Jerk‑T, HIC, SIC, SICeq, gP, gPT… soltanto per citarne alcune.

Ogni “sviluppatore” ha un suo indice preferito, ognuno ha una sua visione delle cose. Ma ciascuno è mosso dalla voglia di trovare un qualcosa che attualmente manca alla norma, un metodo di calcolo un valore di riferimento che “ha senso per il nostro corpo”.
E’ proprio in questo continuo confronto che avviene qualcosa di interessante: ogni incoerenza teorica o tecnica, ogni risultato rifiutato non è un fallimento, ma un passo avanti. Un segnale che indica dove scavare, cosa raffinare, quali assunzioni rimettere in discussione.

È così che la conoscenza prende forma: non come verità assoluta, ma come strumento da implementare nel prossimo calcolo, nella prossima simulazione, nel prossimo modello.

E ora?

E ora che avete capito il background delle ricerche è arrivata l’ora di parlare dei risultati.

E’ importante ricordare che quello che riporto sotto non è la verità assoluta, è soltanto la mia verità. Non è la verità condivisa dal gruppo di lavoro, né un'opinione condivisa. E’ il mio modo di vedere le cose, è quello che penso con le conoscenze di ora…

Nella sezione seguente approfondiremo le metriche che ritengo più significative nel contesto della protezione passiva degli imbraghi.

EN 1651

Come avrete ormai capito, considero i criteri di KO della EN 1651 un ottimo strumento per certificare una selletta, ma un pessimo parametro su cui basare la fiducia nel fatto che una selletta certificata offra realmente una buona protezione al pilota.

Finché i costruttori hanno portato sul mercato prodotti pensati prima di tutto per il pilota, si è retto su una sorta di tacito accordo: la certificazione come garanzia sufficiente di sicurezza. Ma nel momento in cui anche un solo produttore decide di sfruttare i limiti della norma per immettere sul mercato un prodotto con dubbie prestazioni relative alla sicurezza quell’equilibrio si spezza.

E quando la fiducia si rompe, non è la certificazione a perdere valore: è l’intero sistema.
Come ogni giocattolo che smette di funzionare, una volta rotto non lo vuole più nessuno.

JERK

Il jerk è la variazione dell’accelerazione nel tempo: misura quanto rapidamente cambia un’accelerazione, ed è direttamente legato alla violenza percepita di un impatto. 

Uno dei parametri del quale si  è discusso molto — e su cui si continua a discutere — è il jerk. È un valore estremamente intuitivo, ma presenta limiti importanti, spesso fraintesi.

Il jerk è un parametro solo parzialmente rappresentativo. Quando non funziona? Non funziona quando l’energia in gioco è bassa o quando la massa coinvolta è ridotta. In questi scenari il jerk può assumere valori molto elevati, pur generando effetti del tutto sopportabili per la biomeccanica umana.

Diventa invece “sincero” quando l’energia in gioco è significativa — e per “significativa” si intende anche un semplice drop test da 0,5 m. In questi casi, un jerk elevato è un chiaro indicatore di un impatto potenzialmente pericoloso per la colonna vertebrale.

Tuttavia, il jerk non racconta tutta la storia. Anche valori di jerk relativamente bassi, se applicati per un tempo sufficientemente lungo, possono risultare critici: la schiena potrebbe non essere in grado di sostenere il carico trasmesso alla colonna.

In conclusione, per i “jerkiani” — se proprio non possiamo farne a meno — il jerk può essere preso in considerazione, ma solo entro certi limiti e all’interno di un contesto ben definito. Più avanti un breve accenno.

DRI_BIOM

DRI_BIOM è un indice biomeccanico di rischio che, attraverso un modello semplificato massa–molla–smorzatore della colonna vertebrale, integra accelerazione, durata dell’impulso ed energia dell’impatto per stimare il carico reale trasmesso al corpo, superando i limiti interpretativi del solo jerk.

Si potrebbe discutere a lungo di questo parametro, ma ritengo che ogni dubbio si dissolve osservando il diagramma a fianco: in verde la curva misurata durante il drop test, in rosso/arancione ciò che la nostra colonna vertebrale percepisce realmente.

Vengono presentati tre profili di risposta ideali, utili per comprendere meglio il significato del DRI. È importante notare che, in tutti e tre i casi, il valore di picco in g del drop test (parte verde) è identico.

Spinal Load – (FAR 27.562(c))

Il FAR 27.562(c) è un indice di attenuazione della forza che descrive quanto efficacemente una protezione riduce il carico trasmesso al corpo rispetto al carico generato dall’impatto. In altre parole, misura la capacità di un sistema di assorbire e smorzare le forze, limitando quelle che raggiungono effettivamente la colonna vertebrale del pilota.

Il riferimento FAR 27.562(c) non rappresenta un valore numerico, ma rimanda a uno standard normativo aeronautico: il paragrafo (c) della sezione 27.562 delle Federal Aviation Regulations. Questa norma definisce i criteri di crashworthiness ovvero la capacità di un veicolo, sedile o sistema di protezione di proteggere gli occupanti durante un impatto, minimizzando il rischio di lesioni. In pratica, valuta quanto bene il design assorbe e distribuisce l’energia dell’urto, mantenendo la struttura intatta e limitando le forze trasmesse al corpo umano.

Il far viene impiegato per i sedili di elicotteri e aeromobili leggeri, stabilendo condizioni di prova dinamica e limiti biomeccanici pensati esplicitamente per ridurre il rischio di lesioni alla colonna vertebrale durante impatti verticali.

A differenza dei criteri comunemente adottati nel parapendio, il FAR nasce con un obiettivo chiaro: valutare ciò che il corpo umano realmente subisce, non solo verificare il superamento di una prova di laboratorio. È proprio questo cambio di prospettiva — dalla certificazione del prodotto alla protezione della biomeccanica umana — che rende il FAR un riferimento particolarmente interessante.

SIC

Ci sono altri indici che cercano di farsi strada, come il SIC, che di fatto è un derivato dell’HIC.

L’HIC (Head Injury Criterion) è un indice che stima il rischio di lesioni cerebrali in caso di impatto, senza concentrarsi sulla frattura delle ossa del cranio. In pratica, misura quanto e per quanto tempo il cranio subisce accelerazioni durante una collisione: più l’impatto è intenso e rapido, più il valore di HIC aumenta, indicando un rischio maggiore di danni al cervello. È uno dei principali parametri utilizzati in aeronautica, automotive e nei crash test per valutare la protezione della testa.

Il SIC, essendo un derivato dell’HIC, a mio avviso ha attualmente un background scientifico debole. Questo non significa che non possa essere rappresentativo in futuro, ma al momento non esistono calcoli o dati sufficienti per affermare con certezza che il SIC sia utile per valutare il livello di protezione delle nostre sellette.

Al contrario, il DRI e il FAR sono parametri ufficiali, progettati per valutare quanto la nostra schiena riesce a sopportare prima che ceda. Nel loro calcolo viene considerata direttamente la curva d’impatto, che oggi fa già parte integrante della normativa, rendendoli facilmente integrabili e utilizzabili nella valutazione della sicurezza delle sellette.

Per rendere più intuitivo il concetto, si può usare questa metafora: controllare la sicurezza con questi parametri è come far cadere una scatola regalo contenente un giocattolo elettrico:

• DRI e FAR verificano se la struttura plastica del giocattolo (le ossa) si è rotta, cioè se la forza applicata è stata troppo elevata per la resistenza della struttura.
  
  

• HIC controlla se il “cervello” del giocattolo (la parte elettronica interna) funziona ancora, rappresentando eventuali danni agli elementi morbidi e delicati all’interno.

Fino a qui abbiamo fatto riferimento esclusivamente di sigle e parametri progettati per descrivere ciò che accade ad alti livelli di accelerazione, ovvero nelle condizioni limite in cui entra in gioco la parte più delicata della protezione: la colonna vertebrale.

Ma cosa succede a bassi valori di g?

Dal punto di vista ingegneristico, uno dei modi più semplici ed efficaci per assorbire grandi quantità di energia in uno spazio ridotto è progettare una protezione che collassi oltre una determinata soglia di accelerazione. Questo approccio funziona bene negli impatti ad alta energia: la struttura cede, si deforma, e dissipa l’energia limitando il picco di carico trasmesso al corpo.

Il problema emerge negli impatti a bassa energia. In questo regime la protezione, proprio perché progettata per collassare solo oltre certi livelli di g, rimane rigida, non lavora, non assorbe energia. Il risultato è che, fino al momento del collasso, l’energia dell’impatto viene trasferita quasi integralmente alla schiena del pilota.

A questo punto la domanda diventa inevitabile:
qual è il reale limite di tolleranza in g della nostra colonna vertebrale?

Per un soggetto giovane, allenato e in buone condizioni fisiche, una stima di questo limite è relativamente semplice. Ma cosa accade se il pilota è in leggero sovrappeso? Oppure se è più avanti con l’età e si presenta una forma, anche lieve, di osteoporosi? In questi casi il margine di sicurezza cambia in modo significativo.

Ed è proprio per questo motivo che ritengo imprescindibile una caratteristica spesso trascurata nelle protezioni degli imbraghi a spessore di protezione ridotta:
la capacità di assorbire una quota significativa di energia già a bassi valori di accelerazione.

È in questo contesto che diventa utile reintrodurre il concetto di jerk oppure — a mio avviso in modo ancora più efficace — proporre un indice come il LEAI (Low Energy Absorption Index).

Questo parametro, da me introdotto mediante un modello matematico dedicato, pur traendo ispirazione dal jerk, mira a rappresentare in modo più completo il fenomeno, tenendo conto non solo della rapidità di crescita dell’accelerazione, ma anche dell’energia effettivamente coinvolta nel processo di assorbimento.

Un approccio di questo tipo permette di valutare comportamenti che oggi sfuggono sia alla certificazione EN 1651 sia alle metriche tradizionali, quelli che avvengono quando l’impatto non è estremo, e proprio per questo la protezione semplicemente non entra in funzione.

LEAI 

LEAI (Low Energy Absorption Index) è un indice integrale di severità dell’impatto che quantifica quanto rapidamente e violentemente l’accelerazione viene applicata nel tempo, attribuendo un peso crescente alle variazioni rapide dell’accelerazione (jerk).

In altre parole, il LEAI non misura quanto è alto un picco di accelerazione, ma come quel picco viene raggiunto.

Abbiamo messo molta carne al fuoco, ed è quindi il momento di fermarci e tirare le prime somme.

Se siete arrivati fino a qui, vorrei complimentarmi con voi e credo sia evidente un punto fondamentale: valutare la protezione passiva delle sellette basandosi esclusivamente sulla certificazione EN 1651 è estremamente difficile, e spesso profondamente fuorviante. Non perché il test sia sbagliato, ma perché non è stato concepito per descrivere l’impatto sulla biomeccanica del corpo umano, né per distinguere il comportamento delle protezioni nei regimi di impatto più frequenti e realistici.

Oggi sappiamo che:

• il drop test EN 1651 è uno strumento necessario ma non sufficiente;

• le metriche teoricamente utilizzabili per descrivere un impatto sono numerose;

• ma, nei fatti, ad oggi l’unica prova oggettiva disponibile per valutare una protezione è il drop test, e tutto ciò che possiamo fare è imparare a leggerne correttamente i risultati.

Il problema, quindi, non è l’assenza di dati, ma l’assenza di chiavi di lettura adeguate.
Mancano parametri che mettano in relazione in modo credibile il grafico di un drop test con ciò che accade realmente alla nostra colonna vertebrale.

Cosa manca e cosa vedremo nelle prossime puntate

Nella prossime parti di questo articolo cercherò di fare un ulteriore passo avanti, affrontando nel concreto quattro punti chiave:

• come possiamo interpretare i dati attualmente ricavabili dai drop test esistenti;

• come, allo stato attuale delle conoscenze, ritengo più corretto leggere e confrontare questi valori;

• quale è la mia visione sul senso e sul futuro della certificazione degli imbraghi;

• e, soprattutto, quali informazioni mi piacerebbe leggere quando si parla di sicurezza reale, e non soltanto di conformità normativa.

Una riflessione finale

Vorrei chiudere questa prima parte lasciandoti con una domanda volutamente semplice solo in apparenza:

quale delle protezioni nel seguente grafico ritieni più efficace, ovvero quale selletta “funziona meglio” dal punto di vista della protezione del pilota?

Un’unica informazione aggiuntiva:
tutti e tre i grafici mostrati assorbono la stessa quantità di energia totale.

Buona riflessione.