Как Air Racing използва данни за подобряване на безопасността и развлеченията

От зората на маратонките технологията играе ключова роля в еволюцията на спорта, с може би няма по-голяма синергия между технологиите и атлетиката от сливането на човек и машина, открита в моторни спортове. Световният шампионат на Red Bull Air Race представлява върховият пример за това, където технологията не е от решаващо значение само за това как самолетите са проектирани, но също и за това как се оценяват състезателите, как зрителите гледат събитието и как пилотите безопасно се връщат на земята.

Всеки самолет е оборудван с електронна система за полетни инструменти или EFIS, която предава телеметрични данни на съдии, техници и оператори на камери на земята. От завръщането на спорта през 2014 г. след тригодишно прекъсване за подобряване на безопасността, Алваро Пас Навас Модроньо е лицето, отговарящо за надзора на инсталирането и работата на устройствата EFIS. Телеметричните данни помагат да се гарантира, че пилотите летят в рамките на правилата, докато се опитват да изкарат своите леки самолети до краен предел.

Препоръчани видеоклипове

Като спортен технически мениджър, Навас пътува с Red Bull Air Race до всяко състезание – глобално пътуване, което тази година ще го отведе от Абу Даби до Индианаполис с шест допълнителни спирки между тях. Преди да се присъедини към Red Bull Air Race, той работи за компанията, която доставя модулите EFIS и дори прекарва време в проектиране на системи за автопилот за безпилотни летателни апарати (UAV). Накратко, той знае какво говори. Digital Trends наскоро разговаря с него за това как Red Bull Air Race използва телеметрични данни за съдийство и забавление, разговор, който почти ни накара да се замаем.

За разлика от състезание с коли, съдийството на въздушни състезания е много по-сложно. Дори привидно простата задача за измерване на времето на конкурентите изисква много по-сложно решение. Обичайната настройка при автомобилите включва транспондер в превозното средство, който задейства сигнал по подземен кабел на интервалите за време и финалната линия, система, която осигурява много точни времена.

„Не можем да използваме транспондери, защото самолетите могат да летят при различни позиции, така че задействащият сигнал няма да бъде достатъчно остър, като по този начин намалява точността“, обясни Навас. „Ние използваме линейни сканирания, базирани на лазерна технология и персонализирани камери за фотофиниш, които улавят до 10 000 кадъра в секунда.“

Но времето е само една част от уравнението. Подобно на автомобилните състезания, при въздушните състезания е възможно да се наложат наказания, които ще накарат съдиите да вземат секунда или две от времето на пилота. Правилата са уникални за въздушните състезания и са толкова нюансирани, че могат да бъдат наложени само с точни телеметрични данни, тъй като визуалното потвърждаване на съответствието би било невъзможно в реално време. Например правилото за неправилно ниво гласи, че самолетите трябва да преминават през портите с крила в рамките на 10 градуса от нивото. Дори наблюдението дали пилотът остава в границите на курса изисква точни GPS данни за позициониране – важна задача, тъй като пресичането на защитната линия води до незабавна дисквалификация (DQ).

Но може би най-интересното правило е това, което ограничава G-силата. На пилотите е разрешено да изтеглят до 12G при високоскоростен завой, но всичко над 10G може да се задържи само за 0,6 секунди. Ако пилот го задържи повече или изобщо премине 12G, тогава това е „Не завърши (DNF)“.

За тези, които не са запознати с концепцията, едно G е равно на силата на гравитационното привличане на Земята. Ако тежите 180 паунда при един G, ще се почувствате като тежите 1800 паунда при 10G.

Подобно на видео игра, феновете могат да видят как пилотите се състезават срещу „призрачен самолет“ на лидера.

Не можем да разберем защо някой би искал да поддържа завой над 10G за какъвто и да е период от време, но това е просто друг аспект на състезанието за пилотите на Red Bull Air Race. Причините за строгото правило за ограничаване на 12G са прости: всичко е въпрос на безопасност. Екстремните G-сили не само са трудни за човешкото тяло, те дори могат да компрометират самолета.

Както обясни Навас, „10G е мека граница, базирана на структурата на крилото. Всичко над 10G, но под 12G има строго времево ограничение от 0,6 секунди, за да се гарантира, че структурата не е компрометирана. Ако пилот надвиши 12G, той или тя получава DNF и структурата на самолета трябва да бъде щателно проверена, преди да може да лети отново.

EFIS осигурява всичко необходимо на съдиите, за да наблюдават даден полет. Данните за позицията на самолета (наклон, отклонение и накланяне), скоростта, G силите и позицията в триизмерното пространство се предават в реално време обратно към мястото на състезанието. Това помага да се запази конкуренцията честна, честна и, най-важното, безопасна.

Но всички тези телеметрични данни се използват и за да направят спорта по-удобен за публиката и вълнуващ за гледане. Точно като във видео игра, феновете могат да видят как пилотите се състезават срещу „призрачен самолет“ на лидера, пресъздаден от запазени телеметрични данни и насложен върху видеото монитори в реално време.

За да може всичко това да функционира правилно, „има много технологии и работа не само върху самолета, но и върху камерите“, каза Навас. Въпреки че събитието е покрито от множество ъгли, включително бордови камери в самолетите, призрачният самолет може да бъде вмъкнат само във видео емисиите от две специфични камери на земята, наречени „Виртуални камери“. Тези камери имат специално оборудване за проследяване на собствената си телеметрия (в този случай позиция, панорама, наклон, и мащабиране). Операторите на камери също могат да видят призрачния самолет на своите монитори и с комбинираните телеметрични данни на самолета и видеото, всяко движение на камерата ще повлияе на позицията на призрачния самолет в рамките на кадър. Това позволява на операторите да намалят мащаба или да коригират скоростта си на панорамиране, за да запазят самолета призрак и активния състезателен самолет заедно в кадъра.

Екстремните G-сили не само са трудни за човешкото тяло, те дори могат да компрометират самолета.

Ако това звучи невероятно сложно, това е, защото е така. Навас и техническите екипи, които той ръководи, се появяват седем дни преди състезанието, за да започнат да настройват и тестват EFIS и свързаните с него системи. През годините опитът доведе до включването на резервни системи, като всеки самолет вече носи вторична сензорна кутия, която действа като резервна, в случай че основната се повреди. Резервното копие не е подходящо за използване в системата на призрачния самолет, но все пак е достатъчно точно, за да се използва за преценка.

„Преди това, ако някоя телеметрична система се повреди, просто нямахме възможността да преценим едно от момчетата“, каза Навас. Сега, ако основното устройство се повреди, единственото нещо, което се губи, е изображението на призрачния самолет. Той добави с кратък смях: „Работата ми стана много по-лесна.“

Следващият път Навас ще се отправи към Сан Диего за второто състезание от сезон 2017 на 15 и 16 април, вероятно на борда на голям, релаксиращ самолет, където той може небрежно да отпие питие, без да се тревожи, че внезапно ще навлезе в устойчиви 10G завой.

Препоръки на редакторите

  • Как технологиите за велосипеди позволяват на състезателите на Red Bull Rampage да флиртуват със смъртта и да оцеляват