Jak Air Racing využívá data ke zlepšení bezpečnosti a zábavy

Od úsvitu běžeckých bot hraje technologie klíčovou roli ve vývoji sportu snad není větší synergie mezi technikou a atletikou, než je spojení člověka a stroje motorsportu. Mistrovství světa Red Bull Air Race představuje vrcholný příklad toho, kde technologie není kritická pouze pro to, jak se to dělá letadla, ale také na to, jak jsou soutěžící hodnoceni, jak diváci sledují akci a jak se piloti bezpečně vracejí na přízemní.

Každé letadlo je vybaveno elektronickým letovým přístrojovým systémem neboli EFIS, který sděluje telemetrická data rozhodčím, technikům a operátorům kamer na zemi. Od návratu sportu v roce 2014 po tříleté přestávce na zlepšení bezpečnosti je Álvaro Paz Navas Modroño osobou odpovědnou za dohled nad instalací a provozem zařízení EFIS. Telemetrická data pomáhají zajistit, aby piloti létali v rámci pravidel, když se snaží dostat svá lehká letadla na limit.

Doporučená videa

Jako sportovní technický manažer Navas cestuje s Red Bull Air Race na každý závod – globální cestu, která ho letos zavede z Abu Dhabi do Indianapolis se šesti dalšími zastávkami mezi nimi. Před nástupem do Red Bull Air Race pracoval pro společnost, která dodává jednotky EFIS, a dokonce trávil čas navrhováním autopilotních systémů pro bezpilotní letouny (UAV). Zkrátka ví, o čem mluví. Digital Trends s ním nedávno hovořil o tom, jak Red Bull Air Race využívá telemetrická data pro posuzování a zábavu, což je konverzace, ze které se nám točily hlavy.

Na rozdíl od závody aut, posuzování leteckých závodů je mnohem složitější. I zdánlivě jednoduchý úkol načasování soutěžících vyžaduje mnohem složitější řešení. Obvyklé nastavení u automobilů zahrnuje transpondér ve vozidle, který spouští signál na podzemním kabelu na mezičasech a cílové čáře, což je systém, který poskytuje velmi přesné časy.

"Nemůžeme použít transpondéry, protože letadla mohou létat v různých polohách, takže spouštěcí signál by nebyl dostatečně ostrý, což by snížilo přesnost," vysvětlil Navas. "Používáme řádkové skenování založené na laserové technologii a vlastní fotografické fotoaparáty, které zachycují až 10 000 snímků za sekundu."

Ale načasování je jen jedna část rovnice. Stejně jako v automobilových závodech je možné v leteckých závodech udělit penalizaci, která rozhodčím přiblíží sekundu nebo dvě k času pilota. Pravidla jsou jedinečná pro letecké závody a jsou tak odlišná, že je lze vynutit pouze pomocí přesných telemetrických dat, protože vizuální potvrzení souladu by bylo nemožné v reálném čase. Například pravidlo nesprávné úrovně říká, že letadla musí procházet branami s křídly v rozmezí 10 stupňů od úrovně. Dokonce i sledování toho, že pilot zůstává v hranicích kurzu, vyžaduje přesné údaje o poloze GPS – důležitý úkol, protože překročení bezpečnostní linie vede k okamžité diskvalifikaci (DQ).

Ale možná nejzajímavější pravidlo je to omezující G-force. Piloti mohou ve vysokorychlostní zatáčce vytáhnout až 12G, ale cokoli nad 10G lze držet pouze 0,6 sekundy. Pokud to pilot déle drží nebo vůbec překročí 12G, pak je to „Nedokončeno (DNF).

Pro ty, kteří tento koncept neznají, jedno G se rovná síle zemské gravitace. Pokud vážíte 180 liber při jednom G, budete mít pocit, že vážíte 1800 liber při 10G.

Podobně jako ve videohře mohou fanoušci vidět, jak piloti soutěží s „letadlem duchů“ vůdce.

Je mimo nás, proč by někdo chtěl udržet obrat nad 10G po libovolně dlouhou dobu, ale je to jen další aspekt závodění pro piloty Red Bull Air Race. Důvody pro tvrdé pravidlo limitu 12G jsou jednoduché: Je to všechno o bezpečnosti. Extrémní G-síly nejsou těžké jen pro lidské tělo, mohly by dokonce ohrozit letadlo.

Jak vysvětlil Navas, „10G je měkký limit založený na struktuře křídla. Cokoli nad 10G, ale pod 12G má přísný časový limit 0,6 sekundy, aby se zajistilo, že nebude narušena struktura. Pokud pilot překročí 12G, obdrží DNF a před dalším letem musí být důkladně zkontrolována konstrukce letadla.

EFIS poskytuje vše, co rozhodčí potřebují ke sledování daného letu. Údaje o poloze letadla (naklonění, stáčení a náklon), rychlosti, G silách a poloze v trojrozměrném prostoru jsou přenášeny v reálném čase zpět do místa závodu. To pomáhá udržet soutěž spravedlivou, čestnou a hlavně bezpečnou.

Ale všechna tato telemetrická data se také používají k tomu, aby byl sport příjemnější pro publikum a vzrušující ke sledování. Stejně jako ve videohře mohou fanoušci vidět, jak piloti soutěží s „letadlem duchů“ vůdce, který je znovu vytvořen z uložených telemetrických dat a překrývá se ve videu. monitory v reálném čase.

Aby to všechno fungovalo správně, „je spousta technologií a práce nejen v letadle, ale také na kamerách,“ řekl Navas. Zatímco událost je pokryta mnoha úhly pohledu, včetně palubních kamer v letadlech, letadlo duchů lze vložit do videa pouze ze dvou konkrétní kamery na zemi, nazývané „virtuální kamery“. Tyto kamery mají speciální vybavení pro sledování jejich vlastní telemetrie (v tomto případě polohy, otáčení, naklánění, a zoom). Operátoři kamer mohou také vidět rovinu duchů na svých monitorech a pomocí kombinovaných telemetrických dat rovině a videu, jakýkoli pohyb kamery ovlivní polohu roviny duchů uvnitř rám. To umožňuje operátorům oddálit nebo upravit rychlost panorámování tak, aby bylo letadlo duchů i aktivní závodní letadlo v záběru pohromadě.

Extrémní G-síly nejsou těžké jen pro lidské tělo, mohly by dokonce ohrozit letadlo.

Pokud to zní neuvěřitelně složitě, je to proto, že to tak je. Navas a technické týmy, na které dohlíží, se objeví sedm dní před závodem, aby začali nastavovat a testovat EFIS a související systémy. Zkušenosti v průběhu let vedly k zahrnutí redundantních systémů, přičemž každé letadlo nyní nese sekundární senzorovou skříň, která funguje jako záloha pro případ selhání hlavního. Záloha není vhodná pro použití v systému Ghost Plane, ale je stále dostatečně přesná, aby mohla být použita pro posuzování.

"Předtím, pokud jakýkoli telemetrický systém selhal, neměli jsme možnost soudit jednoho z chlapů," řekl Navas. Nyní, pokud selže hlavní jednotka, jediná věc, která se ztratí, je obraz letadla duchů. Krátce se zasmál a dodal: "Moje práce je mnohem jednodušší."

Navas příště zamíří do San Diega na druhý závod sezóny 2017 15. a 16. dubna, pravděpodobně na palubě velké, relaxační dopravní letadlo, kde může ležérně popíjet drink, aniž by se musel bát, že se náhle nakloní do trvalých 10G otočit se.

Doporučení redakce

  • Jak technologie kol umožňuje jezdcům Red Bull Rampage flirtovat se smrtí a přežít