Sinds het ontstaan van de hardloopschoen heeft technologie een sleutelrol gespeeld in de evolutie van de sport misschien geen grotere synergie tussen technologie en atletiek dan de samensmelting van mens en machine motorsport. Het Red Bull Air Race Wereldkampioenschap is hiervan het beste voorbeeld, waarbij technologie niet alleen van cruciaal belang is voor de manier waarop vliegtuigen zijn ontworpen, maar ook hoe de deelnemers worden beoordeeld, hoe toeschouwers naar het evenement kijken en hoe piloten veilig terugkeren naar de grond.
Elk vliegtuig is uitgerust met een elektronisch vluchtinstrumentsysteem, of EFIS, dat telemetriegegevens doorgeeft aan rechters, technici en cameramensen op de grond. Sinds de terugkeer van de sport in 2014, na een onderbreking van drie jaar vanwege veiligheidsverbeteringen, is Álvaro Paz Navas Modroño de persoon die verantwoordelijk is voor het toezicht op de installatie en bediening van de EFIS-apparaten. De telemetriegegevens helpen ervoor te zorgen dat piloten binnen de regels vliegen terwijl ze proberen hun lichtgewicht vliegtuigen tot het uiterste te drijven.
Aanbevolen video's
Als Sport Technical Manager reist Navas met de Red Bull Air Race naar elke race – een wereldwijde reis die hem dit jaar van Abu Dhabi naar Indianapolis brengt met zes extra tussenstops. Voordat hij bij Red Bull Air Race kwam, werkte hij voor het bedrijf dat de EFIS-eenheden levert en besteedde hij zelfs tijd aan het ontwerpen van stuurautomaatsystemen voor onbemande luchtvaartuigen (UAV's). Kortom, hij weet waar hij het over heeft. Digital Trends sprak onlangs met hem over hoe de Red Bull Air Race telemetriegegevens gebruikt voor beoordeling en entertainment, een gesprek dat ons bijna deed duizelen.
in tegenstelling tot autoracen, is het beoordelen van luchtraces veel ingewikkelder. Zelfs de ogenschijnlijk eenvoudige taak van het timen van concurrenten vereist een veel complexere oplossing. De gebruikelijke opstelling bij auto's omvat een transponder in het voertuig die een signaal activeert op een ondergrondse kabel bij de timingsplitsingen en de finishlijn, een systeem dat zeer nauwkeurige tijden oplevert.
“We kunnen geen transponders gebruiken omdat de vliegtuigen in verschillende standen kunnen vliegen, waardoor het triggersignaal niet scherp genoeg zou zijn, waardoor de nauwkeurigheid afneemt”, legt Navas uit. “We gebruiken lijnscans op basis van lasertechnologie en op maat gemaakte fotofinishcamera’s die tot 10.000 frames per seconde vastleggen.”
Maar timing is slechts een deel van de vergelijking. Net als bij autoracen is het mogelijk dat je bij luchtraces straffen krijgt, waarbij de juryleden een seconde of twee sneller moeten gaan dan de tijd van een piloot. De regels zijn uniek voor luchtraces en zo genuanceerd dat ze alleen kunnen worden afgedwongen met nauwkeurige telemetriegegevens, omdat het onmogelijk is om in realtime visueel te bevestigen dat de regels worden nageleefd. De onjuiste niveauregel stelt bijvoorbeeld dat vliegtuigen door de poorten moeten gaan met hun vleugels binnen een niveau van 10 graden. Zelfs het controleren of een piloot binnen de koersgrenzen blijft, vereist nauwkeurige GPS-positioneringsgegevens – een belangrijke taak omdat het overschrijden van de veiligheidslijn resulteert in een onmiddellijke diskwalificatie (DQ).
Maar misschien wel de meest interessante regel is die welke de G-kracht beperkt. Piloten mogen in een snelle bocht tot 12G trekken, maar alles boven de 10G mag slechts 0,6 seconden worden vastgehouden. Als een piloot het langer vasthoudt, of überhaupt voorbij 12G gaat, dan is het een “Did Not Finish (DNF).”
Voor degenen die niet bekend zijn met het concept: één G is gelijk aan de kracht van de zwaartekracht van de aarde. Als u bij één G 180 pond weegt, voelt het alsof u bij 10 G 1800 pond weegt.
Net als in een videogame kunnen fans piloten zien strijden tegen een ‘spookvliegtuig’ van de leider.
Het is ons een raadsel waarom iemand voor langere tijd een bocht boven de 10G zou willen volhouden, maar het is gewoon een ander aspect van racen voor de Red Bull Air Race-piloten. De redenen voor de harde 12G-limietregel zijn simpel: het draait allemaal om veiligheid. Extreme G-krachten zijn niet alleen zwaar voor het menselijk lichaam, ze kunnen zelfs het vliegtuig in gevaar brengen.
Zoals Navas uitlegde: “10G is een zachte limiet gebaseerd op de structuur van de vleugel. Alles boven 10G maar onder 12G heeft een strikte tijdslimiet van 0,6 seconden om ervoor te zorgen dat de structuur niet in gevaar komt. Als een piloot de 12G overschrijdt, krijgt hij of zij een DNF en moet de structuur van het vliegtuig grondig worden gecontroleerd voordat hij of zij weer kan vliegen.”
Het EFIS biedt alles wat de juryleden nodig hebben om een bepaalde vlucht te monitoren. Gegevens over de stand van het vliegtuig (pitch, yaw en roll), snelheid, G-krachten en positie in de driedimensionale ruimte worden in realtime teruggestuurd naar de racelocatie. Dit helpt de concurrentie eerlijk, eerlijk en vooral veilig te houden.
Maar al die telemetriegegevens worden ook gebruikt om de sport publiekvriendelijker en spannender om naar te kijken te maken. Net als in een videogame kunnen fans zien hoe piloten strijden tegen een ‘spookvliegtuig’ van de leider, opnieuw gemaakt op basis van opgeslagen telemetriegegevens en over de video heen gelegd. monitoren live.
Om dit allemaal goed te laten functioneren, “is er veel technologie en werk, niet alleen in het vliegtuig, maar ook aan de camera’s”, zei Navas. Hoewel de gebeurtenis vanuit verschillende hoeken wordt belicht, inclusief ingebouwde camera's in de vliegtuigen, kan het spookvliegtuig alleen vanuit twee hoeken in de videofeeds worden ingevoegd. specifieke camera's op de grond, genaamd 'Virtuele camera's'. Deze camera's beschikken over speciale apparatuur om hun eigen telemetrie te volgen (in dit geval positie, pan, tilt, en zoomen). Camera-operators kunnen het spookvliegtuig ook op hun monitoren zien, en met de gecombineerde telemetriegegevens van het vliegtuig en de video, heeft elke camerabeweging invloed op de positie van het spookvlak binnen het kader. Hierdoor kunnen operators uitzoomen of hun panningsnelheid aanpassen om zowel het spookvliegtuig als het actieve racevliegtuig bij elkaar in beeld te houden.
Extreme G-krachten zijn niet alleen zwaar voor het menselijk lichaam, ze kunnen zelfs het vliegtuig in gevaar brengen.
Als dit ongelooflijk complex klinkt, is dat omdat het zo is. Navas en de technische teams waar hij toezicht op houdt, verschijnen zeven dagen voor de race om te beginnen met het opzetten en testen van het EFIS en aanverwante systemen. Door de jaren heen heeft de ervaring geleid tot de toevoeging van redundante systemen, waarbij elk vliegtuig nu een secundaire sensorbox aan boord heeft die als back-up fungeert voor het geval de belangrijkste defect raakt. De back-up is niet geschikt voor gebruik in het spookvliegtuigsysteem, maar is nog steeds nauwkeurig genoeg om te worden gebruikt voor beoordeling.
“Voordien hadden we, als een telemetriesysteem faalde, gewoon niet de mogelijkheid om een van de jongens te beoordelen,” zei Navas. Als de hoofdeenheid uitvalt, is het enige dat verloren gaat het beeld van het spookvlak. Hij voegde er met een kort lachje aan toe: “Mijn werk is een stuk eenvoudiger geworden.”
Navas zal vervolgens op 15 en 16 april naar San Diego afreizen voor de tweede race van het seizoen 2017, vermoedelijk aan boord van een groot, ontspannend vliegtuig waar hij terloops van een drankje kan genieten zonder zich zorgen te hoeven maken dat hij plotseling op een aanhoudende 10G terechtkomt draai.
Aanbevelingen van de redactie
- Hoe fietstechnologie Red Bull Rampage-rijders laat flirten met de dood en overleven
