ITAO20140003U1 - Drone esacottero (apr) atto al distacco artificiale valanghe - Google Patents

Description

Del modello di utilità dal Titolo: DRONE ESAROTORE( APR) ATTO AL DISTACCO ARTIFICIALE VALANGHE.

STATO ANTERIORE DELLA TECNICA:

Ad oggi i sistemi piu usati di distacco artificiale valanghe sono:

• dispositivi a postazione fissa fuzionanti a miscela gpl e ossigeno "gasex"

• Con impiego di elicottero ad uso civile con dispositivo a miscela di gas appeso sotto l'elicottero stesso con cavo in acciaio e gancio" DASY BELL"

• Con impiego di elicottero civile e lancio manuale di cariche esplosive direttamente nel manto nevoso

• Trasporto a mano e lancio o posa esplosivo a mano da parte di operatore

OBBIETTIVO CHE L'INNOVAZIONE INTENDE RAGGIUGERE:

Con la presente macchina opportunamente modificata e implementata di dispositivi atti al trasporto. posizionamento, ed esplosione della o delle cariche esplosive su pendìi e anfratti a volte non fisicamente raggiungibili dal normale elicottero ne tantomeno da postazioni fisse escludendo il potenziale pericolo per operatori ed equipe che rimarrebbero a terra.

Altro non meno importante l'aspetto oneroso dell'impiego dell'elicottero ed emissione di co2, inquinamento acustico e la possibilità, non attuabile altrimenti, di poter effettuare le bonifiche anche in assenza di visibilità grazie all'impiego di DATA LINK cioè impostazione rotte e punti GPS predeterminati tramite sistemi informatici.

Tempestività di esecuzione da parte delle aziende interessate che, in possesso della suddetta macchina, non doyrebbero attendere i tempi logistici e oreanizzativi (tempi morti molto costosi e pericolosi) per l'impiego dell'elicottero tradizionale ad uso civile o di protezione civile che potrebbero essere sottratti al più importante ruolo di soccorso alpino di persone ferite o/e in pericolo di vita.

Costi di gestione e e manutenzione incredibilmente ridotti.

ANALISI DEL RISULTATO RAGGIUNTO:

La macchina nel suo complesso e costituita da sei motori (esacottero) con potenza di circa 500 w per ciascun motore comandati da sistemi elettronici inplementati da sistemi di guida,stabilizzazione, ricerca per coordinate GPS il punto esatto di arrivo area interessata e conseguente operazione di bonifica e ritorno in automatico/manuale alla base.

Tutto il sistema a bordo macchina e composto da:

• Esacottero(APR sigla che sta per AEREOMOBILE A PILOTAGGIO REMOTO) in fibra di carbonio ad altissima resistenza e leggerezza (tavola. 1 punto. 1}

• Antenna satellitare montata sopra la medesima in grado di agganciare da 3 a più satelliti per la guida e stabilizzazione dell'APR.(tavola. 1 punto.2)

• Centralina elettronica di controllo APR ed elaborazione dati satellitari e operazioni di controllo assetto, velocita , inclinazione avanti,indietro volo

traslato,decollo, atterraggio, hovering ecc.

• Sistema di fail safe in grado di riportare alla base in automatico l'APR qualora venissero meno il doppio controllo da terra composto da radio tx a 9 canali, sistema data link che tramite trasmettitore e convertitore invia segnali posizione GPS elaborabili a terra dall'operatore.

• N°2 (due) videocamere di controllo live. La prima (tavola l.punto.3) montata sulla perpendicolare dell'APR con la funzione di prelevare immagini in tempo reale e di trasmetterle su apposito monitor a terra per la guida ed il controllo dell'APR implementate dai dati telemetrici in sovraimpressione riportanti:

punto di partenza memorizzato in automatico, stato della batteria di alimentazione a bordo macchina, velocità di ascesa/discesa, altitudine e distanza dal punto di partenza, posizione in gradi rispetto al punto di partenza, allarme visivo e acustico dello stato di riserva di carica della batteria a polimeri di litio a bordo macchina, velocità di volo traslato, orizzonte aereonautico indicante l'assetto dell'APR, numero di satelliti agganciati, stato del segnale radio.

La seconda videocamera(tavola .1 punto.4) posta sotto l'APR dotata di microsd in grado di registrare l'intera operazione con una autonomia di registrazione ad alta definizione di circa tre ore che ha la fuzione di trasmettere a terra su apposito monitor, le immagini in tempo reale delle operazioni di raggiungimento del sito da bonificare e la relativa operazione di discesa corpo esplodente e detonazione.

N°2 (trasmettitori 1,2 ghz 9 canali dedicati alla trasmissione dei dati a terra sui rispettivi

monitor in formato PAL. I suddetti sono ad alta affidabilità e protetti da interferenze esterne con selezione canali sia manuale che automatica.

• Sistema di armamento ed innesco elettrico a doppio relè digitale optoisolato (dotato di elettronica in grado di non essere interferita da segnali esterni in radiofrequenza o altro) e quindi assolutamente affidabile e diodi a protezione antiritorno con dissipatori preposti ad evitare accumuli o residui di energia elettrica.

• Frizione a comando lineare che agisce su avvolgitore cavo comandato da operatore tramite base radio con canale dedicato dotato di potenziometro per apertura/chiusura della

frizione stessa.(tavola .1 punto.5)

• Avvolgitore cavo calettato alla frizione descritto in figura 3 atto al trasporto e collegamento cavo bipolare per innesco elettrico corpo esplodente (tavola. 1 punto.6)

• N°2 serie Led ad alta luminosità:

il primo a colorazione gialla intermittente indicante lo stato di armamento (tavola

l.punto.7)

Il secondo di colorazione rossa lampeggiante indicante la chiusura del contatto del

secondo stadio atto al trasporto della corrente necessaria all'innesco (fig.8).

• Trasmittente a 2,4 ghz e modulo data link ad altissimo flusso dati tx/rx per rotte GPS impostabili e modificabili in tempo reale seguibili su tablet (ipad) dotato di doppi comandi di pilotaggio ma non di armamento ne di innesco corpo esplodente per ragioni di sicurezza.

Batteria a bordo macchina a polimeri di litio con potenza di 20.000 mah in grado di

garantire a pieno carico 18/20 minuti di autonomia

Servocomando di sblocco simultaneo, in fase di armamento, del cordino blocca esplodente che ne evita se pur minima l'oscillazione sotto l'APR in volo d'avvicinamento al sito da

-ίο' bonificare.

DESCRIZIONE FUNZIONAMENTO

Le operazioni di bonifica dal pericolo di valanghe sui territori alpini è da sempre un problema complicato e costoso. Basta pensare che un impianto fisso come il gasex costa circa 90.000 euro

per esploditore(con tutti i limiti di un impianto fisso e i costi di gestione non dimenticando

l'impatto ambientale) e che uno mobile come la dasy bell arriva allo stesso costo al netto dell'uso dell'elicottero che si aggira intorno ai 30 euro minuto.

Il numero delle vittime in montagna per valanghe giustificano le opere di prevenzione ma i costi sempre più proibitivi a volte costringono le società di impianti a fune a chiudere per più giorni le aree a rischio con conseguente danno economico e di immagine. La responsabilità dei preposti alla sicurezza e la preparazione implementata dall'esperienza non bastano a dare garanzie su aree anche con rischio ridotto e si agisce quasi sempre per

eccesso di prudenza. Ma la natura e le dinamiche del fenomeno valanghivo anche se studiati a fondo negli anni hanno troppe variabili inponderabili pertanto l'unica sicurezza rimane se si vuole lavorare e garantire la sicurezza è il disgaggio artificiale delle masse nevose pericolose.

Fatta questa doverosa premessa passo alla descrizione del metodo da me ideato con le nuove apparecchiature atte allo scopo.

L'APR ad oggi impiegato solo per riprese video e sorveglianza viene messo a disposizione con le dovute modifiche ed implementazioni di carattere tecnico al servizio di protezione e sicurezza in montagna.

Dopo o durante una nevicata l'APR è già pronto ad intervenire con equipe dovutamente preparata già per il disgaggio con elicottero ed equipaggio con esplosivi a bordo.

Espletate le funzioni di sopraluogo, valutazione, richiesta autorizzazioni alle autorità competenti e nulla osta avvenuto si procede come da metodo fino ad ora impiegato cioè provvedendo alla verifica di area sgombra(si parla sempre secondo regolamentazione di aree non critiche cioè non abitate).

Dopo il primo test di tutte le apparecchiature a bordo macchina e stazione mobile di controllo, video trasmissione, efficienza sistema satellitare, armamento e distacco si procede come segue:

l'equipe preposta e qualificata in possesso di tutti i patentini e autorizzazioni e di piano di disgaggio si porta sul posto in luogo sicuro e comodo.

Si eseguono a vuoto i test dal radio controllo di tutti i dispositivi di armamento con conseguente lampeggio dei led ad alta luminosità gialli e poi di innesco con relativo lampeggio rosso. Si decolla per il volo di controllo e acquisizione punti gps che il data link è in grado di memorizzare eseguendo hovering rilevando i punti esatti che l'apr ripercorrerà come rotte impostate con un margine di errore di qualche centimetro. Acquisiti i punti si procede alla misurazione con apposito multimetro digitale che ai capi dei fili dell'avvolgitore non ci sia tensione elettrica.

Si procede al collegamento galvanico del corpo esplodente ai capi dei fili con appositi connettori maschio femmina. La scelta di non avere durante il volo al sito da bonificare metri di cavo svolti sotto I APR è dettato dalla capacità dell'APR di avere un baricentro proprio sotto la macchina stessa e che l'elettronica di controllo non debba continuamente correggere le oscillazioni del pendolo venutosi a creare.

In automatico:

dopo che sull'lpad o il PC portatile saranno evidenziati i punti con coordinate esatte si procede con il pulsante di start.

L'APR decolla e segue la rotta memorizzata e si ferma sul punto prefissato in hovering(macchina ferma in volo sul punto fisso)

Alla quota precedentemente impostata prima del decollo(es.30 mt).tutta l'operazione può essere seguita live grazie al sistema di videocamere e registrata oppure interrotta qual'ora qualcosa non rispondesse ai criteri impostati.si può sempre in ogni momento intervenire da radio comando o da Ipad in modalità manuale e terminare l'operazione in manuale o rientrare alla base.

A quel punto l'operatore agisce lentamente sul potenziometro che mette in funzione la frizione meccanica(tavo!a.lpunto. 5 ) dove è calettato il raccoglitore(tavola.lpunto. 6 ) e inizia la più o meno lenta discesa liberando l'ultima sicurezza meccanica composta da linguetta in plastica ancorata alla base dell'APR che permette di chiudere il contatto galvanico tra i conduttori di corrente ed il corpo esplodente fino alla giusta distanza dal manto nevoso. A quel punto si agisce in modo inverso sul potenziometro e la frizione si richiude tenendo in posizione il corpo esplodente.

(Questa operazione differisce dal lancio di esplosivo dall'elicottero ad uso civile in quanto la carica esplodente già innescata va ad infilarsi nel manto nevoso perdendo oltre il 50% della sua efficacia in quanto le onde d'urto e sovrappressione barometrica che sono le artefici della rottura dei legami tra i cristalli di neve si sviluppano a cono e la superficie interessata dai precedenti fattori che determinano il distacco sono ridotti moltissimo.

La letteratura in merito e gli studi fin'ora eseguiti danno per ottimale l'esplosione in aria in quanto tutta l'energia sotto forma di pressione e di onda d'urto attiva e passiva sono sfruttabili oltre il 90% in quanto si possono propagare a 360°.) A quel punto il direttore delle operazioni arma il primo relè detto di armamento e di conseguenza inizia per conferma il lampeggio giallo dei led ad alta visibilità (tavola.lpunto.)

Se nulla osta al secondo livello il direttore delle operazioni agisce sul secondo comando detto innesco e il secondo relè elettronico chiude il contatto si accendono i led rossi di innesco raggiunge il corpo esplodente e si verifica la detonazone tavola lpunto.8

dell'operatore che con l'ausilio della videocamera posizionata sotto l apr ne conferma e registra l'ora l'esito e l'eventuale discesa della valanga (tavola.lpunto.4)

A questo punto basta premere sul PC o Ipad il tasto HOME e l'APR ritorna da solo alla base nel punto esatto da dove è decollato oppure da radiocomando.

L'equipe, in base allo stato della batteria o del risultato raggiunto. opta per una ulteriore operazione o di sostituzione della batteria o di ricarica per una ripetizione del tiro o per un'altra ubicazione con coordinate diverse.

Molto importante è che se il corpo esplodente non dovesse per qualsiasi motivo non esplodere viene riportato alla base(a distanza di sicurezza dove si osserveranno i canonici 30 minuti prima del distacco del medesimo dall'APR) operazione non possibile con l'elicottero ad uso civile che soggetto al lancio della carica dovrebbe provvedere al recupero a al posizionamento manuale di un'altra carica molto vicina a quella inesplosa al fine di distruggere l'inesploso operazione complicata e pericolosa.

Sistema manuale:

tutte le operazioni sopraelencate sono eseguibili anche in modalità manuale da radiocomando anche senza l'ausilio del data link e della telemetria

CARATTERISTICHE INNOVATIVE MATERIALE ESPLODENTE

il materiale esplodente da me impiegato è di tipo pirotecnico con caratteristiche equivalenti in merito a sovrapressione prodotta e onda d’urto rispetto agli altri prodotti fino ad oggi impiegati con tutti i benefici legislativi di eventuale stoccaggio nelle quantità consentite dalla legge che rendono sempre pronto all’uso il sistema di disgaggio altrimenti soggetto ai tempi morti di richiesta ed ottenimento dell’esplosivo e alla conseguente distruzione in giornata del materiale risultante inutilizzato come da disposizioni di legge.

Si possono comunque adottare gli esplosivi tradizionali usando gli stessi criteri di sicurezza, i corpi esplodenti di tipo pirotecnico sono dotati di innesco elettrico che per motivi di sicurezza si attivano per corrente superiore a 2 (DUE) Amper e di linguetta in materiale plastico asportabile tramite funicella ancorata alla piattaforma dell'APR stesso che nel momento di inizio discesa tramite avvolgitore frizionato sfilandosi attiva il contatto galvanico elettrico atto al passaggio della corrente quindi praticamente nel solo momento in cui l'APR è ormai sulla perpendicolare del sito individuato al disgaggio e quindi a distanza di sicurezza dall'equipe operante .

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1) esacottero dotato di sistemi elettronici innovativi dedicati al disgaggio artificificiale valanghe 2) esacottero completato di discensore a frizione lineare modulabile per la sospensione dal suolo corpo esplodente atto ad massimizzare l'effetto dell'onda d'urto e sovrapressione e quindi del distacco massa nevosa pericolosa. 3) esacottero dotato di doppio sistema di telecamere. La prima per la guida del APR al sito da bonificare la seconda atta alla registrazione con data ora del lavoro di disgaggio. 4) esacottero dotato di sistema way point data link in grado di rendere completamente automatico il decollo,il posizionamento e il ritorno alla base usando dati GPS con precisione con scarto di qualche centimetro. 5) esacottero in grado di operare grazie al data link e way point anche in assenza di visibilità 6) esacottero in grado di abbattere drasticamente i costi iniziali sia di manutenzione che di operatività rispetto ai tradizionali ed attuali sistemi in essere a oggi. 7) esacottero che sfrutta corpi esplodenti di classe pirotecnica tecnicamente molto sicuri ed efficienti. 8) esacottero dotato di doppio sistema di comando sia automatico che manuale ambedue estremamente sicuri ed a uso sia simultaneo che individuale creando cosi sia la situazione a singolo pilota che a pilota e copilota in grado ambedue di pilotare l'APR 9) esacottero come alle precedenti rivendicazioni e in sostanza come ampiamente descritto e illustrato negli allegti e nel disegno semplificato data la complessità nel disegnarlo,