[VoloaVela] Quando tutti avranno a bordo un "Individuatore ditermiche" addio ricerca della termica con i metodi classici ?

Mer 17 Feb 2010 16:06:08 CET

Caro Ezio:

non credo che, ancora per un bel pò, un pilota di volo a vela potrà "vedere" le termiche davanti a sè con uno strumento del genere -- ho una piccola esperienza sul tema, avendo progettato e costruito, come tesi sperimentale di laurea nel 1974, un radar acustico per "vedere" le termiche. 

Le termiche, effettivamente, si "vedevano", ma l'apparecchiatura non poteva essere imbarcata su di un aliante, nè, in quella configurazione, potrà mai esserlo.

Dopo il radar acustico, oggi chiamato "SODAR" -- ne funziona uno ad Albenga, con la sua caratteristica scala di toni udibile in tutto l'aeroporto -- venne il "LIDAR", basato su un raggio laser continuo o ad impulsi.

In senso radiale, da e verso l'osservatore, il LIDAR funziona fin troppo bene, sia per la misura del vento che per infliggere multe per eccesso di velocità, sfruttando l'effetto doppler -- la differenza di frequenza tra il raggio laser emesso e quello ricevuto.

Molto diverso diventa il discorso per le misure del vento per angoli vicini a 90 gradi rispetto all'osservatore, com'è il caso di una termica davanti ad un aliante.

In quel caso il LIDAR (del tipo ad impulsi) deve puntare in più direzioni (usualmente con una scansione conica) e ricavare il campo tridimensionale del vento con una montagna di calcoli trigonometrici -- nulla di impossibile con le attuali potenze di calcolo anche portatili -- ma con notevolissime difficoltà di precisione dovute alle grandi differenze delle grandezze da misurare, partendo dai 40 - 80 m/sec della velocità dell'aliante, alla quali va aggiunta vettorialmente quelle del vento -- da determinare -- per poi, finalmente, poter cominciare a calcolare quelle puramente verticali, molto più piccole, e il cui risultato utile per un volovelista può essere visto solo su angoli modesti, trigonometricamente molto sfavorevoli, e dopo aver "lisciato" matematicamente la turbolenza del vento in senso verticale per ricavare le velocità medie delle massa d'aria esplorate -- per, dopo tutto ciò, individuare uno o più volumi di aria (le termiche) che hanno una velocità media verticale differente dall'aria circostante.

In altre parole, questo si può fare, ma strumentalmente, come problema di "remote sensing", mi pare un triplo salto mortale -- e lo penso pur ricordando la storica frase del presidente della IBM (nel 1948?), che affermava che in tutto il mondo c'è un mercato per non più di cinque calcolatori elettronici...

Per una introduzione indiretta al tema vedi:

http://www.nrel.gov/wind/pdfs/41792.pdf

Per i produttori di simili strumenti di misura del vento l'industria che "tira" è quella della generazione eolica; infatti, viene affermato che la conoscenza del campo del vento da 100 a 1000 metri davanti alle pale del  generatore permette di adattare dinamicamente il passo delle eliche aumentandone l'efficienza fino a un 10% in più (occhio: questo lo affermano i produttori degli strumenti...), un aumento di grande valore economico.

Su questo, ad esempio, vedi:  

http://www.risoe.dtu.dk/en/Research/sustainable_energy/wind_energy/projects/VEA_wind_scanner/~/media/Risoe_dk/Research/VEA_wind_scanner/Documents/2009_83.ashx

Per il volo a vela, però, siamo davanti a distanze necessarie di rilevamento che possono essere maggiori anche di un ordine di grandezza, in aria (a quote più alte) spesso molto più pulita (il LIDAR ha bisogno di aria "sporca" per funzionare bene), a bordo di una piattaforma di misura (l'aliante) molto più instabile, con meno energia disponibile per il calcolo, meno sezione frontale sacrificabile per il sistema di lenti, un mercato molto più "tirchio" -- insomma, mi pare che ci vorrà del tempo, prima di vedere sul mercato un cercatermiche basato su questo principio, i puristi possono tirare un sospiro di sollievo...

Un caro saluto,

Alvaro

From: Ezio 
Sent: Tuesday, February 16, 2010 10:31 PM
To: lista volo a vela 
Subject: [VoloaVela] Quando tutti avranno a bordo un "Individuatore ditermiche" addio ricerca della termica con i metodi classici ?

16-02-2010

Riporto qui sotto una traduzione di una recensione stampa  che si riferisce ad una "strana specie di binocolo" che ha consentito a BMW Oracol di misurare a distanza (fino a 1.000 metri ) LA DIREZIONE ED INTENSITA'  DEL VENTO.:

"Catch the Wind è stato nominato fornitore  ufficiale 
di BMW ORACLE Racing, il Challenger of Record per la 33a 
America's cup. Catch the Wind equipaggerà BMW ORACLE Racing con un Racer's Edge ® 
LWS unità  di misurazione precisa della velocità e direzione del vento fino a 1.000 
metri di fronte , trimarano di BMW ORACLE Racing. "

Considerato che fino a 5 anni or sono questo tipo di strumenti occupavano l'intero carico di un TIR con rimorchio mentre oggi l'oggetto in esame è delle dimensioni di un grande binocolo, fra non molto presumo avrà forse le dimensioni di un pacchetto di sigarette.

Faccio allora le seguenti riflessioni.
1) Lo strumento usa tecnologia LASER (non a raggi infrarossi)
2) Se usato sul piano verticale  e non orizzontale la misura del vento corrisponde alla misura del vento nella sua componente verticale (cioè ascendenze o/e discendenze)

In definitiva questi signori quasi sicuramente hanno inventato un "misuratore e rivelatore di termiche a distanza" per ora solo a 1000 metri.. ma poiché la tecnologia è LASER , presumo che esplorare a distanze superiori sarà tra non molto possibile..

Commento..
Che fregatura..

Quando tutti avranno a bordo un "Individuatore di termiche" addio ricerca della termica con i metodi classici..
Centrare una termica..??  Nessun problema .. il centro è li dove lo strumento indica che il vento verticale (in salita) è più intenso.
Forse  è questo che il futuro ci riserva?
Ragazzi spero proprio di no.

Vedere qui per credere.
http://www.catchthewindinc.com/racers-edge

Ciao 
E buon vento a tutti ( quello misurato al naturale, alla vecchia maniera naturalmente)
Ezio

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