La radiazione durante un volo ed eventuali rischi per l’uomo

Magnetosfera e Atmosfera terrestre sono in grado di bloccare la maggior parte delle particelle cosmiche. Nel caso di alcune estremamente energetiche a seguito dell’interazione con le molecole di O2 e N2  dell’atmosfera si generano reazioni a catena in grado di raggiungere anche quote basse interessate da attività umane.

La Stazione Spaziale Internazionale ma anche i futuri viaggi interplanetari dovranno tenere conto della radiazione solare e cosmica. In questi casi gli astronauti, in assenza della protezione atmosferica, sono esposti per mesi alla radiazione per cui bisogna ricreare scudi artificiali in sostituzione dell’atmosfera terrestre.

Nell’ambito dell’aviazione l’influenza negativa di questa radiazione è limitata. Si osserva un massimo all’incirca a 18000 metri (massimo di Pfotzer) per poi scendere rapidamente per quote più basse. Un aereo di linea vola all’incirca a 10.000-11.000 metri.

La radiazione interessa maggiormente le regioni polari e aumenta con la quota. Radiazione quote 5000, 1000 e 15000 metri. MicroSievert per ora di esposizione:

Per un passeggero che vola solo occasionalmente il rischio di avere un danno legato a questo tipo di radiazione è molto basso. Diventa invece un problema per piloti e personale di bordo che trascorrono molte più ore in quota.

Bisognerà quindi monitorare l’esposizione del personale di bordo e limitare questo rischio. Al momento l’unica cosa che si può fare consiste nel monitorare zone a più alto rischio di esposizione vietando in particolari casi il transito degli aerei. Si studiano per il futuro strumenti (ispirati al TEPC Tissue Equivalent Proportional Counter) da montare a bordo degli aerei in grado di misurare le dosi assorbite dagli esseri umani. Le due soluzioni studiate dalla NASA sono rispettivamente: RaySure detector e Teledyne TID detector.

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Approfondimenti:
NASA website

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Top 10 Aeroporti Italiani

I dati sul numero di passeggeri su cui si basa la seguente tabella riguardano l’anno 2013. Una lista completa di tutti gli aeroporti europei relativi a quel anno è consultabile sul sito di EASA.

[ – ] Città Aeroporto
1 Roma Fiumicino
2 Milano Malpensa
3 Milano Linate
4 Milano-Bergamo Orio al Serio
5 Venezia Tessera
6 Catania Fontanarossa
7 Bologna Borgo Panigale
8 Napoli Capodichino
9 Roma Ciampino
10 Pisa San Giusto

Invece i 3 aeroporti più utilizzati dal punto di vista dei trasporti cargo sono: Malpensa, Fiumicino, Orio al Serio.

Incidente MS804 Egyptair

Volo diretto da Parigi a Cairo finito in mare il 19 maggio 2016 a seguito di un probabile incendio a bordo. Il cockpit voice recorder (CVR) dell’Airbus 320-232 viene recuperato il 16 giugno risultando però danneggiato.

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ACARS volo MS804 Egyptair

  • 00:26Z 3044 ANTI ICE R WINDOW
    – il sistema di riscaldamento del finestrino non funziona
  • 00:26Z 561200 R SLIDING WINDOW SENSOR
    – il finestrino apribile destro non è chiuso.
  • 00:26Z 2600 SMOKE LAVATORY SMOKE
    – presenza di fumo/nebbia in cabina
  • 00:27Z 2600 AVIONICS SMOKE
    – presenza di fumo/nebbia nel comparto dell’avionica, sotto il cockpit
  • 00:28Z 561100 R FIXED WINDOW SENSOR
    – un finestrino dal lato destro è danneggiato
  • 00:29Z 2200 AUTO FLT FCU 2 FAULT
    – il canale 2 del autopilota non funziona
  • 00:29Z 2700 F/CTL SEC 3 FAULT
    – c’è un problema nel sistema di controllo degli spoiler

I messaggi ACARS sono compatibili con l’ipotesi di incendio.

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Le prime indagini fatte sulle scatole nere, danneggiate durante l’incidente, evidenziano la presenza di un incendio a bordo. Sembra manchino però gli ultimi minuti di registrazione utili per avere una panoramica migliore sulla dinamica dell’incendio.

Perché possa danneggiare i finestrini in pochi minuti l’incendio a bordo dev’essere stato molto violento. Oppure l’incendio non ha danneggiato i finestrini ma i sensori.

Il primo sensore a saltare fu quello che indicava il riscaldamento del finestrino destro. Segue il cedimento di altri sistemi fondamentali per il controllo del velivolo. Le autorità greche indicano una brusca virata di 90° a sinistra probabilmente dovuta proprio alla perdita dei controlli da parte dei piloti e dell’autopilota.

Le attuali informazioni indicano un possibile cortocircuito nel vano avionica sotto il cockpit, escludendo esplosivi nella toilette anteriore dell’Airbus.

Auto dalla forma dinamica, Concept IAA

La macchina si chiama “Concept IAA” (Intelligent Aerodynamic Automobile), un’auto sperimentale prodotta dalla Mercedes e presentata al Frankfurt Motor Show. Un po’ di tempo fa avevo scritto un articolo sull’ottimizzazione delle prestazioni attraverso una carrozzeria a geometria variabile. Non ero a conoscenza del progetto Mercedes, ma essendo un’idea abbastanza diffusa da anni era normale che ad un certo punto qualcuno avrebbe intrapreso e sperimentato il concetto.

Le modifiche riguardano nello specifico il posteriore che si allunga di 390 mm diminuendo la resistenza aerodinamica fino a livelli mai raggiunti prima. “Flap” nella sezione anteriore che migliorano l’aerodinamica generale e ottimizzando il flusso d’aria sotto l’auto. Cerchioni che passano da forma concava a forma piana, imitando i coperchi già visti sui cerchioni di Formula 1 un po’ di anni fa.

Insomma il concept è davvero molto interessante. Resta da vedere quanta tecnologia e quanto velocemente potrà passare sulle auto da serie. Nel futuro prossimo è probabile vedere sulle nuove auto di nuova generazione adattamenti simili, seppur di minor entità.

Automazione dei trasporti e rischi per la sicurezza

Di recente sia Belgio che la Nuova Zelanda hanno sperimentato problemi con i sistemi di navigazione radar portando a importanti disaggi per numerosi passeggeri. Uno per tutti il mio parrucchiere che doveva andare a visitare la suocera e che è stato costretto a rinunciare alla vacanza, anche se in realtà mi ha confessato che in fondo gli hanno fatto un favore.

Ad ogni modo si parla sempre di più di sistemi autonomi di trasporto. Gli aerei sono i primi mezzi di trasporto predisposti di pilota automatico per la fase di crociera. Una tecnologie che si tenta di passare ai mezzi di trasporto terrestre. Uno per tutti il camion a guida semiautomatica Daimler che verrà sperimentato nel prossimo futuro negli Stati Uniti.

Tutti i sistemi semiautomatici, con guida autonoma limitata a certe fasi, dipendono in larga misura da tecnologie adatte a gestirne la posizione tra cui: radar, GPS, sistemi inerziali e ottici. L’obiettivo consiste nella riduzione del carico di lavoro sopportato dal guidatore ma è proprio qui che sorge anche il primo problema principale.

Quando questi sistemi esterni a supporto della gestione autonoma falliscono tocca alla persona portare avanti la gestione del mezzo di trasporto. Le cose si complicano e il vantaggio in termini di sicurezza rischia di trasformarsi in una maggiorazione del rischio originario. Nel caso dei camion l’autista può essere colto di sorpresa per una generale riduzione dell’attenzione, nel caso dei piloti sarà necessario gestire la navigazione in maniera diversa dal solito facendo affidamento su procedure raramente provate.

Sistemi completamente autonomi devono fare ancora meno affidamento sulla persona nella gestione dell’emergenza. Pertanto il grado di ridondanza in termini di sicurezza dovrà aumentare esponenzialmente.

 

 

Stabilità giroscopica di una moto in curva

Qualunque oggetto in rotazione attorno ad un asse tenderà a mantenere il suo asse di rotazione a meno che la perturbazione non provochi una semplice traslazione.

effetto giroscopico

G\vec x = A\vec z \wedge R\vec y

Immaginiamo ora una moto da corsa, tipo quella di Valentino Rossi, impegnata nella percorrenza di una curva a destra. Fissiamo il sistema di riferimento come segue:

x – avanti
y – destra
z – basso

Nel caso specifico si ha una -Ry (ruota) e una velocità angolare di percorrenza di curva Az. La risultante giroscopica di queste due componenti è -Gx, cioè un momento che tende a ruotare la parte alta della moto verso l’esterno. Ecco perché per contrastare questo effetto il pilota deve piegare la moto. La risultante della forza centrifuga e della forza peso, entrambe applicate nel baricentro, genera un momento uguale e contrario a quello giroscopico mantenendo in equilibrio la moto.

 

Droni elettrici dotati di transizione elicottero/aereo

gl10-nasa
GL-10 NASA

Il Greased Lightning (GL-10) è un progetto sviluppato dalla Langley Research Center, Virginia. Consiste nello sviluppo di un drone completamente elettrico capace di eseguire decollo/atteraggio verticale e completare la transizione volando ad alta efficienza come un aereo.

L’UAV prevede 10 motori elettrici di cui 8 montati sull’ala da 3.05 m di apertura e 2 sulla coda. I vari modellini realizzati fin’ora sono stati costruiti con schiuma, fibra di vetro per arrivare all’ultimo modello da circa 25 kg fatto in fibra di carbonio. Rispetto ai droni di tipo elicottero o plurimotore dello stesso tipo, il drone a transizione elicottero/aereo ha una migliore autonomia pur mantenendo la flessibilità del decollo/atterraggio verticale.

Come la maggior parte dei droni anche questo viene pensato soprattutto per il monitoraggio della vegetazione, mentre è non è adatto a compiti che necessitano di un’osservazione da punto fisso. La maggiore autonomia oraria permette però un’osservazione più prolungata rispetto alla maggior parte dei droni tradizionali. La miglior autonomia chilometrica permetterà di allargare la zona monitorata per singolo drone, ammesso che le normative diventino più permissive nei confronti del volo senza diretto contatto visivo.


Fonti:
http://www.nasa.gov/langley/ten-engine-electric-plane-completes-successful-flight-test