Casc al capdavant i caminar pel món

1993/12/01 Otaolaurretxi, Jon Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Teknologia

El 15 de juliol de 1990, en el famós circuit de Silverstone al Gran Bretanya, el pilot francès Eric Bernard va tenir problemes visuals en el seu bòlid Lamborghini. Veia les formes i els colors difuminats, el panell no podia llegir i no podia distingir els bòlids de la competència. El motiu va ser la ressonància de dos tipus de vibracions de 80 i 90 hertzs de freqüència. A mesura que el pneumàtic s'erosiona, el pilot sofreix aquestes vibracions, juntament amb la seva retina o vibracions naturals en la xarxa. L'amplitud de les vibracions va créixer i li van sorgir problemes visuals.

En principi, quan el pilot va per la pista, té alguns obstacles per a obtenir informació visual. Per exemple, l'enorme soroll que produeix el motor del bòlid pot ser un factor de desequilibri visual. Això és el que sospiten almenys els investigadors de l'organització francesa IBSV (Institut Biomedical Sports i Vie). Aquesta organització està estudiant des de 1988 les barreres físiques i psicològiques dels pilots de la fórmula 1.

Els astronautes i els pilots de caceres han de governar una altra dimensió en l'espai i quan l'òrgan d'equilibri està molt activat a vegades tenen dificultats per a integrar estímuls visuals. Per això, també en els automòbils terrestres, quan estan activades les funcions auditives, poden produir-se desequilibris visuals.

Quan el pilot pren una corba durant la carrera, sofreix acceleracions tangencials de 3, 4 i 5 G. (El número G indica el factor de càrrega corresponent a una acceleració de 9,8 m/s 2. Per exemple, quan es tracta d'acceleracions de 3G, el pes és tres vegades major). El cap, equipada amb Kmucho, pes en realitat 6,5 quilos, però a causa de l'acceleració tangencial aquest pes es multiplica. En conseqüència, els músculs del coll requereixen de forces enormes per a controlar el cap. No obstant això, en haver de prendre les corbes amb molta freqüència en el circuit de carrera, la resistència muscular del coll es veu afectada. El cap sofreix moviments incontrolats per efecte de la força centrífuga, la qual cosa pertorba el sistema de recollida d'informació visual del pilot.

Per a evitar aquest obstacle, els pilots limiten el moviment del casc mitjançant la col·locació d'unes corretges per l'axil·la. La longitud de les corretges ha de regular-se de forma molt precisa, ja que el gronxador del coll impedeix la sincronització entre aquest i els globus oculars.

Després d'analitzar els cascos que utilitzen actualment els pilots de la fórmula 1, s'ha pogut comprovar que tenen molts defectes. D'una banda, tenen un “forat” massa petit per a veure l'entorn, i per un altre, les viseres que utilitzen no són apropiades, ja que deformen la imatge i provoquen fatiga visual. A més, tenint en compte l'estat de llum, els pilots sovint trien incorrectament el color del filtre visor. Per tant, les viseres mal seleccionades produeixen distorsions en els colors i contrastos, i la recomanació de triar-los correctament és el groc en temps plujosos o ennuvolats i el gris en temps assolellats.

Un altre problema que afecta la psicologia del pilot. I és que quan el pilot deixa de mirar per un moment la via asfàltica i fixa la mirada en les dades que l'ordinador del bòlid li ofereix en la pantalla, els ulls han de canviar el seu eix i profunditat de camp. Per a això necessita un segon i mig. Quan després torna a mirar el camí, els ulls triguen tant a adaptar-se, és a dir, tres segons en total. Cal pensar que no hi ha una altra sortida per al pilot i és un mal mirar la pantalla en els trams rectes del circuit. Però això significa que algunes dades d'interès, com el règim del motor, no els pot conèixer en les corbes.

Segons el brasiler Ayrton Senna (el superior), l'art de pilotar retrocedint en la tecnologia es farà seu. El francès Alain Prost (a baix), per part seva, assegura que amb els avanços el paper del pilot serà més intel·lectual.

Però hi ha una solució. El pilot pot veure les dades de la pantalla sense baixar la vista a través del sistema Racing Helmet Display (RHD). Lotus ho va provar per primera vegada en 1992 i des de llavors ha estat desenvolupat per GEC Avionics i Frazer Nash Technology. Es tracta d'una pantalla petita instal·lada en el casc, similar a la utilitzada per diversos pilots d'avions i helicòpters durant la guerra del Golf. (Veure Elhuyar. Ciència i Tècnica. Número 46.

Abril 1991. “Casc de nit per a pilots”. Article de Jon Otaolaurretxe). Entre l'ull i el casc se situa una petita lent òptica en la qual apareixen paràmetres tècnics, superant artificialment el paisatge. Així, l'ull del pilot sempre mira cap endavant i mentrestant té la informació necessària, sense necessitat dels temps d'adaptació dels ulls de tres segons.

En els assajos privats realitzats en el circuit, els pilots de Johnny Herbert i Mika Kakkin han pogut veure en la visera les xifres que indiquen el règim del motor, la fila de punts lluminosos que marca quan convé canviar la posició de la caixa del canvi, una llum verda que s'encén quan és convenient introduir una velocitat més ràpida i un pilot vermell que s'encén quan el motor està massa ràpid o té perill.

Sembla que aquest sistema està sent provat pels del Lotus. No obstant això, els experts en aeronàutica asseguren que no n'hi ha prou amb donar les dades que hi ha en el panell d'avió o bòlid. Lliurament de dades al pilot mitjançant tractament. En els avions, el recorregut a seguir es proporciona al conductor a partir de tres coordenades mitjançant un símbol, però el sistema Racing Helmet Display no ofereix cap ajuda tàctica o estratègica al pilot de Fórmula 1. D'altra banda, la lent òptica situada enfront de l'ull dret del pilot no coincideix exactament amb l'eix de la mirada fixada en la pista, la qual cosa suposa un petit temps d'adaptació. És necessari millorar el sistema.

Avui dia, el pilot de la fórmula que està ficat en el seu seient de bòlid, a més de suportar la calor, les fortes acceleracions, les vibracions i l'estrès, veu que li vénen molts paràmetres i dades i, pel seu treball excessiu en el maneig de tots ells, està a punt de fracassar. Per això, en el camp de la intel·ligència artificial s'estan preparant sistemes experts perquè el pilot pugui realitzar una anàlisi detallada de la informació i prendre la decisió adequada. Igual que en el cas de l'aeronàutica, es pretén posar a la disposició de la màquina gran part de les tasques de percepció del pilot perquè aquest pugui utilitzar la seva intel·ligència i el seu temps en la realització de les seves possibilitats tàctiques i estratègiques. En conseqüència, en parelles de persones/màquines els sistemes experts tractaran la informació i el pilot prendrà decisions.

Mitjançant sistemes experts, el pilot, en una corba i amb el sòl mullat, sabria el marge del bòlid fins que rellisqui en el sòl, ja que a través d'un cursor se li proporcionaria aquesta informació. Un altre punt es pot dir del règim del motor. I també se l'informaria que no xoqués entre els núvols d'aigua que els anteriors bòlids aixequen a la pluja. Tot això sembla estar en el límit de la ciència-ficció, però gràcies als avanços en informàtica no es pot dir que sigui un somni.

De moment, FISA (Federation Internationale du Sport Acte) es nega a utilitzar aquest tipus d'avanços en carreres. Però també hi ha un altre obstacle, el pes del casc. Encara que només s'afegirien uns centenars de grams, aquest pes hauria de multiplicar-se pel factor que es deu a les acceleracions (a les G abans esmentades). Per això, una solució pot ser enviar informació des del panell de bòlid al casc mitjançant ones de ràdio. La projecció d'imatges amb òptica difractiva sobre superfícies corbes, és a dir, en la visera del casc, també seria una solució adequada, ja que no seria necessari col·locar una lent òptica davant del pilot.

Per a veure les dades del pilot en el panell del bòlid cal deixar de mirar la pista i baixar els ulls. Per a estalviar aquesta laboriosa operació, dues cases angleses volen oferir les dades al pilot en el mateix casc. Per a això, en el casc del pilot (1) es col·loca una pantalla de cristall líquid (2 i 3) en la qual es donen quatre informacions importants preses per diferents captadors: el règim del motor (que s'està emetent aquí per 14.500 r.p. m.), la posició de la caixa del canvi (que va en el cinquè), el moment adequat per al canvi de velocitat (s'encén el quadrat verd) i el senyal de perill del règim del motor (encès el quadrat vermell). La imatge del panell és presa per un mirall semi-reflector i s'envia a un mirall còncau, que l'envia mirant al pilot (4). Aquesta imatge apareix superposada al paisatge.