Casco na cabeza e camiñar polo mundo

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

• Teknologia

O 15 de xullo de 1990, no famoso circuíto de Silverstone no Gran Bretaña, o piloto francés Eric Bernard tivo problemas visuais no seu bólido Lamborghini. Vía as formas e as cores difuminados, o panel non podía ler e non podía distinguir os bólidos da competencia. O motivo foi a resonancia de dous tipos de vibracións de 80 e 90 hercios de frecuencia. A medida que o pneumático se erosiona, o piloto sofre estas vibracións, xunto coa súa retina ou vibracións naturais na rede. A amplitude das vibracións creceu e xurdíronlle problemas visuais.

En principio, cando o piloto vai pola pista, ten algúns obstáculos paira obter información visual. Por exemplo, o enorme ruído que produce o motor do bólido pode ser un factor de desequilibrio visual. Isto é o que sospeitan polo menos os investigadores da organización francesa IBSV (Institut Biomedical Sports e Vie). Esta organización está a estudar desde 1988 as barreiras físicas e psicolóxicas dos pilotos da fórmula 1.

Os astronautas e os pilotos de cazarías teñen que gobernar outra dimensión no espazo e cando o órgano de equilibrio está moi activado ás veces teñen dificultades paira integrar estímulos visuais. Por iso, tamén nos automóbiles terrestres, cando están activadas as funcións auditivas, poden producirse desequilibrios visuais.

Cando o piloto toma una curva durante a carreira, sofre aceleracións tangenciales de 3, 4 e 5 G. (O número G indica o factor de carga correspondente a unha aceleración de 9,8 m/s ^2. Por exemplo, cando se trata de aceleracións de 3G, o peso é tres veces maior). A cabeza, equipada con Kmucho, pesa en realidade 6,5 quilos, pero debido á aceleración tangencial este peso multiplícase. En consecuencia, os músculos do pescozo requiren de forzas enormes paira controlar a cabeza. Con todo, ao ter que tomar as curvas con moita frecuencia no circuíto de carreira, a resistencia muscular do pescozo vese afectada. A cabeza sofre movementos incontrolados por efecto da forza centrífuga, o que perturba o sistema de recollida de información visual do piloto.

Paira evitar este obstáculo, os pilotos limitan o movemento do casco mediante a colocación dunhas correas pola axila. A lonxitude das correas debe regularse de forma moi precisa, xa que a randeeira do pescozo impide a sincronización entre este e os globos oculares.

Tras analizar os cascos que utilizan actualmente os pilotos da fórmula 1, púidose comprobar que teñen moitos defectos. Por unha banda, teñen un “buraco” demasiado pequeno paira ver a contorna, e por outro, as viseras que utilizan non son apropiadas, xa que deforman a imaxe e provocan fatiga visual. Ademais, tendo en conta o estado de luz, os pilotos frecuentemente elixen incorrectamente a cor do filtro visor. Por tanto, as viseras mal seleccionadas producen distorsiones nas cores e contrastes, e a recomendación de elixilos correctamente é o amarelo en tempos chuviosos ou nubrados e o gris en tempos asollados.

Outro problema que afecta á psicoloxía do piloto. E é que cando o piloto deixa de mirar por un momento a vía asfáltica e fixa a mirada nos datos que o computador do bólido ofrécelle na pantalla, os ollos deben cambiar o seu eixo e profundidade de campo. Paira iso necesita un segundo e medio. Cando despois volve mirar o camiño, os ollos tardan tanto en adaptarse, é dicir, tres segundos en total. Hai que pensar que non hai outra saída paira o piloto e é un mal mirar a pantalla nos tramos rectos do circuíto. Pero isto significa que algúns datos de interese, como o réxime do motor, non os pode coñecer nas curvas.

Segundo o brasileiro Ayrton Senna (o superior), a arte de pilotar retrocedendo na tecnoloxía farase seu. O francés Alain Prost (abaixo), pola súa banda, asegura que cos avances o papel do piloto será máis intelectual.

Pero hai una solución. O piloto pode ver os datos da pantalla sen baixar a vista a través do sistema Racing Helmet Display (RHD). Lotus probouno por primeira vez en 1992 e desde entón foi desenvolvido por GEC Avionics e Frazer Nash Technology. Trátase dunha pequena pantalla instalada no casco, similar á utilizada por varios pilotos de avións e helicópteros durante a guerra do Golfo. (Ver Elhuyar. Ciencia e Técnica. Número 46.

Abril 1991. “Casco de noite paira pilotos”. Artigo de Jon Otaolaurretxe). Entre o ollo e o casco sitúase una pequena lente óptica na que aparecen parámetros técnicos, superando artificialmente a paisaxe. Así, o ollo do piloto sempre mira cara adiante e mentres tanto ten a información necesaria, sen necesidade dos tempos de adaptación dos ollos de tres segundos.

Nos ensaios privados realizados no circuíto, os pilotos de Johnny Herbert e Mika Kakkin puideron ver na visera as cifras que indican o réxime do motor, a fila de puntos luminosos que marca cando convén cambiar a posición da caixa de cambios, una luz verde que se acende cando é conveniente introducir una velocidade máis rápida e un piloto vermello que se acende cando o motor está demasiado rápido ou ten perigo.

Parece que este sistema está a ser probado polos do Lotus. Con todo, os expertos en aeronáutica aseguran que non basta con dar os datos que hai no panel de avión ou bólido. Entrega de datos ao piloto mediante tratamento. Nos avións, o percorrido a seguir proporciónase ao condutor a partir de tres coordenadas mediante un símbolo, pero o sistema Racing Helmet Display non ofrece ningunha axuda táctica ou estratéxica ao piloto de Fórmula 1. Doutra banda, a lente óptica situada fronte ao ollo dereito do piloto non coincide exactamente co eixo da mirada fixada na pista, o que supón un pequeno tempo de adaptación. É necesario mellorar o sistema.

Hoxe en día, o piloto da fórmula que está metido no seu asento de bólido, ademais de soportar a calor, as fortes aceleracións, as vibracións e a tensión, ve que lle veñen moitos parámetros e datos e, polo seu traballo excesivo no manexo de todos eles, está a piques de fracasar. Por iso, no campo da intelixencia artificial están a prepararse sistemas expertos para que o piloto poida realizar unha análise detallada da información e tomar a decisión adecuada. Do mesmo xeito que no caso da aeronáutica, preténdese pór a disposición da máquina gran parte das tarefas de percepción do piloto para que este poida utilizar a súa intelixencia e o seu tempo na realización das súas posibilidades tácticas e estratéxicas. En consecuencia, en parellas de persoas/máquinas os sistemas expertos tratarán a información e o piloto tomará decisións.

Mediante sistemas expertos, o piloto, nunha curva e co chan mollado, sabería a marxe do bólido ata que escorregue no chan, xa que a través dun cursor proporcionaríaselle esta información. Outro tanto se pode dicir do réxime do motor. E tamén se lle informaría de que non chocase entre as nubes de auga que os anteriores bólidos levantan á choiva. Todo isto parece estar no límite da ciencia ficción, pero grazas aos avances en informática non se pode dicir que sexa un soño.

Polo momento, FISA (Federation Internationale du Sport Auto) négase a utilizar este tipo de avances en carreiras. Pero tamén hai outro obstáculo, o peso do casco. Aínda que só se engadirían uns centenares de gramos, este peso debería multiplicarse polo factor que se debe ás aceleracións (ás G antes mencionadas). Por iso, una solución pode ser enviar información desde o panel de bólido ao casco mediante ondas de radio. A proxección de imaxes con óptica difractiva sobre superficies curvas, é dicir, na visera do casco, tamén sería una solución adecuada, xa que non sería necesario colocar una lente óptica diante do piloto.

Paira ver os datos do piloto no panel do bólido hai que deixar de mirar a pista e baixar os ollos. Paira aforrar esta laboriosa operación, dúas casas inglesas queren ofrecer os datos ao piloto no mesmo casco. Paira iso, no casco do piloto (1) colócase una pantalla de cristal líquido (2 e 3) na que se dan catro informacións importantes tomadas por diferentes captadores: o réxime do motor (que se está emitindo aquí por 14.500 r.p.m.), a posición da caixa de cambios (que vai no quinto), o momento adecuado paira o cambio de velocidade (acéndese o cadrado verde) e o sinal de perigo do réxime do motor (acendido o cadrado vermello). A imaxe do panel é tomada por un espello semi-reflector e envíase a un espello cóncavo, que a envía mirando ao piloto (4). Esta imaxe aparece superpuesta á paisaxe.