Fire Drone: hőálló drónok tűzoltáshoz

Minden szükségtelen kockázatot el kell kerülni, mert az égő épületekben akár 1000 Celsius-fok feletti halálos hőmérséklet is előfordulhat. A közeli égéskörülmények felderítésére úttörő jelentőségű lehet a dróntechnika .

Az Empa és a londoni Imperial College kutatói hőálló drónt fejlesztettek ki a tűzoltók támogatására. A drón közelről szemlélheti az épületek vagy erdőtüzek közepét. Ez segít a tűzoltóknak a megfelelő taktika kiválasztásában, mielőtt belépnének a veszélyzónába.

Forrás: Empa/newsimage/idw

„A tűzoltók nem tudják, mivel találkoznak és milyen nehézségekkel kell szembenézniük, mielőtt belépnek a veszélyzónába” – mondja Mirko Kovač, az Empa „Fenntarthatósági Robotics Lab” és az Imperial College London „Aerial Robotics Lab” vezetője. A kamerákkal és CO₂-érzékelőkkel (szén-dioxid) felszerelt drónok értékes információkkal szolgálhatnak a tűz mértékéről, a váratlan veszélyekről vagy a beszorult emberekről.

Túl nagy a hő normál drónok használatához

„A tűz extrém hője túl sok ahhoz, hogy a normál drónok közelebb repülhessenek” – mondja David Häusermann, az Empa Sustainability Robotics Lab munkatársa. A keret megolvad, és az elektronika meghibásodik a tűz közelében. A hagyományos drónok csak biztonságos távolságból képesek légi felvételt készíteni a tűzről.”

Ezért a robotkutató célja az volt, hogy olyan drónt fejlesszenek ki, amely ellenáll a hőségnek, és gyorsan pontos információkat ad a tűz középpontjáról.

Ultrakönnyű és szívós

David Häusermann a tűzoltókkal együtt meghatározta a tüzek közelében használható drón követelményeit, és olyan anyagot keresett, amely körülveszi és megvédi a drón magját – a motorokat, az akkumulátorokat, az érzékelőket és az elektronikát.

A választ az Empa Building Energy Materials and Components Lab munkatársaival találta meg: a Shanyu Zhao-val és Wim Malfaittal dolgozó kutatócsoport olyan szigetelőanyagot tudott létrehozni, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek, és ezáltal a drónt tűzállóbbá tette.

Alkalmas űrruhákhoz

A megoldás egy aerogél, egy ultrakönnyű anyag, amely szinte teljes egészében levegővel teli pórusokból áll, amelyeket polimer anyagú bőr borít. Ebben az esetben az anyagkutatók egy poliamid műanyag alapú aerogélt használtak. A NASA is kutat poliamid aerogéleket, többek között az űrruhák szigetelése során.

A kutatók nem csak poliamidot használt ennek az aerogélnek az elkészítéséhez: a kompozit anyag poliamidból és szilícium-dioxidból áll, és üvegszálakkal is megerősített. A laboratóriumi elemzések kimutatták, hogy ez a viszonylag tűzálló anyag különösen alkalmas drónokban való használatra.

Üvegszál erősítésű aerogél veszi körül a drón szívét, és védi a tápegységet és az elektronikát a hőtől
Forrás: Empa/newsimage/idw

Repülés az Infernóba

A „FireDrone” prototípusa már az első teszteken is jól teljesített a dübendorfi Empa repülési arénájában. A körülbelül 50 centiméteres drón repülési jellemzői és irányíthatósága kiváló volt, még akkor is, ha az airgel szigetelő köpeny és egy további hűtőrendszer, valamint a hőt visszaverő alumínium borítás volt felszerelve.

A teszt során gáztüzet gyújtottak egy hatalmas fémtányérban, és a drónpilóták a pokol közepébe repítették eszközüket.Az eredmény: a FireDrone prototípus számos tesztrepülést túlélt. A következő lépés a FireDrone olyan tűzben való tesztelése lesz, amely a viszonylag „tiszta” gázlánggal ellentétben sok füstrészecskét tartalmaz.

Stefan Keller tűzoltó-szakértőt lenyűgözték az eredmények: „Ha egy drón először fel tudja mérni a helyzetet, nem kell azonnal tűzoltókat küldenünk a veszélyzónába. Ez egy rendkívül érdekes előrelépés számunkra.”

Forrás: Git Sicherheit