Aerostatic Platform ZM-08 - Piattaforma Aerostatica ZM-08 di Massimo Zecca

PIATTAFORMA AEROSTATICA POLIFUNZIONALE DI TIPO FRENATO, SOLLEVABILE AD ALTEZZE VARIABILI, PREVISTA PRINCIPALMENTE PER SOSTENERE SISTEMI D'ANTENNA PER TRASMISSIONI RADIO IN FONIA E DATI. A BORDO SI POSSONO INSTALLARE ALTRESÌ UNA PLURALITÀ DI APPARECCHI, AD ESEMPIO DISPOSITIVI DI RILEVAMENTO AEREO.

Questo nuovo ed innovativo sistema di piattaforme aerostatiche, denominate ZM-08, atte a contenere gas (Elio o Idrogeno) per potersi sollevare ad altezze variabili, secondo il principio di Archimede, si presta ad una molteplice varietà di applicazioni, permettendo di svolgere innumerevoli funzioni in ogni parte del mondo. L’invenzione è nata principalmente, per sostenere sistemi di antenne, al fine di portarli ad altezze tali da poter effettuare trasmissioni radio in fonia e dati, ottenendo una maggiore copertura della superficie terrestre. Su codesti aerostati, si possono altresì installare molteplici apparecchi di visualizzazione e di rilevamento aereo. 

Qui di seguito alcuni esempi di dispositivi che possono essere installati a bordo: 

- Antenne stilo 

- Antenne dipolo

- Videocamere con possibilità di ripresa a 360°

- Fotocamere motorizzate

- Visori Notturni

- Termocamere

- Laser

- Apparecchi per la rilevazione dei dati meteorologici

- Strumentazione per il monitoraggio dell'inquinamento atmosferico

- Fari motorizzati

- Dispositivi per la sperimentazione

INNOVAZIONE

      I principali fattori che rendono innovativo questo sistema, sono i seguenti: 

1 - La capacità di sostenere antenne od altre attrezzature sul polo nord dell’aerostato in modo corretto, senza che la stabilità   della piattaforma risulti compromessa.

2 - La possibilità di utilizzare simultaneamente la parte superiore e inferiore dell’aeromobile.

3 - La sua estrema versatilità permette l’impiego d'innumerevoli dispositivi sul campo operativo. Tutto questo, grazie ai  sostegni opportunamente realizzati, per agevolare un'efficace adattabilità a molteplici apparecchiature da collocare a bordo.

4 - Rapidità e semplicità dei processi operativi d’installazione o sostituzione della strumentazione. In virtù di codeste capacità, diversi dispositivi possono essere utilizzati nel corso della giornata stessa.

5 - La modularità, che permette di configurare la piattaforma, in base alle esigenze. Consente di rimuovere e sostituire l’intero  sostegno, con un altro di forma e dimensione diversa. Inoltre si ha facoltà di decidere, se impiantare e utilizzare il supporto   solo sulla parte sovrastante o solo quella sottostante, oppure su entrambi i poli ove necessario.

DESCRIZIONE

Tale aerostato, preferibilmente realizzato in forme aerodinamiche, per offrire meno resistenza al flusso del vento, è dotato di un foro passante centrale e verticale, aperto alla sua estremità superiore ed inferiore, per fissare e sostenere l’antenna o altre attrezzature mediante vari tipi di sostegno, opportunamente realizzati con materiali leggeri. Codesti dispositivi di sostegno, saranno installati a forza oppure ad incastro con bloccaggio a scatto, mediante corti profilati sagomati, che sono assicurati all’aerostato tramite saldatura, incollatura, ecc.

La suddetta antenna è raccordabile con un cavo coassiale verticale, la cui estremità inferiore è collegata con uno o più apparecchi per trasmissioni radio in fonia e dati. Il sollevamento e abbassamento del sistema, avviene tramite una fune di sicurezza, svolta o riavvolta tramite verricello. L’argano può essere manuale o elettrico (quest'ultimo preferibilmente azionato con radiocomando a distanza, onde evitare che l’operatore si trovi sotto la struttura durante le manovre, garantendone così l’incolumità). La piattaforma è ulteriormente vincolata al terreno, mediante funi di ormeggio laterali, previste in quantità sufficienti per ancorare a terra in modo efficiente l’aeromobile. Tali controventi sono collegati a dei ganci, che sono fissati lungo la mezzeria della parete esterna del globo aerostatico, e distanziati fra loro in modo uniforme. Le cime di ormeggio vengono progressivamente trascinate verso l’alto dalla piattaforma stessa, durante il suo sollevamento. In caso di particolari esigenze, la ZM-08 può essere utilizzata anche senza i tiranti di ancoraggio, e manovrata solo con la corda centrale. 

Per aumentare la sicurezza, il sistema può essere dotato nella parte inferiore, di segnalatori luminosi ed acustici, atti all’indicazione di salita e discesa dello stesso, mentre la parte superiore, può essere equipaggiata con lampade di segnalazione ostacoli al volo (SOV).

Il tutto autoalimentato possibilmente, da pannelli fotovoltaici adesivi.

L’aerostato è dotato di valvole, atte al gonfiaggio e sgonfiaggio dell’involucro. Le stesse sono in grado di garantire altresì un efficiente recupero del gas. Inoltre è prevista una valvola di sicurezza, capace di espellere l'eventuale sostanza aeriforme in eccesso, creatasi a causa dell'aumento volumetrico della camera interna. Tale fenomeno, è da attribuirsi alle variazioni della pressione atmosferica o di temperatura.

Dimensioni e Carico Utile

L’aumento del carico utile a bordo, condiziona le dimensioni dell’aerostato, il cui volume dovrà essere direttamente proporzionale all’aumentare del peso da sostenere. La ZM-08 dunque, sarà progettata in base ai settori d’impiego, con forme e dimensioni appropriate. Il sistema, infatti, può essere prodotto con un ingombro di alcuni metri, fino alla fabbricazione di aerostati con grandezze sino a qualche decina di metri.

Occorre rilevare, che la presente piattaforma, insieme ai sostegni per le apparecchiature, i componenti che sono collegati ad essa, per mantenerla ancorata al terreno e permetterne il sollevamento e l’abbassamento, eccetera; è preferibile che siano realizzati con materiali il più possibile leggeri, diminuendo con ciò le quantità d’elio o idrogeno da introdurre per poterla sollevare, disponendo conseguentemente di un sistema dall’ingombro ridotto.

Altezza operativa e Sistemi di Ancoraggio

In base al tipo di utilizzo, l’altezza operativa e il metodo per ormeggiare l’aeromobile al suolo possono variare.

L’aerostato può essere frenato con fune centrale, con l’aggiunta dei controventi laterali oppure con la sola corda di sicurezza.

Qui di seguito due esempi di utilizzo:

Impiego con ancoraggi laterali

Sistema adatto ad esempio per le trasmissioni radio, monitoraggio video, ecc. In questo caso, l'altezza operativa ottimale (soprattutto per il settore radiantistico) sarebbe di circa 50 metri, ma non si esclude l’opportunità di sollevarlo ad una maggiore altezza, tenendo in considerazione, che la distanza tra i punti di ancoraggio a terra rispetto al centro, aumenta con l’aumentare della quota. Nel video dimostrativo, compaiono quattro ormeggi. Tale numero è solo esemplificativo ma non limitativo. Le estremità superiori di tali funi potranno essere agganciate alla piattaforma, tramite due metodi: 

1° - Allacciate a corrispondenti ganci,  fissati (saldati, incollati, ecc.) direttamente sulla superficie periferica esterna.

2° - Collegate alla tradizionale rete. A seconda del tipo di impiego, quest’ultimo, nonostante aggiunge carico sull’aerostato, restituisce in molti casi, il vantaggio di assicurare maggiore sicurezza al sistema. Aumenta difatti, la resistenza al flusso del vento, evitando un eventuale danneggiamento all’involucro, poiché i punti di aggancio, non sono fissati direttamente sulla parete esterna della piattaforma, come nel primo metodo.

L’estremità inferiore di ogni fune può essere ancorata al terreno, tramite vari sistemi. Qui di seguito alcuni esempi:

- Picchetto metallico avente un occhiello o gancio ricurvo

- Bobina con pretensionatore (fissata al terreno con picchetti, bulloni, ecc.)

- Boe (nel caso di utilizzo in acqua)

- Corpo morto in cemento

- Zavorre riempibili con acqua, sabbia, terriccio, ecc. ad esempio:

- Recipiente rigido in plastica, vetroresina, metallo

- Sacco in PVC, Juta, Rafia

- Hesco Bastion

Utilizzo con sola fune di sicurezza centrale

Con questo metodo, la ZM-08, può innalzare le antenne ad altezze maggiori rispetto alla precedente configurazione, tenendo in considerazione ovviamente, che per via della mancanza dei controventi laterali, la piattaforma avrà meno resistenza ai fenomeni meteorologici ostili. Questo sistema è particolarmente utile altresì, per rilevazioni meteorologiche, monitoraggio degli inquinanti atmosferici ed altre rilevazioni aeree.

Vita in quota

L’aerostato, in condizioni ottimali, può rimanere in quota per molto tempo, purché siano effettuati periodicamente dei rabbocchi di gas. L’interruzione momentanea del volo può avvenire altresì per i seguenti motivi: condizioni meteorologiche particolarmente avverse, sostituzione di apparecchiature, cambio di configurazione dei sostegni, ispezioni, manutenzione ordinaria, riparazioni varie, ecc.

Materiali

Involucro

Sarà realizzato in materiale elastomerico. In caso di particolari esigenze, la piattaforma, potrebbe essere fabbricata con involucro rigido.

In base ai materiali presenti oggi sul mercato, il sistema, può essere fabbricato ad esempio, con il classico doppio involucro:

1°  Camera, atta a contenere il gas , (che darà la forza ascensionale all’aeromobile), realizzata in Polimeri Termoplastici (poliuretano).

2°  Copertura esterna in Nylon Rip-Stop, servirà a proteggere da agenti atmosferici e dai raggi ultravioletti la parte interna. Inoltre, questo secondo strato, permette l’aggancio delle funi di ancoraggio ed altri accessori, evitando di stressare la struttura interiore, che si limiterà quasi esclusivamente a contenere la sostanza aeriforme, riducendo sensibilmente il rischio di un suo possibile danneggiamento.

Sostegni

Saranno costruiti con materiali leggeri e resistenti. Fibra di carbonio, fibra di vetro, alluminio, ecc.

Funi di ormeggio

Detti mezzi di ormeggio sono realizzati in idoneo materiale flessibile e robusto, ad esempio nella forma di fibre tessili intrecciate.

Fune centrale di sicurezza

Realizzata con gli stessi materiali delle suddette cime di ormeggio. In alcuni tipi di aerostati, il materiale di tale corda, può essere formata da fili di acciaio intrecciato.

Corti profilati sagomati

Realizzati in gomma od altro idoneo materiale flessibile oppure anche rigido.

UTILIZZO DEL SISTEMA IN CASO DI EVENTI ATMOSFERICI AVVERSI

In caso di eventi atmosferici particolarmente avversi (ad esempio forti venti), tali da compromettere gravemente la stabilità dell’aerostato (che si trova a quota costante), il sistema sarà abbassato ed ancorato in sicurezza al terreno.

In queste situazioni, il dispositivo continuerà comunque a trasmettere, fornendo momentaneamente una copertura radio ridotta, (approssimativamente paragonabile a quella offerta da un'installazione dei sistemi classici, utilizzati oggi sulla superficie terrestre).

Appena le condizioni meteorologiche lo permettono nuovamente, si riporta in quota l’aeromobile, tornando così ad ottenere una copertura radio maggiore.

Inoltre, durante i suddetti periodi di condizioni meteorologiche proibitive, si può sfruttare la seguente opzione: gli operatori possono approfittare dei momenti di bonaccia, per sollevare la piattaforma e trasmettere in tempi ridotti, pacchetti dati o effettuare brevi trasmissioni in fonia stessa. Riepilogando, dunque, possiamo assolutamente ritenere, che in tutti i giorni (nonostante eventuali restrizioni temporali), si può trasmettere a maggiori distanze rispetto ai sistemi tradizionali.

CAMPI D’IMPIEGO

Di seguito alcuni esempi d’impiego delle ZM-08:

● CALAMITÀ NATURALI

Per fare un esempio, immaginiamo la Protezione Civile, che adopera il dispositivo durante una situazione di emergenza, a seguito di una calamità naturale.

La piattaforma aerostatica, tramite le antenne installate a bordo, è in grado di ripristinare le comunicazioni radio per le squadre di soccorso laddove siano caduti i collegamenti ordinari, risultando essere un ottimo strumento per affrontare eventi calamitosi come terremoti, frane, valanghe, inondazioni, esondazioni, ecc.

Simultaneamente, l’aeromobile, grazie alla possibilità di alloggiare a bordo vari apparecchi di visualizzazione e di rilevamento aereo, permette ad esempio, il costante monitoraggio delle zone colpite da disastri naturali e che potrebbero essere soggette ad ulteriori scosse sismiche, dissesti idrogeologici, ecc. Tutto ciò, per garantire una maggiore prevenzione e tutela, del personale addetto al soccorso (operante nell'area di rischio) e/o degli sfollati, situati negli accampamenti di emergenza.

Codeste squadre, durante il trascorrere della giornata, possono utilizzare l’aerostato per disparati impieghi. Per esempio, possono essere sostituite in modo temporaneo o permanente, le attrezzature montate nella parte sottostante, per dare spazio ad altri dispositivi: apparecchi atti ad effettuare rilevazioni meteorologiche, monitoraggio degli inquinanti atmosferici (disponendo in loco di dati molto precisi), sistemi illuminanti, intensificatori di luce notturna, visori a termo-immagine, ecc.

- Protezione Civile

- Croce Rossa e Mezzaluna Rossa Internazionale

- Vigili del Fuoco

- Soccorso Alpino

- Associazioni di Radio Soccorso

● SICUREZZA E SOCCORSO IN MONTAGNA

In ambiente montano, le ZM-08 consentono di ottenere un'ampia copertura radio, facendo cosi superare alle onde hertziane, ostacoli naturali che di norma, impediscono efficienti collegamenti. Al contempo, per mezzo della strumentazione di visualizzazione aerea, installata nella parte inferiore dell’aeromobile, si ha la possibilità di monitorare la superficie terrestre.

● SPORT

In ambito sportivo, il sistema risulta essere utile ad esempio, per le comunicazioni radio di sicurezza durante le competizioni. Simultaneamente la piattaforma, disposta in una zona d'interesse televisivo, è in grado di effettuare riprese aeree da trasmettere all’occorrenza in diretta TV.

Gli aerostati, dunque, possono essere utilizzati durante gare automobilistiche, motociclistiche e, in generale, per tutte le attività agonistiche in ambiente esterno, ad esempio:

- Formula Uno

- MotoGP

- Gran Turismo

- Karting

- Rally

- Ciclismo

- Sport Invernali

- Sport Acquatici

- Altri sport

● OPERAZIONI DI POLIZIA

● OPERAZIONI MILITARI

● RILEVAZIONI METEOROLOGICHE

● RILEVAZIONI INQUINAMENTO ATMOSFERICO

● RICERCHE ARCHEOLOGICHE

● CAMPO MEDIATICO/GIORNALISTICO

● CONTROLLO VIABILITÀ

● VIDEO SORVEGLIANZA

● SPERIMENTAZIONE

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