Nov 072018
 

Volete fare gli esploratori? Volete volare fino a Marte e farvi un giretto per le sue lande desolate? Beh, forse potreste riuscirci e forse potreste anche riuscire a collaborare con la NASA, l’Ente Spaziale Americano. La NASA, infatti, per la prima volta si apre alla collaborazione di menti esterne che possano in qualche modo fornire soluzioni o idee innovative per i mezzi marziani del futuro. Si, perché proprio di questo si tratta. La NASA ha reso disponibili sulla piattaforma GitHubil progetto open source con le istruzioni e i progetti per realizzarsi in casa un ROVER, uno di quei simpatici mezzi a 6 ruote sterzanti capaci di procedere su qualunque tipo di terreno. Vi ricordate Curiosity, l’eccezionale rover poggiatosi sulla superficie marziana che ha inviato alla Terra montagne di fotografie e informazioni importantissime sulle caratteristiche del pianeta rosso fino ad ora sconosciute? Si, proprio lui. Adesso potrete costruirvene uno pure voi a casa spendendo solamente 2.000 dollari.

La NASA, ha infatti reso pubblico il Jet Propulsion Laboratory (JPL) Open Source Rover (OSR), il kit digitale liberamente scaricabile che renderà tutti esploratori spaziali.

Gli elementi da assemblare sono tutti facilmente reperibili sui normali cataloghi di forniture elettroniche ma richiedono una attrezzatura base da laboratorio composta da una sega a nastro per tagliare il metallo, un trapano, un saldatore, cesoie, chiavi inglesi ed altri accessori da ferramenta. Il kit è composto dagli elementi di Curiosity e cioè sospensioni Rocker-Bogie, sterzo angolare e differenziale pivotante che, permette il movimento su terreni accidentati, Raspberry Pi l’unità di calcolo centrale. Secondo i realizzatori del progetto, una volta acquistati i pezzi e l’attrezzatura necessaria, è possibile assemblare il rover in circa 200 ore di lavoro per una persona pratica di assemblaggio e modellismo.

Il kit, molto dettagliato fornisce informazioni passo passo per la costruzione, ma è strutturato in modo da lasciare autonomia di scelte al novello scienziato. Ognuno potrà decidere, lungo il percorso, cosa aggiungere o sottrarre al proprio rover. Pannelli solari, telecamere USB, controller o altro.

Mik Cox il project manager del progetto, crede che questa sperimentazione possa servire ad avvicinare il mondo dell’esplorazione alle nuove generazioni, agli scienziati in erba e ai giovani ricercatori e ingegneri, fornendo già in età scolare gli strumenti di creatività che potrebbero essere disponibili solo successivamente, così da stimolare tanti a intraprendere indirizzi del genere.

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Ott 172018
 

In Australia, terra giovane e pioniera di tante iniziative a livello globale, sta per avviarsi un progetto frutto di un enorme investimento economico fatto dal multimilionario Brian Flannery proprietario di resort turistici nel grande continente. Flannery, ha deciso di investire ben 4 milioni di dollari in un progetto eco-turistico che, si inserisce in una politica nazionale volta allo sviluppo del turismo sostenibile come chiave per lo sviluppo di questo settore sfruttando l’energia solare. Ma di cosa si tratta?

Utilizzando un vecchio treno con più di 70 anni di età, si avete letto bene 70, il visionario magnate ha restaurato locomotiva e carrozze della vecchia Byron Bay Railroad Company ricoprendo tutta la superficie del tetto con pannelli fotovoltaici in grado di produrre 6,5 chilowatt di potenza. Grazie a questi, l’iconico treno riuscirà a percorrere una prima tratta di circa 3 chilometri sulla linea nella Byron Bay, zona turistica del Nuovo Galles del Sud.

Il treno sarà in grado di trasportare circa 100 eco-turisti lungo un percorso storico non consumando gasolio ne carbone e ad impatto zero. Lungo il percorso è posta una stazione di ricarica sempre solare, in grado di erogare circa 30 chilowatt di energia nei casi in cui, a causa delle avverse condizioni atmosferiche, il treno non potesse ricaricarsi autonomamente. Già con la sua ricarica fotovoltaica, il treno è in grado di compiere la tratta per 15 volte. Inoltre, un sistema di frenata a recupero di energia, riesce a accumulare altra elettricità dall’energia dissipata durante questa.

A voler essere precisi, non è il primo esperimento di mezzo riconvertito a energie Green sul pianeta, ma è sicuramente il primo ad utilizzare esclusivamente energia pulita perché gli altri hanno comunque un sistema alternativo con motori  scoppio.

Ott 122018
 

LE INFRASTRUTTURE STRADALI

Le infrastrutture stradali sono costruite essenzialmente da strade asfaltate, ossia da percorsi resi uniformi, dove viene steso uno strato compattato di asfalto che rende confortevole la percorrenza ai mezzi su gomma, consentendo anche un’ottima superficie frenante in caso di necessità. Le strade possono essere fatte anche con materiali lapidei, ciottoli o altro. La sezione stradale non è piana, ma leggermente ricurva verso i lati per consentire un rapido deflusso delle acque in caso di pioggia.

Le strade sono divise in corsie in modo da regolare il traffico. Ogni corsia ha una funzione specifica. Quelle a destra prendono il nome di corsie d’emergenza e vengono lasciate libere per il passaggio dei mezzi di soccorso o per le soste d’emergenza in caso di auto in panne. Poi abbiamo le corsie di marcia dove bisogna rispettare degli specifici limiti di velocità e le corsia di sorpasso, dove è possibile effettuare sorpassi delle altre autovetture viaggiando ad una velocità maggiore, ma sempre entro i limiti stabiliti dalla legge.

L’insieme delle corsie prende il nome di carreggiata. Le strade possono avere un’unica carreggiata con uno o due sensi di marcia, come possono avere carreggiate separate come nel caso delle autostrade dove il traffico scorre molto più velocemente perché non esistono incroci o interferenze con altri sistemi di trasporto.

Alcune strade, soprattutto nelle città con terreno pianeggiante, hanno ai lati opportunamente separate, piste ciclabili per le biciclette ed infine, ai margini, delle banchine o marciapiedi per consentire la percorrenza ai pedoni senza avere alcun contatto con la sede stradale dove passano gli autoveicoli.

Le strade il più delle volte, sono separate dal resto del territorio da guardrail, strutture in acciaio che hanno anche funzione protettiva.

Guardrail

Le strade in Italia vengono classificate in base all’articolo 2 del D.L. 285/92 che le divide in:

  1. autostrade;
  2. strade extraurbane principali;
  3. strade extraurbane secondarie;
  4. strade urbane di scorrimento;
  5. strade urbane di quartiere;
  6. strade locali.

Autostrada

Alle strade sono poi abbinate altre infrastrutture. Ad esempio le aree di sosta per gli autoveicoli, le aree di rifornimento per rifornire di carburante le auto, incroci ossia i punti in cui diverse strade si incontrano, rotatorie, realizzate ove possibile per eliminare i rallentamenti dovuti agli incroci, ponti e gallerie che rendono agevole il superamento di ostacoli sul terreno in un percorso tra due punti da collegare.

Area di servizio

Viadotto

Galleria

LE INFRASTRUTTURE FERROVIARIE

Le infrastrutture ferroviarie sono costituite prevalentemente da binari. Questi sono dei profilati metallici, conformati in modo tale da poter essere usati con la particolare sagoma delle ruote dei treni. Sono fissati a coppie attraverso delle traversine di legno o cemento armato. Per cui, le ruote metalliche dei treni, scorrono all’interno di questi percorsi obbligati senza poterne mai uscire e quindi senza poter mai deviare dal percorso stabilito. La distanza tra i binari, è chiamata scartamento ferroviario ed in Italia, come nella maggior parte dei paesi mondiali, è di 1435 millimetri all’interno.

Avere lo stesso scartamento consente ai treni di diverse nazioni di poter percorrere tratti anche al di fuori del loro Paese. Al contrario i treni spagnoli e russi utilizzano scartamenti ferroviari diversi dallo standard per cui non sono omologati per gli altri Paesi.

Il treno, come detto non può mai uscire da questo percorso e le curve sono molto ampie per evitare deragliamenti ad alta velocità. L’unico modo per cambiare rotta, è attraverso gli scambi ferroviari che vengono azionati da terra e mai dal treno.

Inoltre, i binari tra di loro non sono mai attaccati, perché a causa della dilatazione termica cui sono sottoposti d’estate per effetto del Sole, finirebbero per deformarsi e spaccarsi.

Le linee ferrate sono una o più, parallele per dividere i flussi di traffico. Non sono presenti aree di sosta e di rifornimento, incroci o rotatorie, e questo fa si che i treni si spostino molto velocemente in aree protette. Infatti l’alta velocità e l’enorme massa che spostano richiedono lunghissimi percorsi di frenata per cui è vietato l’accesso alle aree ferroviarie e dove questo è impossibile, si realizzano appositi passaggi a livello che bloccano qualunque forma di traffico durante il passaggio del treno.

I treni si fermano solo in prossimità delle stazioni ferroviarie. Si tratta di infrastrutture dotate di biglietteria, servizi, aree ristorazione e riposo, aree informative destinate ai passeggeri, e poi delle lunghe banchine attraverso le quali si può avere accesso alle carrozze del treno.

Freccia Rossa 1000

Le stazioni possono essere di due tipi: di testa e di transito.

Le stazioni di testa sono quelle dove il treno arriva e il binario termina, per cui per ripartire deve invertire la direzione di marcia, come ad esempio alla Stazione Termini di Roma.

Stazione Termini Roma: testa del binario

Le stazioni di transito, sono invece quelle in cui il treno si ferma e riparte nella stessa direzione, sono le più diffuse.

Infine, abbiamo il sistema di pali con i cavi dell’alta tensione per l’alimentazione dei convogli.

Quelle descritte sono le infrastrutture della grande rete ferroviaria nazionale, ma molte volte i mezzi su rotaia li troviamo anche all’interno dei centri urbani. Se in superficie, si tratta di linee tranviarie, mentre se sono in galleria è il caso delle metropolitane. Nel primo caso, la linea ferrata ha continui punti di incontro con la rete stradale per cui anche la velocità è ridotta, mentre nel secondo caso, scorrendo in gallerie sotterranee o in apposite sopraelevate, non vi sono contatti tra i diversi sitemi di traffico per cui le metropolitane sono il mezzo più rapido per gli spostamenti in città.

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Ott 102018
 

Se pensiamo alla NASA, ossia l’ente spaziale americano, la nostra mente ci porta subito alle navicelle, alle sonde di esplorazione spaziale, alle conquiste nella ricerca di altri mondi. Ma la NASA non si occupa solo di questo, bensì le ricerche si allargano in infiniti campi che sono in qualche modo interconnessi con le attività spaziali.

I mezzi ideati per l’esplorazione di altri pianeti, sono anch’essi costituita da infinite parti, frutto di studi e ricerche per renderli adattabili ad altri mondi o a situazioni imprevedibili. Tra le innovazioni ha sicuramente un risalto particolare il Superelastic Tire, ossia il nuovo concetto di pneumatico. L’idea che sta alla base di questa nuova grande innovazione, è lo pneumatico senza aria, non soggetto quindi ai limiti che le normali ruote hanno sulla Terra.

Sono realizzati con leghe a memoria di forma che costituiscono la struttura rigida capace di migliorare enormemente questo oggetto. Gli studi in questa direzione erano già stati avviati parecchi anni fa, quando la NASA sviluppò un nuovo concetto di pneumatico usando per i rover lunari acciaio per molle, che si dimostrò essere un buon compromesso. Questi pneumatici a molla airless, però, quando dovevano sopportare grossi carichi, erano soggetti a deformazioni permanenti. Il salto di qualità avvenne quando lo scienziato dei materiali Santo Padula fece casualmente una visita al laboratorio Simulated Lunar Operations (SLOPE) del Glenn Research Center della NASA. Egli suggerì la sostituzione della struttura in acciaio airless con quella a leghe a memoria di forma nei rinforzi radiali sullo pneumatico. La lega utilizzata, è una particolare combinazione di nichel e titanio stechiometrico che è capace di riorganizzarsi a livello atomico riacquistando la sua forma una volta che il carico viene tolto. Lo pneumatico con questa combinazioni di materiali è in grado di deformarsi fino al 30% in più rispetto ai precedenti, senza modifiche o danni permanenti sulla sua superficie.

Un tipo di soluzione del genere porta con se evidenti vantaggi. Lo pneumatico non deve essere gonfiato e conseguentemente non può esplodere, non serve un telaio interno di rinforzo il che si traduce in una riduzione del peso. In questo modo i rover possono essere regolati con carichi differenti, adattati a più tipi di terreno e resistere a gravità diverse.

Il sistema Superelastic Tire è stato evidentemente studiato per le missioni spaziali e per i rover che devono affrontare gli ambienti sconosciuti di Marte, ma il loro uso anche in ambito civile pare possa essere possibile. Il problema maggiore sarebbero la velocità ed i costi, ma per veicoli che viaggiano solo a bassa velocità o su terreni asfaltati, i vantaggi potrebbero essere diversi.

Ott 082018
 

Quando parliamo di trasporti terrestri, non possiamo non menzionare il trasporto su rotaia, ossia treni, metropolitane e tram. Si tratta di mezzi adibiti al trasporto sia di persone che di merci e tra i mezzi terrestri sono i meno inquinanti perché alimentati quasi esclusivamente ad elettricità. Nel passato, invece, i treni erano alimentati a carbone ed erano molto inquinanti.

Sono definiti trasporti su ferro o rotaia, perché a differenza dei mezzi su gomma i treni corrono su una linea ferrata, ossia una coppia di binari paralleli.

Tutti i treni sono costituiti dagli stessi elementi: una locomotiva o locomotore, normalmente posta in testa al treno e dotata di motore capace di generare una potenza sufficiente a far muovere l’intero convoglio. Oggi i motori elettrici di cui sono dotati, prelevano la corrente attraverso una struttura a molla chiamata pantografo, che sollevandosi a arriva a toccare i cavi dell’alta tensione sospesi a circa un metro dal tetto del treno.

Le locomotive possono essere anche due poste o in sequenza o una in testa e l’altra in coda al treno come nel caso delle metropolitane in modo da poter cambiare direzione senza cambiare binario.

Agganciate alla locomotiva, troviamo le carrozze o vagoni, convogli che possono contenere persone o merci. Possiamo avere carrozze letto, cioè dotate di cuccette o vere e proprie camere per lunghi viaggi notturni, carrozze ristorante e inoltre i moderni treni sono dotati di molti sistemi di intrattenimento come il wi-fi o le prese USB per la ricarica dei cellulari.

Le cabine di pilotaggio dei treni moderni sono tecnologicamente molto avanzate, dotate di strumentazioni di controllo e sensori che avvisano di ogni possibile anomalia sul treno.

Alcuni treni, scorrono su binari sotterranei in percorsi sotto le nostre città. Sono le metropolitane. Si tratta di un moderno sistema di spostamento ideato per alleggerire le città dal caos e dal traffico e consentire alle persone spostamenti rapidi. Serve esclusivamente per il trasporto di persone. Le stazioni sono ubicate in corrispondenza dei punti più importanti turisticamente o commercialmente della città in modo da assorbire buona parte del traffico pedonale in superficie. Normalmente la frequenza dei viaggi delle metropolitane è di molto superiore a quella dei treni a lunga percorrenza.

Infine, il trasporto su rotaia avviene anche nei centri urbani in superficie. Si tratta dei tram, ossia treni con poche carrozze che circolano in mezzo al traffico cittadino o in aree riservate per consentirne una mobilità più rapida. In genere, però, questi binari incontrano le reti viarie su gomma, sono soggette a stop dovuti a semafori e incroci. Anche in questo caso la fermate (non stazioni) sono localizzate in punti chiave della città.

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Ott 042018
 

Quando parliamo di mezzi su ruota pensiamo subito alle auto perché sono le più diffuse e quelle che in qualche modo fanno parte del nostro quotidiano. Ma in realtà il numero di mezzi è molto più ampio; dalle 2 ruote, come le biciclette, gli scooter e le moto a mezzi con molte ruote come autobus e camion per finire a mezzi fortemente innovativi come hoverboard, bighe e affini.

I MEZZI A 2 RUOTE

BICICLETTA

Tra i mezzi su ruote, il più diffuso è la bicicletta. E’ uno dei mezzi più antichi, nasce in Francia nel 1791 e diventa presto uno strumento per gli spostamenti molto diffuso, perché grazie all’uso intelligente delle leve, riesce a far spostare con facilità e molto più velocemente chi la guida. E’ costituita essenzialmente da un telaio, la struttura metallica che sostiene il tutto a cui sono agganciate tramite una forcella, le due ruote. Normalmente quella motrice, cioè quella che ci consente di muoverci, è quella posteriore collegata attraverso una serie di ingranaggi (ruote dentate, catena, cambio) con la base del telaio, dove troviamo i pedali, gli strumenti attraverso i quali imprimiamo la spinta con le gambe. Sul telaio stesso, sono poi fissati la sella, che ci consente di stare seduti mentre pedaliamo e il sistema di guida costituito dal manubrio.

Da qualche anno sta vivendo una seconda giovinezza perché non essendo alimentata da carburanti la rende assolutamente ecologica e soprattutto perché ci costringe a fare del moto risultando così anche salutare.

Si stanno affermando delle varianti elettriche con pedalata assistita, dotate di un motore elettrico che interviene quando la strada si fa più dura.

SCOOTER e MOTOCICLETTE

Più moderni, sono il simbolo delle città contemporanee. Alimentati con carburanti fossili come le automobili sono perfetti per gli spazi urbani, dove la loro maneggevolezza e dimensione consente spostamenti rapidi e ricerca di parcheggio quasi nulla. Presentano gli stessi elementi di una bicicletta, ma montano un motore per cui non è richiesta forza muscolare e hanno una sella molto più grande. La differenza tra uno scooter e una moto, a parte la cilindrata più grossa per le moto ovviamente, è la struttura del telaio aperto superiormente senza serbatoio tra le gambe, meccanica non a vista, pedane poggia piedi e ruote di diametro inferiore.

HOVERBOARD

Sempre più spesso troviamo in giro gli hoverboard, piccole pedane dotate di motore elettrico e giroscopio, leggere, trasportabili, veloci. Il movimento è provocato dallo spostamento del nostro peso distribuito sulle pedane: in avanti, provoca l’avanzamento dell’hoverboard e l’accelerazione è maggiore quanto maggiore è lo sbilanciamento. Spostando il peso all’indietro, il mezzo si sposta nella stessa direzione e per curvare dobbiamo piegarci nella direzione in cui vogliamo andare.

Guidare un mezzo di questo tipo richiede comunque grande perizia e un ottimo equilibrio.

LE AUTO

Nate alla fine dell’800, la loro diffusione, ha avuto un grosso impulso quando sono state dotate per la prima volta di motore a scoppio dopo la prima guerra mondiale. Da allora la loro affermazione è stata inarrestabile. Il numero di tipologie e i modelli sul mercato rendono la classificazione delle auto quasi impossibile anche se le case automobilistiche e i media inventano continuamente nuovi segmenti di mercato per spingere le vendite. A livello europeo si distingue tra M e N, dove i primi sono i mezzi per il trasporto delle persone, mentre il secondo per quello delle merci.

La classificazione per segmenti, invece, è più articolata e in generale è così composta:

  • segmento A: vetture di piccole dimensioni come le mini car, caratterizzate da ridotti ingombri;
  • segmento B: small cars che vi rientrano sono tutte le vetture utilitarie, dotate di carrozzeria a due volumi e trazione anteriore;
  • segmento C: vetture medium cars, che presentano medie dimensioni note come berline;
  • segmento D: dedicato alle large cars, ossia auto berline dalle medio / grandi dimensioni;
  • segmento E: executive cars, berline di grandi dimensioni a tre volumi;
  • segmento F: luxury cars auto berline lussuose e di grandi dimensioni.

Oltre a queste, per identificare altre tipologie di auto che non rientrano nei precedenti troviamo il segmento S per le auto sportive; il segmento J per identificare i Suv e fuoristrada; il segmento M per indicare i minivan o i van.

Indipendentemente dalla tipologia, le auto sono composte tutte dagli stessi elementi. La scocca o telaio che rappresenta la struttura portante sulla quale sono montate tutte le altre parti. La carrozzeria, ossia l’involucro dell’auto, quello che ne definisce la forma e il design, il motore che consente all’auto di muoversi, può essere a benzina, diesel, gas, metano o elettrico riducendo in questo modo anche le emissioni inquinanti nell’atmosfera. Il sistema di guida è l’insieme dei meccanismi che consentono all’auto di poter essere direzionata. Completano le auto altri sistemi come l’intrattenimento di bordo, il bluetooth, l’antifurto, il condizionamento, l’illuminazione, ecc.

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Set 122018
 

Quando parliamo di trasporti, ci riferiamo a tutti quei sistemi che consentono la movimentazione di merci e persone. Dico sistemi perché non si tratta solo dei mezzi, ma anche di tutte le infrastrutture necessarie, ad esempio le strade, le ferrovie, gli aeroporti e la logistica, ossia tutta l’organizzazione che semplifica il trasporto e lavora per renderlo rapido e economico.

Il sistema dei trasporti è piuttosto variegato e comprende una grande quantità di tipologie di mezzi a volte molto diversi tra loro, ma perfettamente integrati. Si pensi, ad esempio, alla catena del freddo in cui i cibi vengono trasportati passando da un mezzo ad un altro senza che mai, la temperatura scenda al di sotto di un determinato valore o come nel trasporto intermodale dove le merci passano da un mezzo all’altro senza mai essere sconfezionati, all’interno di container, fino alla destinazione finale.

I MEZZI DI TRASPORTO

In generale i mezzi di trasporto vengono suddivisi in base alla superficie sulla quale operano; avremo così mezzi terrestri, acquatici e aerei.

I mezzi terrestri sono i più diffusi e differenziati; abbiamo mezzi a due o più ruote, si pensi alla bici e alle moto o alle auto, furgoni e camion; abbiamo poi mezzi su molte ruote come i TIR, i grandi camion da trasporto dotati anche di rimorchio, abbiamo mezzi con alimentazioni diverse, dalla benzina all’elettrico, mezzi che procedono su rotaia fuori o dentro i centri urbani come i treni e i tram. E non dimentichiamo seggiovie, funivie, cabinovie che utilizzano cavi in sospensione, ma sono sempre da annoverare tra i mezzi terrestri.

Le parti comuni dei mezzi terrestri su gomma sono il sistema di propulsione, la scocca, la carrozzeria, il sistema di guida e i sistemi accessori.

Per quelli su ferro, invece, il sistema di alimentazione, la locomotiva e le carrozze.

I mezzi navali sono quelli che si spostano sull’acqua, che non deve essere necessariamente quella del mare, ma può anche essere fluviale e lacustre. La categoria include mezzi di ogni genere, dalle piccole barche a remi o le canoe, ai motoscafi a motore, gommoni e lussuosissimi yacht. Sempre per il trasporto delle persone le dimensioni crescono fino ad arrivare ai giganteschi transatlantici, le città del mare capaci di trasportare per il mondo nei paradisi turistici migliaia di persone contemporaneamente. Per le merci solcano i mari le più grandi navi mai costruite, le porta-container, le petroliere e in campo militare le portaerei, gli incrociatori ma anche mezzi subacquei come i sommergibili. Addirittura alcuni riescono a sollevarsi sull’acqua quasi per volare, come gli aliscafi o gli hovercraft.

Le parti comuni dei mezzi navali sono lo scafo, il sistema di propulsione, il sistema di guida e le sovrastrutture.

I mezzi aerei sono quelli più recenti, perché realizzare strumenti capaci di volare per trasportare persone e merci è stato sicuramente il compito più difficile e lungo. Oggi l’aviazione ha raggiunto livelli di sicurezza incredibili, tant’è che l’aereo è considerato da tutti il mezzo di trasporto più sicuro ed è anche il sistema più rapido per gli spostamenti a grandi distanze. I mezzi aerei possono essere classificati facilmente in base al sistema di propulsione utilizzato; avremo sistemi ad aria o gas, come ad esempio le mongolfiere o i dirigibili, che utilizzano differenze di pressione nelle masse d’aria per sollevarsi o i deltaplani che utilizzano la densità dell’aria per mantenersi in volo; sistemi a motore, sia ad elica che a reazione, quindi tutti i tipi di aereo dai piccoli biposto ai giganti dell’aria che trasportano centinaia di passeggeri. Dobbiamo anche considerare quei mezzi che decollano verticalmente come gli elicotteri e i droni, nonché una categoria a parte i razzi e tutti i sistemi in grado di superare la forza attrattiva della Terra per uscire nello spazio come le navicelle e i satelliti artificiali.

Le parti comuni dei mezzi aerei sono la fusoliera, il sistema di propulsione, le ali, la coda e il sistema di atterraggio/decollo.

LE INFRASTRUTTURE

I mezzi di trasporto consentono la mobilità perché sono dotati di infrastrutture specifiche realizzate per consentire loro, il perfetto funzionamento e per integrarsi con gli altri sistemi infrastrutturali e con il territorio, sia urbanizzato che non.

Evidentemente le infrastrutture sono differenti per ciascuno dei tipi di trasporto, terrestre, navale e aereo e per ciascun tipo di mezzo saranno realizzate specifiche strutture in grado di assolvere alle funzioni e alle necessità di quel tipo di trasporto. Vediamole un po’ più nel dettaglio.

Infrastrutture per il trasporto terrestre; dobbiamo evidentemente fare una distinzione tra trasporto su ruota e trasporto su rotaia. Nel primo caso troveremo strade, ponti, gallerie, parcheggi, aree di servizio, incroci. Le strade non sono tutte uguali, avremo strade differenti per differenti livelli di traffico; avremo così strade, superstrade e autostrade con una o più corsie o addirittura più carreggiate.

Approfondisco: una strada può essere divisa in due distinte strade parallele con sensi opposti di marcia, chiamate carreggiate, mentre una carreggiata, se ha larghezza sufficiente, può essere divisa in corsie che possono essere a senso unico o a sensi opposti di marcia.

Incroci o rotatorie consentiranno gli scambi tra strade differenti e regoleranno il traffico in più direzioni, aree di sosta permetteranno di fermare il proprio veicolo quando si è raggiunta la destinazione, aree di servizio serviranno, invece, per il rifornimento di carburante del nostro mezzo. Infine gallerie e ponti consentiranno di oltrepassare ostacoli e di collegare nella maniera più diretta due punti di un percorso. In particolari zone, il sistema viario su gomma si incontrerà con gli altri sistemi in modo da consentire alle persone o alle merci di utilizzare differenti mezzi di trasporto per la destinazione finale.

Per quanto riguarda il trasporto su ferro, invece, pur utilizzando infrastrutture simili al trasporto su gomma, come gallerie e ponti, non sono previste aree di sosta e aree di servizio perché i treni prelevano l’energia per muoversi dalla rete elettrica sospesa sopra di essi. Esistono, invece, le stazioni ferroviarie di testa o di transito dove i convogli si fermano per caricare/scaricare merci e persone. Sono dotate di banchine, aree per la ristorazione, aree per l’acquisto dei titoli di viaggio, servizi.

Approfondisco: una stazione di testa è quella in cui il binario termina, il treno per riprendere il viaggio è costretto ad invertire il senso di marcia, mentre la stazione di transito è quella in cui il treno si ferma, ma poi riprende il suo cammino nella stessa direzione.

Una differenza è fondamentale nei due sistemi di trasporto. I treni non hanno un sistema di guida, nel senso che non possono cambiare direzione. Procedono all’interno di linee ferrate, binari metallici posti a distanza regolare, senza poterne mai uscire. Per questo, sono realizzati in aree isolate, protette da contatti con l’esterno e questo consente loro di muoversi molto velocemente perché non incontreranno mai traffico o incroci. Inoltre, deve essere prevista una struttura apposita che fornisce l’elettricità di cui il treno necessita per potersi muovere, costituita da una serie di pali con i cavi dell’alta tensione.

Infine, sono da considerare un caso a parte i trasporti su fune, come funivie, seggiovie, ski-lift. Pur essendo sospese su cavo, rientrano sempre tra i trasporti terrestri perché i piloni sono ancorati al terreno. Sono necessarie due stazioni, una di partenza e una di arrivo e lunghi sistemi di cavi sospesi su altissimi tralicci che consentono di superare gli ostacoli e le asperità del terreno rendendo semplice il raggiungimento di luoghi altrimenti irraggiungibili.

Infrastrutture per il trasporto navale; le navi operano nei mari o all’interno di grandi e profondi corsi d’acqua. Non necessitano per cui di grandi infrastrutture durante la navigazione, perché questa avviene in immensi spazi in genere privi di ostacoli. Le infrastrutture principali sono i porti, ossia i luoghi dove le navi attraccano lungo immense banchine dalle quali può facilmente avvenire il carico e scarico di merci e persone. I porti, possono poi essere divisi in zone in base al tipo di attività, quindi turistico, commerciale, sportivo. Sono costituiti da moli, che sono delle strutture in calcestruzzo armato realizzate per proteggere la rada, ossia lo spazio interno dove le navi sostano, dalle intemperie e dal mare. Completano le infrastrutture navali, il faro che serve a comunicare la posizione del porto durante la notte e i fanali posti all’ingresso per segnalare i moli.

Infrastrutture per il trasporto aereo; gli aeroporti sorgono normalmente fuori dai centri abitati, sia per ragioni di sicurezza che di rumorosità. Sono dotati di due differenti zone, quella di terra destinata ai passeggeri, con i check-in, dogana, ristorazione, negozi, servizi e gates per l’accesso alla zona aerea. E quella aerea, per la movimentazione dei mezzi, non accessibile alle persone non addette. Comprende le piste per il decollo e l’atterraggio, quelle di rullaggio per l’attesa e lo smistamento degli aeromobili, gli hangar per le riparazioni e controlli e la torre di controllo da cui si gestisce tutto il traffico aereo.

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Lug 272018
 

Sempre più spesso è possibile individuare nelle nostre città delle strane auto che circolano per le strade. Si tratta delle auto a guida autonoma, dotate di telecamere e tecnologie avanzate che consentono a queste di girare liberamente e in sicurezza nel traffico tra le persone. Si tratta di un grande passo avanti verso il quale stanno lavorando molte aziende a livello internazionale e non solo nell’ambito dell’industria dell’auto.

Circolare in città, però risulta paradossalmente più semplice perché queste sono cablate, piene zeppe di telecamere, reti cellulari e GPS avanzati, tutte infrastrutture che aiutano i produttori nei loro test. Ma che succede se portiamo queste auto all’esterno dei centri abitati? Dove le reti sono meno presenti e veloci, i segnali giungono in maniera meno precisa e forte, le mappe non sono così dettagliate e aggiornate come nei centri abitati.

Un team di ricercatori del MIT, il Massachusetts Institute of Technology di Boston, ha sviluppato una nuova tecnologia capace di consentire la mobilità della auto a guida autonoma anche fuori dei centri abitati, li dove la mappatura non esiste o è incompleta. Si chiama CSAIL (Computer Science & Artificial Intelligence Lab) ed è un sistema che consente la navigazione in sicurezza delle auto autonome utilizzando solo sensori montati su questa e il GPS.

In pratica il CSAIL acquisisce i dati dal GPS, informazioni approssimate di qualche metro, dati che poi vengono integrati e completati dalle rilevazioni dei sensori che realizzano una mappatura molto più dettagliata dell’area di alcune decine di metri intorno alla vettura. Un computer consente allora all’auto di avanzare di pochi metri, quelli conosciuti dal rilevamento consentendole così di percorrere un tragitto tra due punti, quello della posizione attuale e quello della posizione da raggiungere. Il computer continua a elaborare i dati che giungono dal GPS e dai sensori facendo spostare di pochi metri per volta la vettura lungo il percorso stabilito fino alla destinazione finale.

Nei test la vettura e il sistema CSAIL si sono comportati benissimo, consentendo al veicolo di raggiungere sempre la destinazione finale senza l’intervento umano. CSAIL è solo in fase iniziale, ma i risultati consento ai ricercatori di poter ben sperare per i successivi passaggi e per un’applicazione finale su tutte le autovetture.

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Giu 072018
 

L’aviazione civile sperimenta ogni giorno soluzioni nuove per rendere i viaggi sempre più comodi, sicuri ed economici. Si va da aeri di grandissime dimensioni come l’Airbus A380 (leggi: IL GIGANTE DEI CIELI – AIRBUS A380) ad aerei velocissimi (leggi: BOOM IL VOLO SUPERSONICO E’ QUI) a nuove soluzioni di spostamento in aria (leggi: POP.UP IL FUTURO DEL TRASPORTO).

Da General Electric arriva oggi un’altra novità; si chiama GeneralElectric 9X ed è un nuovissimo propulsore in fase di sperimentazione che attualmente è il più grande mai realizzato. GE9X ha un diametro di 3,40 metri quasi quanto una fusoliera di un aereo di medie dimensioni e secondo le previsioni della compagnia, dovrebbe equipaggiare i prossimi Boeing 777X che già detengono il record di aereo bi-motore più grande mai costruito.

Boeing ha effettuato il test del nuovo motore utilizzando un 747 appositamente modificato. Dei 4 motori, solo uno era il GE9X, mentre gli altri erano i motori standard lasciati appositamente perché se durante il test qualcosa non avesse funzionato sul nuovo propulsore, l’aereo avrebbe potuto continuare il suo volo.

Il 747 è decollato per il test da Victorville, in California e com’è possibile vedere il prototipo di GE9X è agganciato alla sua ala sinistra. Il test è durato 4 ore come stabilito e tutto è andato secondo le previsioni. Dall’ufficio stampa della Boeing si manifesta tanta soddisfazione per il successo della prova che con tanta cura era stata preparata per quel giorno.

Si tratta solo del primo di tanti test cui sarà sottoposto il gigantesco motore prima di poter essere utilizzato nei normali voli di linea e sostituire gli attuali propulsori. Ted Ingling, direttore generale della General Electric Aviation, la società che produce il motore, è entusiasta per il successo della prova e fa sapere di aver già ricevuto 700 prenotazioni, per un importo totale di 29 milioni di dollari.

Ma quali sono le caratteristiche di questo incredibile motore?

Innanzitutto è realizzato in fibra di carbonio e ceramiche di ultima generazione, capaci di resiste a enormi sollecitazioni e a temperature di oltre 1300°C. Questo per il responsabile della General Electric, Rick Kennedy, rappresenta un punto di enorme vantaggio perché più caldo è un motore a reazion,e maggiore è la sua efficienza in termini di consumo.

Le palette mobili saranno in fibra di carbonio, molto resistenti ma al tempo stesso molto leggere. Sulle altre caratteristiche e materiali impiegati vige il massimo riserbo sia da parte di General Electric che di Boeing.

Inoltre, la General Electric, con il GE9X supera il primato della concorrente Rolls Royce che lo deteneva avendo costruito il propulsore più grande dal diametro di 3,04 metri. Questo incredibile motore equipaggerà il nuovissimo Boeing 777X in preparazione da parte dell’azienda americana, aereo dall’incredibile apertura alare (oltre 71 metri), per la prima volta ripiegabile in modo da garantirgli la compatibilità con tutti gli aeroporti mondiali.

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Apr 192018
 

Come ogni anno il C.E.S., ossia il Consumer Electronic Show di Las Vegas, è foriero di tante novità nel campo dell’elettronica e della tecnologia.

Anche qui, il tema della sostenibilità e del rispetto ambientale sono diventati quelli più gettonati e ogni sorta di invenzione fa riferimento alle sue caratteristiche di compatibilità ambientale.

Un tema del quale parliamo spesso anche noi è quello dell’inquinamento provocato dai mezzi di trasporto soprattutto quelli su strada e sul congestionamento delle grandi città a causa di un traffico sempre più caotico.

Le case automobilistiche, ma anche i ricercatori indipendenti tramite le piattaforme di croud-funding, stanno impegnando molte delle loro energie proprio nella creazione di un  nuovo mezzo di trasporto o per migliorare drasticamente quelli esistenti.

Si chiama Ujet ed è il nuovo concept di scooter elettrico prodotto dall’omonima casa lussemburghese a zero emissioni, silenzioso, facile da riporre e da ricaricare, perfetto per il traffico cittadino e per contribuire a decongestionarlo. Il progetto parte dal piccolo paese centro europeo, proprio perché questo governo sta promuovendo forti politiche sulla mobilità sostenibile e sta incentivando il mercato dei mezzi elettrici e smart.

L’e-Scooter prodotto nello stabilimento di Foetz in Lussemburgo, è un condensato di intelligenza, connettività, tecnologia e design. Utilizza per la prima volta pneumatici in tuball e nanotubi in carbonio, i più leggeri al mondo, capaci di raddoppiare la loro presa su terreni di ogni tipo aumentando così la trazione del mezzo e parallelamente la sicurezza e le prestazioni.

Le ruote orbitali senza raggio sono dotate di un sistema frenante e di sospensioni capaci di garantire  un comfort di guida altissimo, il motore elettrico è capace di adattarsi ad ogni tipo di percorso garantendo alte prestazioni e grande accelerazione anche in salita. Tutto questo grazie ad un avveniristico telaio ricavato direttamente dalle soluzioni aerospaziali; fibra di carbonio miscelata a leghe metalliche leggere che, realizzano un materiale il 40% più leggero dell’alluminio, hanno consentito di costruire uno scooter il cui peso complessivo è di 43 chilogrammi.

Ma le novità tecnologiche non sono di certo finite qui. Totalmente smart, l’Ujet, è dotato di tutte le ultime innovazioni nel campo digitale. GPS per la localizzazione, il parcheggio smart, il tele-controllo. Un sistema di antifurto collegato allo smartphone tramite app iOS o Android, consente il controllo in remoto del mezzo, la sua attivazione o blocco e messaggistica in tempo reale in caso di spostamento o manomissione non autorizzata dello scooter.

Un sistema di sensori distribuiti su tutto il corpo del mezzo, monitorano ogni fase del viaggio ed ogni parte del ciclomotore, avvisando l’utente di eventuali anomalie. L’app sullo smartphone registra anche dati utili quali ricarica della batteria, calcola l’autonomia rimasta, le emissioni di anidride carbonica risparmiate e tanto altro per aiutare il conducente a mantenere il mezzo in perfetta efficienza.

Anche l’intrattenimento la fa da padrona. GPS, wi-fi, bluetooth, 3G alcune delle possibilità di connessione. Un display touch consente di attivare la navigazione, lo streaming musicale, la possibilità di telefonare e di vedere le immagini riprodotte dalla videocamera frontale di cui l’Ujet è dotato.

Ma l’Ujet è un veicolo elettrico e quindi la batteria è sicuramente il componente fondamentale. Lo scooter è dotato di due differenti tagli, uno più piccolo che garantisce circa 70 km di autonomia, mentre l’altro più grande circa 150 km. Il vantaggio è dovuto essenzialmente alla leggerezza del mezzo e alle componenti utilizzate nella realizzazione della batteria.

Questa è rimovibile e trasportabile quasi fosse una valigia, in modo da facilitarne il trasporto. Cosa importantissima, la ricarica è effettuabile da qualunque presa, quindi non richiede apposite colonnine e se si acquista il caricabatteria veloce venduto dalla casa madre, i tempi di ricarica si accorciano diventando di circa un’ora e mezza per la piccola e di tre ore per la grande.

Il mezzo è quasi pronto per la commercializzazione che avverrà presumibilmente entro la metà di quest’anno. I prezzi sono tra l’altro già definiti. La versione con la batteria più piccola costerà 8.900 dollari, mentre quello con la batteria di maggiore capacità, 9.900 dollari.

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Feb 222018
 

L’auto elettrica è sicuramente la scommessa per il futuro del trasporto proprio perché i livelli di inquinamento oramai raggiunti sono intollerabili per il nostro pianeta. Una scommessa che parte da lontano, ma che ha subito una forte accelerazione nell’ultimo periodo grazie anche agli annunci del visionario miliardario Elon Mask che ha già presentato la sua Tesla. Tanti sono stati i problemi che hanno rallentato o fatto posticipare la creazione di auto di questo tipo. Innanzitutto il peso e l’ingombro delle batterie, poi il sistema di ricarica, l’autonomia ed infine, per quegli automobilisti particolarmente esigenti, le prestazioni. Già con la Tesla, molti di questi problemi sono stati risolti, soprattutto quello prestazionale.

Sulle riviste sportive, si leggono sempre comparazioni sulle velocità massime raggiungibili da questi bolidi e soprattutto si confronta il tempo impiegato per passare da velocità zero a 100 km/h ritenuto un parametro di valutazione importante. Su questo aspetto, le auto elettriche, hanno sempre avuto la peggio, ma fino ad ora. Infatti, sempre la Tesla di Elon Mask vanta tempi di poco superiori ai due secondi, ma questo record è stato da poco infranto da un nuovo bolide elettrico di concezione nipponica.

Su questo aspetto, la ASPARK OWL, questo è il nome dell’auto giapponese, ha battuto tutti. Infatti, un video che gira sulla rete mostra come questa macchina elettrica raggiunga la velocità di 100 km/h in meno di 2 secondi, un vero razzo.

Il video, mostra questo eccezionale risultato, no su di una pista attrezzata per l’evento, ma in uno spazio piuttosto angusto al di fuori di un capannone industriale e su un tracciato non propriamente adatto ad una verifica di questo tipo.

Il risultato della telemetria non lascia dubbi: 100 km/h in solo 1,92 secondi. I critici hanno comunque affermato che il risultato è stato raggiunto anche grazie all’uso di pneumatici slick da gara e che queste prestazione dovrebbero essere inferiori se effettuate con pneumatici stradali.

Approfondimento: uno pneumatico slick, che in inglese significa liscio, è un tipo di pneumatico che non ha scanalature sul battistrada. In questo modo, si ha una maggiore superficie d’aderenza sull’asfalto, massimizzando la trazione.

Attualmente la Aspark Owl è in fase di prototipo, ma la società giapponese che la produce ha l’intenzione di realizzarne un primo blocco di 50 esemplari per la vendita. Anche da questo punto di vista la competizione è iniziata. Elon Mask ha promesso che la sua Tesla Roadster prevista per il 2020, raggiungerà lo stesso tipo di prestazione.

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Feb 092018
 

Da sempre l’uomo ha desiderato di poter volare, ma la natura non lo ha fornito degli strumenti adatti a compiere questa azione. Dallo studio, però, dei volatili, dalle loro caratteristiche e dalla loro conformazione, ha cercato di carpire i segreti che consentono a questi esseri di librarsi e di spostarsi in aria. Oggi, dopo decenni di sperimentazione e tentativi, l’uomo vola liberamente da una parte all’altra del mondo attraverso degli strumenti, miracoli di ingegneria, che si chiamano aerei.

Ma com’è possibile volare? In realtà, si tratta di un fenomeno puramente fisico, ed una volta compreso il segreto di come questo avviene, riuscire a realizzarlo è diventato relativamente semplice, anzi ci si è spinti oltre realizzando aerei più grandi e veloci (vedi Il Gigante dei Cieli: AIRBUS A380), pieni zeppi di tecnologie e comfort.

LA PORTANZA

Il prodigio del volo, è possibile grazie ad un fenomeno fisico chiamato Portanza. Si definisce come “la spinta perpendicolare alla direzione del moto che si produce per effetto del flusso dell’aria intorno all’ala“. Questo fenomeno, sostiene in aria, i grandi aerei ma allo stesso modo anche gli alianti o gli uccelli.

Il segreto sta nella differenza di pressione tra la parte superiore e quella inferiore dell’ala, ma questo è solo un aspetto del fenomeno che consente agli aerei di restare in aria. L’altro aspetto importante, è l’angolo di inclinazione. L’ala, infatti, deve risultare inclinata verso l’alto di un angolo chiamato angolo di attacco per poter creare una sufficiente portanza in grado di far superare all’aereo la forza di gravità. La dimensione di quest’angolo deve essere studiata attentamente in modo da massimizzare la portanza e rendere massima la differenza di velocità dell’aria tra la faccia superiore e quella inferiore dell’ala.

L’AEREO E LE SUE ALI

E’ proprio la sagoma dell’ala che, fa in modo (come si vede dalle figure precedenti) che l’aria scorra più velocemente su una superficie (superiore) rispetto che sull’altra (inferiore). Anzi, le curve di flusso nella parte superiore, sempre a causa della forma, tendono a schiacciarsi una vicino all’altra. Quindi data la maggiore distanza da compiere, l’aria nella parte superiore è costretta ad accelerare. Aumentando la velocità, cala la pressione. Al contrario, nella parte inferiore, l’aria passa più lentamente  e la pressione aumenta.

Per un principio della fisica, se sulla faccia superiore dell’ala, chiamata dorso, la pressione dell’aria è minore che in quella inferiore chiamata ventre, la forza risultante crea un effetto di risucchio verso l’alto, che aumentando, supera l’intensità della forza di gravità, consentendo all’aereo di librarsi in aria e mantenersi in volo.

Durante un volo, sono 4 le forze che agiscono sul velivolo. La portanza, ossia il risucchio verso l’alto dovuto alla differenza di pressione sull’ala che, compensa le forze che trascinerebbero l’aereo verso il basso cioè il suo peso e la forza di gravità. E poi, la forza motrice o trazione, ossia la spinta data dai motori che deve compensare l’attrito o resistenza causato dall’aria che impatta sulla superficie dell’aereo.

Una volta superate le fasi iniziali, durante quello che viene chiamato volo orizzontale, le forze debbono essere a due a due uguali. La forza motrice dovrà essere uguale all’attrito, mentre la portanza dovrà essere uguale al peso. Se la spinta dei motori aumenta, l’aereo accelera, se la portanza cresce, l’aereo sale di quota.

Bisogna comunque tener presente anche un altro fattore, la rarefazione dell’aria. Infatti, salendo di quota, l’aereo incontra aria sempre più rarefatta, con conseguente diminuzione dell’attrito. Questo lo porta, a parità di spinta, ad accelerare ma è anche costretto a mantenere questa maggiore velocità per compensare la perdita di portanza che lo costringerebbe inevitabilmente a perdere quota.

La portanza che entra in gioco durante tutto il volo, dipende da due fattori chiave: da un lato la velocità dell’aereo rispetto all’aria e dall’altro dalla conformazione e inclinazione dell’ala.

Ma la velocità dell’aereo cambia durante tutte le fasi del volo, quindi bisognerà adattare l’ala a questi differenti momenti.

Schema parti mobili dell’ala

Per questo è dotata di tutta una serie di parti mobili come gli slat e i flap o ipersostentatori che alle estremità anteriori o bordo d’attacco e posteriori o bordo di uscita o di fuga, cambiano alla bisogna il profilo alare e la sua superficie in modo da consentire all’aereo di adattarsi a tutte le situazioni del volo.

Ala con parti mobili chiuse ed estese

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Gen 292018
 

A volte le cose apparentemente più stupide, sono quelle che ci creano la maggior parte dei problemi durante la nostra quotidianità. Quanti di noi non hanno sperimentato in città il problema delle buche stradali o dei sampietrini sconnessi o addirittura mancanti. Già a piedi queste sono fastidiose, ma con scooter e biciclette diventano pericolose soprattutto quando a causa della pioggia queste mancanze o sconnessioni non sono visibili.

Inoltre, la manutenzione stradale, costa ai comuni che debbono metterla in pratica tutti i giorni, parecchio denaro e soprattutto gli interventi non sono mai rapidi e definitivi se non al costo di rendere la strada, una volta perfettamente asfaltata, un insieme di toppe con differenti livelli, materiali non sempre idonei e pronte a riaprirsi alla successiva pioggia.

Forse a causa di disavventure capitategli durante la sua vita, il visionario inventore russo Dahir Semenov, competente esperto ingegnere (leggi anche: GLI UFO SBARCANO IN CITTA’), si sarà ritrovato a pensare a come risolvere questo piccolo ma noiosissimo problema per ognuno di noi.

La sua creazione, un enorme camion dotato di una serie di attrezzi specializzati per le riparazioni stradali. Uno speciale martello pneumatico, una serie di frese e seghe particolari, agiscono in pochi secondi sulla buca ritagliandola e sagomando un foro perfettamente regolare con una forma stabilita dall’operatore.

A questo punto una potente pompa aspiratrice, preleva dal terreno tutti i residui, sassi, pezzi di asfalto e quant’altro lasciando la buca sagomata perfettamente pulita.

La terza fase è quella del riempimento della buca. Una toppa di asfalto speciale, che ricalca la buca appena tagliata, viene adagiata dalla macchina all’interno del foro. Una enorme piastra scaldante, quasi un grande ferro da stiro, viene posizionata dalla macchina sulla toppa riscaldandola. In questo modo i due tipi di asfalto si saldano insieme in maniera precisa e definitiva, senza interruzioni, avvallamenti o parti sorgenti.

Il bello di questa operazione è che viene eseguita in pochi secondi, ripulendo perfettamente la zona, e ottenendo un risparmio economico non indifferente oltre a poter eseguire l’intervento in tempi molto brevi.

Gli unici dubbi che sono stati manifestati alla presentazione di questa originale idea, sono quelli legati al contesto, e cioè alla dimensione delle buche, a volte vere e proprie voragini e alla loro profondità. Vedremo se Semenov riuscirà con il tempo ad affrontare anche queste problematiche.

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Set 222017
 

In attesa dell’Hyperloop One di Elon Mask, di cui abbiamo più volte parlato su queste pagine (vedi: PUOI LEGGERE ANCHE), il mondo tecnologico non resta a guardare e ogni anno nei paesi dell’estremo oriente, si succedono records di velocità e nuovi sistemi di spostamento su rotaia.

E’ di pochi giorni fa l’annuncio della autorità cinesi dell’entrata in servizio del Fuxing, il treno che attualmente detiene il record mondiale di velocità. Fuxing in lingua cinese vuol dire “ringiovanimento” proprio a voler indicare un miglioramento e un aggiornamento del sistema dei trasporti rispetto al passato.

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Fuxing, inizialmente collegherà la capitale Beijing con l’altra megalopoli cinese di Shanghai. Già le due città erano collegate con un sistema ad alta velocità, ma il Fuxing, spiega la China Railway Corporation, permetterà di coprire la stessa distanza in circa mezz’ora in meno.

Fuxing correrà sui binari alla incredibile velocità di 350 chilometri orari di media con punte superiori ai 400 Km/h, percorrendo i 1318 chilometri tra le due città in poco meno di 4 ore.

Questo treno, non è soltanto il più veloce esistente in questo momento, ma raggiunge anche elevatissimi livelli di automazione e servizi di bordo. Sarà infatti disponibile gratuitamente una rete wi-fi ad alta velocità, porte USB per tutti i passeggeri e ogni tipo di comfort. Un sistema di sensori pari a oltre 1500, permetterà ad un sistema di controllo computerizzato di analizzare tutti i momenti del viaggio e le componenti del treno, in modo da attivare istantaneamente i sistemi di sicurezza, che lo rallenteranno o fermeranno del tutto in caso di registrazione di anomalie.

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Il 21 settembre questo gioiello è entrato in funzione e coprirà la tratta Beijing-Shanghai con sette corse ad andare e sette a tornare giornaliere.

Un meraviglia tecnologica che raggiunge un nuovo livello di qualità nei trasporti e apre la strada al futuro. Nuovi concorrenti, infatti, si stanno affacciando sul mercato al fine di rendere concorrenziale rispetto ai sistemi aerei il trasporto su terra. A parte l’Hyperloop, già è quasi pronto in Giappone l’erede del famosissimo Shinkansen, il Maglev (acronimo delle parole magnetic levitation) che corre sospeso su binari magnetici alla incredibile velocità di 600 Km/h e che entrerà in servizio nel 2027.

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Mag 272017
 
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Airbus Vahana

Abbiamo da poco parlato di Vahana (Airbus Vahana: l’aereo che vola da solo), il veicolo aereo a guida autonoma che Airbus Industries sta testando per la movimentazione in città. Lo scopo di Airbus è quello di risolvere il problema del traffico e del congestionamento delle città a causa della quantità enorme di veicoli in circolazione.

Ma oltre a Vahana, altri progetti sono in cantiere da parte del colosso dell’aviazione europea; all’ultimo salone dell’Auto di Ginevra, Airbus ha presentato un veicolo rivoluzionario, un concept che modifica completamente il modo di viaggiare e spostarsi in città: sto parlando di Pop-Up.

Si tratta di un veicolo di trasporto autonomo modulare costituito da tre componenti che si combinano tra di loro, totalmente green. Realizzato con l’eccellenza italiana del design, la Italdesign, Pop-Up è formato da una capsula in fibra di carbonio con due posti passeggeri, una base elettrica a quattro ruote e un modulo aereo  dotato di quattro rotori, anch’essi elettrici, per il decollo verticale.

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La capsula passeggeri, può agganciarsi in pochi istanti o al modulo terrestre o al modulo aereo.

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Agganciata al modulo terrestre, la capsula passeggeri, diventa una piccola city car autonoma nel senso che, il passeggero che deve effettuare lo spostamento, programma attraverso il proprio smartphone il punto della città in cui deve recarsi; in questo modo il modulo terrestre viene a prelevarci per condurci al luogo di destinazione. Se la meta è troppo lontana dal punto di partenza il modulo aereo arriverà e aggancerà la capsula e come un drone lo solleverà per trasportarlo velocemente nelle vicinanze del luogo di destinazione.

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Quindi in base alle necessità o alla distanza, il modulo Pop-Up, sceglierà il sistema di trasporto preferibile. Il cuore di questo sistema è una centrale di intelligenza artificiale in grado di programmare e controllare gli spostamenti di tutte le capsule disponibili e gestire in tempo reale il traffico sia terrestre che aereo. La piattaforma farà anche in modo da rendere lo spostamento personalizzato e piacevole per gli occupanti delle capsule. Il vantaggio non è indifferente, perché il modulo aereo può prelevare la capsula in qualunque momento e in qualunque luogo per cui se ci si trova bloccati in mezzo al traffico, il modulo aereo interviene preleva la capsula e il modulo terrestre torna da solo alla stazione di parcheggio.

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Il sistema potrebbe essere messo in commercio già tra poco tempo secondo i general manager di Airbus Mobility, perché sia la tecnologia elettro-meccanica, il design che il sistema di propulsione sono già da adesso realizzabili e funzionali.

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Altra cosa invece è il sistema di controllo; manca infatti tutta l’infrastruttura da realizzare nelle metropoli, nonché i sistemi di controllo del traffico e tutta la normativa compatibile con questo nuovo sistema di trasporto ibrido.

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Il sistema progettato da Airbus Industries e Italdesign è avveniristico ma nasce dall’esigenza di risolvere uno dei più gravi problemi che affliggono le nostre grandi città: il traffico congestionato. Chissà se nel giro di pochi anni questo sistema non possa rivoluzionare questo settore come i cellulari lo hanno fatto con quello delle comunicazioni?

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Mag 132017
 

I viaggi spaziali sono un sogno dell’umanità da sempre e l’uomo cerca soluzioni per rendere questa possibilità fattibile, poco pericolosa e soprattutto più economica.

Oggi per andare nello spazio, i razzi che lanciamo dal nostro pianeta, sono basati su un sistema che utilizza ossigeno liquido che entra in combinazione con il combustibile all’interno della camera di combustione. Solo per far sollevare il razzo dalla superficie terreste e vincere la forza di gravità occorrono normalmente circa 250 tonnellate di ossigeno liquido senza parlare del combustibile e soprattuto, una volta superata la prima fase del lancio, quello rimanente nei serbatoi viene scartato con enormi sprechi di denaro.

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Ma nel panorama mondiale qualcosa si sta muovendo per superare i limiti dell’attuale sistema.

L’E.S.A., l’Agenzia Spaziale Europea, in collaborazione con la Reaction Engines inglese, sta progettando S.A.B.R.E., sigla che sta per Synergistic Air-Breathing Rocket Engine, ossia un nuovo tipo di motore in grado di rivoluzionare il modo in cui i razzi arrivano nello spazio.

Il principio di funzionamento è abbastanza semplice; S.A.B.R.E., sfrutterebbe aria atmosferica nelle prime fasi del lancio per poi trasformarsi in un razzo convenzionale nella seconda fase al fine di fornire la spinta necessaria al razzo per farlo uscire dall’atmosfera terrestre superando la forza attrattiva del pianeta.

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Più complesso è il sistema per ottenere questo processo; infatti, comprimere l’ossigeno dell’atmosfera a circa 140 atmosfere e spingerlo nelle camere di combustione, è abbastanza semplice ma comporta un forte innalzamento della temperatura, calore che potrebbe compromettere il funzionamento dei motori. E’ necessario, quindi, raffreddare l’aria all’interno di uno scambiatore di calore in modo che questa possa far bruciare il combustibile a idrogeno al posto dell’ossigeno liquido fino a quando il razzo non raggiunge la quota di 25.000 metri dove l’aria diventa più rarefatta. A questo punto S.A.B.R.E., torna ad essere un razzo convenzionale non potendo più utilizzare l’ossigeno atmosferico.

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Il problema di questo avveniristico progetto sono appunto gli scambiatori di calore. Abbastanza diffusi nel settore industriale in questo caso hanno il compito di dover raffreddare l’aria in entrata a oltre 1.000°C in un centesimo di secondo a -150°C evitando la formazione di brina o ghiaccio. Inoltre, dovrebbero avere un peso di circa 100 volte inferiore rispetto a quelli utilizzati in ambito industriale, proprio perché dovrebbero essere montati in sistemi aerospaziali, dove il peso è una variabile fondamentale.

Forti investimenti per la realizzazione di S.A.B.R.E. sono stati attivati dall’Agenzia Spaziale Europea, convinta, insieme ai partners inglesi che questa tecnologia farà fare enormi passi avanti ai programmi spaziali e soprattutto perché consentirà di ottenere nuovi propulsori per l’aviazione a basso costo e a basse emissioni.

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Skylon, ossia lo Shuttle Spaziale in grado di decollare come un aereo e di rientrare nell’atmosfera e atterrare nuovamente, sarebbe una dimostrazione della bontà di questo progetto.

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Feb 272017
 

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Oramai sentire parlare di veicoli a guida autonoma è quasi quotidiano e anche su queste pagine ne abbiamo parlato diverse volte. In questa direzione si sono mosse due grandi case produttrici a livello internazionale e hanno presentato al CES di Las Vegas queste loro innovazioni. La Koito Manufacturing grande produttore internazionale di fari per le autovetture e Quanergy Systems produttore a sua volta di sensori LiDAR acronimo di Laser Imaging Detection and Ranging hanno unito i loro sforzi per produrre un faro automobilistico di nuova concezione che incorpora i sensori LiDAR S3 allo stato solido.

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Lo scopo è quello di realizzare un sistema in grado, attraverso il telerilevamento, di tracciare una mappatura 3D dell’ambiente intorno alla vettura in modo da crearne una visuale tridimensionale in tempo reale fornendo informazioni dettagliate e tracciamento degli oggetti.

Il sensore può essere incorporato nel faro senza alterarne l’estetica e il faro può a sua volta proteggere il sensore da acqua, sporco, polvere attraverso l’uso di spazzole tergifaro.

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L’uso di questi fari consentirà nelle prossime vetture di mettere a disposizione del conducente funzioni definite di “percezione” quali mappatura, pianificazione di percorsi, localizzazione, rilevamento e classificazioni di oggetti.

PrintQuesto sistema va ad integrarsi con gli avanzati sistemi ADAS, Advanced Driver Assistance Systems, tipici dei veicoli a guida autonoma. Questi sistemi, oggi, sono già in grado di riconoscere e classificare differenti tipologie di oggetti, per cui sono in grado di distinguere un’autoambulanza da un furgone per trasporti, segnalare al pilota eventuali condizioni pericolose lungo il percorso e in alcuni casi addirittura intervenire fermando del tutto l’autovettura al fine di garantire l’incolumità degli occupanti. Sofisticatissimi algoritmi computazionali, riescono a fare oggi molte delle cose che fa normalmente il conducente, con un fattore predittivo superiore a quello umano. L’integrazione di questi sensori sulla scocca dell’auto rappresenterà un ulteriore passo avanti in questa direzione e contribuirà a rendere ancora più sicure le nostre strade e la nostra guida.

Il progetto del sensore LiDAR S3 è stato premiato al recente CES 2017 di Las Vegas con il Best of Innovation Award nella categoria autoveicoli.

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Feb 272017
 

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15 ottobre 2007 è una data storica. I cieli del mondo vedono librarsi per la prima volta in aria un nuovo gigante, anzi il gigante dei giganti: l’Airbus A380, il primo aereo al mondo dotato di doppio ponte capace di trasportare a pieno carico fino a 850 passeggeri.

L’A380 nasce con lo scopo di risolvere i problemi del trasporto aereo sempre più congestionato di tratte e persone, ma anche per competere con lo strapotere quarantennale di Boeing con il suo aereo di punta, il 747.

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La presentazione al grande pubblico è avvenuta il 16 gennaio 2005, ma l’Airbus è stata costretta a rinviare ripetutamente l’uscita del velivolo per diverse problematiche soprattutto ai sistemi elettrici, un vero proprio dedalo di cavi e connessioni.

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Il gigantesco aereo è grande in tutto. Per la prima volta, l’apertura alare supera la lunghezza. Questa è stato il primo problema per Airbus che ha dovuto ricorrere ad uno stratagemma per consentire al suo gigante di poter essere ospitato in tutti gli aeroporti internazionali senza dover riprogettare gli hub. L’ala nella parte finale, infatti, è stata ripiegata; questo ha consentito di riportare la lunghezza all’interno degli standards degli aeroporti e a fatto si che questa fornisse maggiore stabilità in volo ad alta velocità.

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L’A380 è lungo 73 metri e alto più di 24. L’apertura alare è di 79,8 metri e il diametro della fusoliera 7,14. Il doppio ponte consente di ospitare un numero di passeggeri che varia da 525, in configurazione standard con la suddivisione in 3 classi, a 853 in configurazione charter con classe unica. Il ponte principale misura 49,7 metrici lunghezza mentre quello superiore 47,9; tutto questo spazio si traduce in comodità e possibilità da parte delle compagnie aeree di offrire ai clienti più esigenti spazi unici attrezzati con suite, docce, sale gioco con biliardo, lounge-bar e tanto altro.

Sono necessari 2 piloti (4 per le lunghe tratte) e 22 assistenti di cabina per gestire l’enorme spazio e la grande quantità di persone a bordo.

La tecnologia la fa da padrona; anche la classe economy è dotata di molti comfort in più e soprattutto spazio tra i sedili. Intrattenimento di bordo, wi-fi, videocamere esterne per vedere comodamente le fasi del viaggio e tanto altro. Insomma, l’A380 apre una nuova era per il viaggio aereo.

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Anche la dotazione meccanica è di prim’ordine; vengono utilizzati 4 turbofan Engine/Alliance GP7000 o, in alternativa, 4 turbo-reattori Rolls-Royce Trent 900. Questi spingono l’aereo a velocità di crociera a Mach 0.85, ovvero a circa 850 Km orari e sono capaci di fargli percorrere una distanza di 15.200 Km in un’unica tratta consumando il 15-20% in meno di un 747 con emissioni nell’atmosfera ridotte del 13%. Viaggia inoltre più in alto, 35mila piedi (circa 11.000 metri) è molto più silenzioso e necessita di meno spazio per atterrare e decollare.

Lo sviluppo di questo gigantesco aereo è avvenuto negli impianti di Tolosa in Francia appositamente costruiti da Airbus per la realizzazione di questo velivolo. L’avvio del progetto è del giugno 1994 e solo nel 2004 dopo dieci anni di progettazione, è stata approntata la catena di montaggio.

I costi sono stati enormi, basti pensare che l’aereo è composto da circa 4 milioni di pezzi, con 2,5 milioni di componenti provenienti da 1.500 aziende di 30 nazioni. Ogni aereo costa circa 350 milioni di dollari.

10 miliardi di investimento complessivo che si traducono nella necessità di vendere almeno 250 aerei da parte di Airbus per rientrare nelle spese.

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Nel 2006 il primo Airbus A380 è stato consegnato alla compagnia aerea Singapore Airlines che ebbe anche l’onore di effettuare il primo volo commerciale di questo gigante il 15 ottobre 2007 sulla tratta Singapore-Sydney.

Sono diverse oggi le compagnie aeree che utilizzano l’A380 e molte altre si stanno aggiungendo piano piano. L’aereo ha oramai superato i dieci anni di servizio e non si sono riscontrati incidenti, se non lievi, sul suo percorso di volo tranne che per l’incidente occorso ad un A380 della Qantas, la compagnia aerea australiana, che durante il volo vide esplodere uno dei motori a causa di un difetto di progettazione di un tubicino che trasportava olio. Il volo si concluse con un atterraggio di emergenza ma nessun danno all’aereo ne alle persone a bordo.

A380_08

La compagnia aerea che maggiormente utilizza gli A380 oggi è la Emirates, la compagnia dell’emirato di Dubai e per questa compagnia vola il primo pilota italiano accreditato per gli A380, il comandante Michele D’Ambrosio.

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